特許 6017922 基板乾燥方法、液処理システムおよび記憶媒体

(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】6017922

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】基板乾燥方法、液処理システムおよび記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20161020BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 651B

   H01L21/304 651L

   H01L21/304 651M

【請求項の数】15

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-237962(P2012-237962)

(22)【出願日】2012年10月29日

(65)【公開番号】特開2014-90015(P2014-90015A)

(43)【公開日】2014年5月15日

【審査請求日】2015年2月24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】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】南 輝臣

(72)【発明者】

【氏名】田中 満雄

(72)【発明者】

【氏名】中森 光則

(72)【発明者】

【氏名】野中 純

(72)【発明者】

【氏名】田中 暁

(72)【発明者】

【氏名】川渕 洋介

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 啓之

(72)【発明者】

【氏名】矢野 英嗣

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２１２３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５０１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３６１８０（ＪＰ，Ａ）

(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】

基板の表面を処理液で液処理した後、基板の表面に揮発性流体を供給して基板表面に液膜を形成する揮発性流体供給工程と、
前記基板を回転させて、前記基板における前記揮発性流体から露出した露出部を前記基板の中心から周縁部に向けて広げることによって、前記基板の表面を前記揮発性流体から露出させる露出工程と、
前記露出工程に先立って開始され、前記露出工程において前記露出部が前記基板の周縁部に到達する前までの期間において前記基板の裏面に加熱流体を供給することによって前記露出部の結露を防止する加熱流体供給工程と
を含むことを特徴とする基板乾燥方法。

【請求項2】

前記露出工程は、
前記基板を回転させつつ前記揮発性流体の供給位置を前記基板の中心から周縁部に向けて移動させることによって、前記基板の表面を前記揮発性流体から露出させること
を特徴とする請求項１に記載の基板乾燥方法。

【請求項3】

前記加熱流体は、
露点温度として予め決められた温度を超える温度に加熱された流体であること
を特徴とする請求項１または２に記載の基板乾燥方法。

【請求項4】

前記加熱流体は、
加熱された純水であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板乾燥方法。

【請求項5】

前記加熱流体供給工程後、前記基板の裏面に気体を供給する気体供給工程
を含むことを特徴とする請求項４に記載の基板乾燥方法。

【請求項6】

前記加熱流体供給工程は、
少なくとも、露点温度として予め決められた温度を超える温度まで前記基板の温度を上昇させるのに要する時間分だけ前記露出工程よりも前に開始されること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板乾燥方法。

【請求項7】

前記揮発性流体供給工程に先立って、前記基板の表面に純水を供給して、前記基板に残存する残留物を前記純水で洗い流すリンス工程
をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の基板乾燥方法。

【請求項8】

基板に処理液を供給して液処理を行う液処理装置と、
前記液処理装置を制御する制御部と
を備え、
前記液処理装置は、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部によって保持された基板の表面に揮発性流体を供給する第１供給部と、
前記基板保持部によって保持された基板の裏面に加熱流体を供給する第２供給部と、
前記基板保持部によって保持された基板を回転させる回転機構と
を備え、
前記制御部は、
前記基板の表面を処理液で液処理した後、前記第１供給部から前記基板の表面に前記揮発性流体を供給して基板表面に液膜を形成する揮発性流体供給処理、前記基板を回転させて、前記基板における前記揮発性流体から露出した露出部を前記基板の中心から周縁部に向けて広げることによって、前記基板の表面を前記揮発性流体から露出させる露出処理、および、前記露出処理に先立って開始され、前記露出処理において前記露出部が前記基板の周縁部に到達する前までの期間において前記基板の裏面に前記第２供給部から前記加熱流体を供給することによって前記露出部の結露を防止する加熱流体供給処理を前記液処理装置に行わせること
を特徴とする液処理システム。

【請求項9】

前記液処理装置は、
前記基板保持部によって保持された基板を回転させる回転機構と、
前記第１供給部を移動させる移動機構と
をさらに備え、
前記制御部は、
前記回転機構を用いて前記基板を回転させつつ、前記移動機構を用いて前記揮発性流体の供給位置を前記基板の中心から周縁部に向けて移動させる処理を前記露出処理として前記液処理装置に行わせること
を特徴とする請求項８に記載の液処理システム。

【請求項10】

前記加熱流体は、
露点温度として予め決められた温度を超える温度に加熱された流体であること
を特徴とする請求項８または９に記載の液処理システム。

【請求項11】

前記加熱流体は、
加熱された純水であること
を特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の液処理システム。

【請求項12】

前記液処理装置は、
前記基板保持部によって保持された基板の裏面に気体を供給する気体供給部
を備え、
前記制御部は、
前記加熱流体供給処理後、前記気体供給部から前記基板の裏面に前記気体を供給する気体供給処理を前記液処理装置に行わせること
を特徴とする請求項１１に記載の液処理システム。

【請求項13】

前記制御部は、
少なくとも、露点温度として予め決められた温度を超える温度まで前記基板の温度を上昇させるのに要する時間分だけ前記露出処理よりも前に前記加熱流体供給処理を開始させること
を特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載の液処理システム。

【請求項14】

前記液処理装置は、
前記基板の表面に純水を供給する第３供給部
をさらに備え、
前記制御部は、
前記揮発性流体供給処理に先立って、前記第３供給部から前記基板の表面に純水を供給して、前記基板に付着する残留物を前記純水で洗い流すリンス処理を前記液処理装置に行わせること
を特徴とする請求項８〜１３のいずれか一つに記載の液処理システム。

【請求項15】

コンピュータ上で動作し、液処理装置を制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記プログラムは、実行時に、請求項１〜７のいずれか一つに記載の基板乾燥方法が行われるように、コンピュータに前記液処理装置を制御させること
を特徴とする記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、基板乾燥方法、液処理システムおよび記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、洗浄処理後の基板を乾燥させる方法として、基板の表面にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの揮発性流体を供給することによって基板に付着するリンス液等を揮発性流体に置換させ、揮発性流体の揮発によって基板の表面を乾燥させる方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−２２７４６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した従来技術では、揮発性流体が揮発する際に生じる気化熱によって基板の表面温度が低下し、これによって基板の表面に結露が発生するおそれがあった。基板表面に結露が発生すると、たとえば、結露した水分に大気中の酸素分子および基板表面のシリコン分子が溶存し、これらが結合して二酸化ケイ素が形成されることによって、水分が乾燥したときに二酸化ケイ素がパーティクルとして残存するおそれがある。また、パターン間に入り込んだ水分の表面張力によってパターン倒壊が引き起こされるおそれもある。このため、基板の表面には結露を生じさせないことが好ましい。

【0005】

実施形態の一態様は、基板表面の結露を防止することのできる基板乾燥方法、液処理システムおよび記憶媒体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の一態様に係る基板乾燥方法は、揮発性流体供給工程と、露出工程と、加熱流体供給工程とを含む。揮発性流体供給工程は、基板の表面を処理液で液処理した後、基板の表面に揮発性流体を供給して基板表面に液膜を形成する。露出工程は、基板を回転させて、基板における揮発性流体から露出した露出部を基板の中心から周縁部に向けて広げることによって、基板の表面を揮発性流体から露出させる。加熱流体供給工程は、露出工程に先立って開始され、露出工程において露出部が基板の周縁部に到達する前までの期間において基板の裏面に加熱流体を供給することによって露出部の結露を防止する。

【発明の効果】

【0007】

実施形態の一態様によれば、基板表面の結露を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係る液処理システムの概略構成を示す模式図である。

【図2】図２は、基板洗浄装置の構成を示す模式図である。

【図3】図３は、基板洗浄装置が実行する基板洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図4】図４は、乾燥工程の具体的な処理手順を示すタイミングチャートである。

【図5A】図５Ａは、基板洗浄装置の動作説明図（その１）である。

【図5B】図５Ｂは、基板洗浄装置の動作説明図（その２）である。

【図6A】図６Ａは、基板洗浄装置の動作説明図（その３）である。

【図6B】図６Ｂは、基板洗浄装置の動作説明図（その４）である。

【図6C】図６Ｃは、基板洗浄装置の動作説明図（その５）である。

【図7A】図７Ａは、基板洗浄装置の動作説明図（その６）である。

【図7B】図７Ｂは、基板洗浄装置の動作説明図（その７）である。

【図7C】図７Ｃは、基板洗浄装置の動作説明図（その８）である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜液処理システムの構成＞
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板乾燥方法、液処理システムおよび記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0010】

まず、本実施形態に係る液処理システムの概略構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る液処理システムの概略構成を示す模式図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、以下では、Ｘ軸負方向側を液処理システムの前方、Ｘ軸正方向側を液処理システムの後方と規定する。

【0011】

図１に示すように、液処理システム１００は、搬入出ステーション１と、搬送ステーション２と、処理ステーション３とを備える。これら搬入出ステーション１、搬送ステーション２および処理ステーション３は、液処理システム１００の前方から後方へ、搬入出ステーション１、搬送ステーション２および処理ステーション３の順で配置される。

【0012】

搬入出ステーション１は、複数枚（たとえば、２５枚）のウェハＷを水平状態で収容するキャリアＣが載置される場所であり、たとえば４個のキャリアＣが搬送ステーション２の前壁に密着させた状態で左右に並べて載置される。

【0013】

搬送ステーション２は、搬入出ステーション１の後方に配置され、内部に基板搬送装置２ａと基板受渡台２ｂとを備える。搬送ステーション２では、基板搬送装置２ａが、搬入出ステーション１に載置されたキャリアＣと基板受渡台２ｂとの間でウェハＷの受け渡しを行う。

【0014】

処理ステーション３は、搬送ステーション２の後方に配置される。かかる処理ステーション３には、中央部に基板搬送装置３ａが配置され、かかる基板搬送装置３ａの左右両側にそれぞれ複数（ここでは、６個ずつ）の基板洗浄装置５が前後方向に並べて配置される。かかる処理ステーション３では、基板搬送装置３ａが、搬送ステーション２の基板受渡台２ｂと各基板洗浄装置５との間でウェハＷを１枚ずつ搬送し、各基板洗浄装置５が、ウェハＷに対して１枚ずつ基板洗浄処理を行う。

【0015】

また、液処理システム１００は、制御装置６を備える。制御装置６は、たとえばコンピュータであり、制御部６ａと図示しない記憶部とを備える。記憶部には、基板洗浄処理等の各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部６ａは記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって液処理システム１００の動作を制御する。

【0016】

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置６の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

【0017】

なお、図１では、便宜上、液処理システム１００の外部に制御装置６が設けられる場合を示しているが、制御装置６は、液処理システム１００の内部に設けられてもよい。たとえば、制御装置６は、基板洗浄装置５の上部スペースに収容することができる。

【0018】

このように構成された液処理システム１００では、まず、搬送ステーション２の基板搬送装置２ａが、搬入出ステーション１に載置されたキャリアＣから１枚のウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを基板受渡台２ｂに載置する。基板受渡台２ｂに載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置３ａによって搬送され、いずれかの基板洗浄装置５に搬入される。

【0019】

基板洗浄装置５に搬入されたウェハＷは、基板洗浄装置５によって基板洗浄処理を施された後、基板搬送装置３ａにより基板洗浄装置５から搬出され、基板受渡台２ｂに再び載置される。そして、基板受渡台２ｂに載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置２ａによってキャリアＣに戻される。

【0020】

＜基板洗浄装置の構成および動作＞
次に、本実施形態に係る基板洗浄装置５の構成および動作について具体的に説明する。図２は、基板洗浄装置５の構成を示す模式図である。なお、図２では、基板洗浄装置５の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

【0021】

図２に示すように、基板洗浄装置５は、チャンバ１０内に、基板保持部２０と、第１供給部３０と、回収カップ４０と、気流形成ユニット５０とを備える。

【0022】

基板保持部２０は、ウェハＷを回転可能に保持する回転保持機構２１（回転機構の一例に相当）と、かかる回転保持機構２１の中空部２１ｄに挿通され、ウェハＷの裏面に流体を供給する第２供給部２２とを備える。

【0023】

回転保持機構２１は、チャンバ１０の略中央に設けられる。かかる回転保持機構２１の表面には、ウェハＷを側面から支持する支持部２１ａが設けられており、ウェハＷは、かかる支持部２１ａによって回転保持機構２１の表面からわずかに離間した状態で水平保持される。

【0024】

また、回転保持機構２１は、駆動機構２１ｂを備え、かかる駆動機構２１ｂによって鉛直軸まわりに回転する。具体的には、駆動機構２１ｂは、モータ２１ｂ１と、モータ２１ｂ１の出力軸に取り付けられたプーリ２１ｂ２と、プーリ２１ｂ２および回転保持機構２１の外周部に捲回されたベルト２１ｂ３とを備える。

【0025】

かかる駆動機構２１ｂは、モータ２１ｂ１の回転によってプーリ２１ｂ２を回転させ、かかるプーリ２１ｂ２の回転をベルト２１ｂ３によって回転保持機構２１へ伝達することで、回転保持機構２１を鉛直軸まわりに回転させる。そして、回転保持機構２１が回転することによって、回転保持機構２１に保持されたウェハＷが回転保持機構２１と一体に回転する。なお、回転保持機構２１は、軸受２１ｃを介してチャンバ１０および回収カップ４０に回転可能に支持される。

【0026】

第２供給部２２は、回転保持機構２１の中央に形成される中空部２１ｄに挿通された長尺状の部材であり、内部には流路２２ａが形成される。流路２２ａには、バルブ８ｅを介してＤＨＦ供給源７ｅが、バルブ８ｆを介してＣＤＩＷ供給源７ｆが、バルブ８ｇを介してＨＤＩＷ供給源７ｇが、バルブ８ｈを介してＮ２供給源７ｈが、それぞれ接続される。第２供給部２２は、上記供給源７ｅ〜７ｈから供給されるＤＨＦ，ＣＤＩＷ，ＨＤＩＷまたはＮ２ガスを流路２２ａを介してウェハＷの裏面へ供給する。

【0027】

なお、ＤＨＦは、フッ酸を純水で希釈した希フッ酸である。また、ＣＤＩＷは、常温（２３〜２５度程度）の純水である。また、ＨＤＩＷは、チャンバ１０内における露点温度として予め決められた温度を超える温度に加熱された純水である。かかるＨＤＩＷの温度は、たとえば、８０度程度である。

【0028】

また、第２供給部２２は、ウェハＷの受け渡しを行う際にも用いられる。具体的には、第２供給部２２の基端部には、第２供給部２２を鉛直方向に移動させる昇降機構２２ｃが設けられる。また、第２供給部２２の表面には、ウェハＷを支持するための支持ピン２２ｄが設けられる。

【0029】

基板保持部２０は、基板搬送装置３ａ（図１参照）からウェハＷを受け取る場合には、昇降機構２２ｃを用いて第２供給部２２を上昇させた状態で、支持ピン２２ｄの上部にウェハＷを載置させる。その後、基板保持部２０は、第２供給部２２を所定の位置まで降下させた後、回転保持機構２１の支持部２１ａにウェハＷを渡す。また、基板保持部２０は、処理済のウェハＷを基板搬送装置３ａへ渡す場合には、昇降機構２２ｃを用いて第２供給部２２を上昇させ、支持部２１ａによって支持されたウェハＷを支持ピン２２ｄ上に載置させる。そして、基板保持部２０は、支持ピン２２ｄ上に載置させたウェハＷを基板搬送装置３ａへ渡す。

【0030】

第１供給部３０は、ウェハＷの外方からウェハＷの上方に移動し、基板保持部２０によって保持されたウェハＷの表面へ向けて処理用の液体または気体を供給する。第１供給部３０は、処理用の液体または気体を吐出するノズル３１ａ〜３１ｃと、ノズル３１ａ〜３１ｃを水平に支持するアーム３２と、アーム３２を旋回および昇降させる旋回昇降機構３３とを備える。アーム３２および旋回昇降機構３３は、移動機構の一例に相当する。

【0031】

ノズル３１ａには、バルブ８ａを介してＤＨＦ供給源７ａが、バルブ８ｂを介してＣＤＩＷ供給源７ｂが接続される。また、ノズル３１ｂには、バルブ８ｃを介してＮ２供給源７ｃが接続され、ノズル３１ｃには、バルブ８ｄを介してＩＰＡ供給源７ｄが接続される。

【0032】

第１供給部３０は、ノズル３１ａからＤＨＦまたはＣＤＩＷを、ノズル３１ｂからＮ２ガスを、ノズル３１ｃからＩＰＡを、それぞれウェハＷの表面へ供給することが可能である。ＩＰＡは、イソプロピルアルコールであり、本願における「揮発性流体」の一例である。また、ノズル３１ｃは、本願における「第１供給部」の一例であり、ノズル３１ａは、本願における「第３供給部」の一例である。ここでは、ノズル３１ａ，３１ｃが１つのアーム３２に設けられる場合の例を示すが、ノズル３１ａ，３１ｃは、別々のアームに設けられてもよい。

【0033】

回収カップ４０は、処理液の周囲への飛散を防止するために、回転保持機構２１を取り囲むように配置される。かかる回収カップ４０の底部には、排液口４１が形成されている。回収カップ４０によって捕集された処理液は、かかる排液口４１から基板洗浄装置５の外部に排出される。また、回収カップ４０の底部には、排気口４２が形成されている。第１供給部３０や第２供給部２２から吐出されるＮ２ガスあるいは後述する気流形成ユニット５０から基板洗浄装置５内に供給される気体が、かかる排気口４２から基板洗浄装置５の外部に排出される。

【0034】

気流形成ユニット５０は、チャンバ１０の天井部に取り付けられており、チャンバ１０内にダウンフローを形成する気流発生部である。具体的には、気流形成ユニット５０は、ダウンフローガス供給管５１と、かかるダウンフローガス供給管５１に連通するバッファ室５２とを備える。ダウンフローガス供給管５１は、図示しないダウンフローガス供給源と接続する。また、バッファ室５２の底部には、バッファ室５２とチャンバ１０内とを連通する複数の連通口５２ａが形成される。

【0035】

かかる気流形成ユニット５０は、ダウンフローガス供給管５１を介してダウンフローガス（たとえば、清浄気体やドライエアなど）をバッファ室５２へ供給する。そして、気流形成ユニット５０は、バッファ室５２に供給されたダウンフローガスを複数の連通口５２ａを介してチャンバ１０内に供給する。これにより、チャンバ１０内には、ダウンフローが形成される。チャンバ１０内に形成されたダウンフローは、排気口４２から基板洗浄装置５の外部に排出される。

【0036】

次に、基板洗浄装置５の具体的動作について説明する。図３は、基板洗浄装置５が実行する基板洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図３に示す一連の処理手順は、制御装置６の記憶部に格納されているプログラムを制御部６ａが読み出すとともに、読み出した命令に基づいて基板洗浄装置５を制御することにより実行される。

【0037】

図３に示すように、基板洗浄装置５では、まず、基板搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。かかる基板搬入処理では、基板搬送装置３ａが第２供給部２２の支持ピン２２ｄ上にウェハＷを載置した後、かかるウェハＷを回転保持機構２１の支持部２１ａが支持する。このときウェハＷは、パターン形成面が上向きの状態で支持部２１ａに支持される。その後、駆動機構２１ｂによって回転保持機構２１が回転する。これにより、ウェハＷは、回転保持機構２１に水平保持された状態で回転保持機構２１とともに回転する。なお、ウェハＷの回転速度は、たとえば１００〜１５００ｒｐｍである。

【0038】

つづいて、基板洗浄装置５では、洗浄処理が行われる（ステップＳ１０２）。かかる洗浄処理では、第１供給部３０のノズル３１ａがウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ８ａおよびバルブ８ｅ（図２参照）が所定時間開放されることによって、洗浄液であるＤＨＦが、第１供給部３０のノズル３１ａおよび第２供給部２２の両方からウェハＷの表面および裏面へ供給される。ウェハＷへ供給されたＤＨＦは、ウェハＷの回転に伴う遠心力によってウェハＷの両面に広がる。これにより、ウェハＷの両面が洗浄される。

【0039】

遠心力によってウェハＷ上から飛散した洗浄液は、回収カップ４０の排液口４１から排出される。なお、洗浄処理において、第１供給部３０および第２供給部２２から供給されるＤＨＦの流量は、たとえば０．１〜３Ｌ／ｍｉｎである。

【0040】

つづいて、基板洗浄装置５では、ウェハＷの表面および裏面をＣＤＩＷですすぐリンス処理が行われる（ステップＳ１０３）。かかるリンス処理では、バルブ８ｂおよびバルブ８ｆ（図２参照）が所定時間開放されることによって、ＣＤＩＷが、第１供給部３０のノズル３１ａおよび第２供給部２２の両方からウェハＷの表面および裏面へ供給され、ウェハＷに残存するＤＨＦが洗い流される。

【0041】

このように、本実施形態にかかる基板洗浄装置５では、置換処理に先立って、ウェハＷの表面にＣＤＩＷを供給して、ウェハＷに付着する残留物をＣＤＩＷで洗い流すリンス処理を行う。

【0042】

なお、リンス処理において、第１供給部３０および第２供給部２２から供給されるＣＤＩＷの流量はたとえば０．１〜３Ｌ／ｍｉｎである。

【0043】

つづいて、基板洗浄装置５では、乾燥処理が行われる（ステップＳ１０４）。ここで、かかる乾燥処理の具体的な処理手順について図４、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ〜図６Ｃ、図７Ａ〜図７Ｃを参照して説明する。図４は、乾燥工程の具体的な処理手順を示すタイミングチャートである。また、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ〜図６Ｃ、図７Ａ〜図７Ｃは、基板洗浄装置５の動作説明図（その１）〜（その８）である。

【0044】

図４に示すように、乾燥処理では、リンス処理（図５Ａ参照）の終了後、ウェハＷの表面に残存するＣＤＩＷをＩＰＡに置換する置換処理と、置換処理の終了後、ウェハＷの表面に残存するＩＰＡを除去してウェハＷの表面を露出させる露出処理とが行われる。

【0045】

まず、置換処理では、第１供給部３０のノズル３１ｃがウェハＷの中央上方に位置する。その後、バルブ８ｄ（図２参照）が所定時間開放されることによって、ノズル３１ｃからウェハＷの表面にＩＰＡが供給されてウェハＷの表面にＩＰＡの液膜が形成される（図５Ｂ参照）。これにより、ウェハＷの表面に残存するＣＤＩＷがＩＰＡに置換される。

【0046】

なお、置換処理において、ノズル３１ｃから供給されるＩＰＡの温度は、室温（たとえば２５度程度）〜７５度程度である。また、ノズル３１ｃから供給されるＩＰＡの流量は、たとえば１０〜３００ｍｌ／ｍｉｎである。

【0047】

つづいて、露出処理が行われる。なお、かかる露出処理に先立って、第２供給部２２からウェハＷの裏面へＨＤＩＷを供給することによってウェハＷを加熱する加熱処理が行われるが（図４の（１）、図６Ａ参照）、かかる加熱処理については後述する。

【0048】

露出処理では、ＩＰＡがノズル３１ｃから供給されている状態で、ノズル３１ｃがウェハＷの中央から周縁部に向けて移動する（図４の「ＳＣＡＮ ＩＰＡ」、図６Ｂ参照）。これにより、ウェハＷの表面のうち、ノズル３１ｃの移動によってＩＰＡが供給されなくなった部分に残存するＩＰＡが揮発し、かかる部分においてウェハＷの表面が露出する。すなわち、ウェハＷの表面が乾燥する。

【0049】

このように、本実施形態に係る基板洗浄装置５は、ウェハＷを回転させつつＩＰＡの供給位置をウェハＷの中心から周縁部へ移動させることによって、ウェハＷの表面をＩＰＡから露出させる。

【0050】

ここで、ウェハＷ上でＩＰＡが揮発すると、ＩＰＡの揮発に伴う気化熱によってウェハＷの露出した部分（以下、「露出部」と記載する）の温度が低下する。そして、露出部の温度がチャンバ１０内の露点温度を下回った場合、露出部に結露が発生し、これによりパーティクルやパターン倒壊等が生じるおそれがある。たとえば、結露した水分に大気中の酸素分子および基板表面のシリコン分子が溶存し、これらが結合して二酸化ケイ素が形成されることによって、水分が乾燥したときに二酸化ケイ素がパーティクルとしてウェハＷの表面に残存するおそれがある。また、パターン間に入り込んだ水分の表面張力によってパターン倒壊が引き起こされるおそれがある。

【0051】

そこで、本実施形態に係る基板洗浄装置５では、露出処理に先立って、第２供給部２２からウェハＷの裏面へＨＤＩＷを供給する加熱処理を行うこととした。具体的には、加熱処理は、露出処理の直前に開始され、露出処理と重複する所定期間において行われる。これにより、ウェハＷの裏面に供給されるＨＤＩＷによって露出部の温度低下が抑えられるため、結露を防止することができる。

【0052】

なお、ここでは、加熱処理を露出処理の直前に行うこととしたが、ここでいう「直前」とは、「ウェハＷの温度を露点温度を超える温度にまで上昇させるのに要する時間分だけ露出処理よりも前」という意味である。すなわち、加熱処理は、少なくとも、露点温度として予め決められた温度を超える温度までウェハＷの温度を上昇させるのに要する時間分だけ露出処理よりも前に開始されればよい。

【0053】

なお、加熱処理は、置換処理時に限らずリンス処理時に開始されてもよい。具体的には、リンス処理において、ウェハＷの裏面へのＣＤＩＷの供給を表面よりも先に停止した後、裏面へのＨＤＩＷの供給を開始してもよい。

【0054】

ノズル３１ｃの移動に伴いノズル３１ｂがウェハＷの中央上方まで移動すると、バルブ８ｃ（図２参照）が開放され、ノズル３１ｂからウェハＷの表面にＮ２ガスが供給される。そして、Ｎ２ガスがノズル３１ｂから供給され、かつ、ＩＰＡがノズル３１ｃから供給されている状態で、ノズル３１ｂおよびノズル３１ｃがウェハＷの周縁部に向けて移動する（図６Ｃ参照）。

【0055】

つづいて、ノズル３１ｃがウェハＷの周縁部に到達すると、ノズル３１ｃからのＩＰＡの供給が停止される。ここで、ＩＰＡの供給停止後もウェハＷの裏面にＨＤＩＷを供給し続けた場合、裏面に供給したＨＤＩＷがウェハＷの表面へ回り込み、ウェハＷの表面に付着してパーティクルやパターン倒壊等の原因となるおそれがある。

【0056】

そこで、本実施形態に係る基板洗浄装置５では、ＩＰＡの供給停止に先立ち、ＨＤＩＷの供給が停止される（図４の（２）、図７Ａ参照）。このように、ＩＰＡの供給位置がウェハＷの周縁部に到達する前に、ウェハＷの裏面へのＨＤＩＷの供給を停止することにより、ＨＤＩＷがウェハＷの表面へ回り込んだとしても、ノズル３１ｃから供給されるＩＰＡによって洗い流すことができるため、ウェハＷの表面にＨＤＩＷが残存することを防止することができる。

【0057】

なお、ＨＤＩＷの供給停止のタイミングとしては、たとえば、ウェハＷの裏面から回り込んでくるＨＤＩＷがウェハＷの表面へ到達する範囲を実験やシミュレーション等に基づいて予め取得しておき、ＩＰＡの供給位置が上記の到達範囲に達する前のタイミングであればよい。

【0058】

つづいて、ＨＤＩＷの供給が停止されると、バルブ８ｈ（図２参照）が所定時間開放されることによって、第２供給部２２からウェハＷの裏面にＮ２ガスが供給される（図７Ｂ参照）。かかるＮ２ガスおよびウェハＷの回転によって、ウェハＷの裏面からＨＤＩＷが除去され、ウェハＷの裏面が乾燥する。

【0059】

つづいて、ノズル３１ｂがウェハＷの周縁部に到達すると、ノズル３１ｂからウェハＷの表面へのＮ２ガスの供給が停止される（図７Ｃ参照）。そして、ノズル３１ｂからのＮ２ガスの供給が停止された後、第２供給部２２からウェハＷの裏面へのＮ２ガスの供給が停止されて、一連の乾燥処理が終了する。その後、ウェハＷの回転が停止する。

【0060】

その後、基板洗浄装置５では、基板搬出処理が行われる（図３のステップＳ１０５）。かかる基板搬出処理では、昇降機構２２ｃ（図２参照）によって第２供給部２２が上昇して、支持部２１ａによって支持されたウェハＷが支持ピン２２ｄ上に載置される。そして、支持ピン２２ｄ上に載置されたウェハＷが基板搬送装置３ａへ渡される。かかる基板搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての基板洗浄処理が完了する。

【0061】

上述してきたように、本実施形態に係る液処理システム１００は、ウェハＷを洗浄する基板洗浄装置５と、基板洗浄装置５を制御する制御部６ａとを備える。また、基板洗浄装置５は、基板保持部２０と、第１供給部３０と、第２供給部２２とを備える。基板保持部２０は、ウェハＷを保持する。第１供給部３０は、基板保持部２０によって保持されたウェハＷの表面に揮発性流体であるＩＰＡを供給する。第２供給部２２は、基板保持部２０によって保持されたウェハＷの裏面に加熱流体であるＨＤＩＷを供給する。そして、制御部６ａは、洗浄処理を行った後、第１供給部３０からウェハＷの表面にＩＰＡを供給してウェハＷの表面にＩＰＡの液膜を形成する置換処理（揮発性流体供給処理の一例に相当）、ウェハＷの表面をＩＰＡから露出させる露出処理、および、露出処理に先立って開始され、露出処理と重複する期間においてウェハＷの裏面に第２供給部２２からＨＤＩＷを供給する加熱処理（加熱流体供給処理の一例に相当）を基板洗浄装置５に行わせる。

【0062】

すなわち、ＨＤＩＷによってウェハＷが加熱された状態で露出処理が行われるため、ＩＰＡの揮発によってウェハＷの温度が露点温度を下回ることを防止することができる。したがって、本実施形態に係る液処理システム１００によれば、ウェハＷの表面の結露を防止することができる。

【0063】

また、ＨＤＩＷは、露点温度として予め決められた温度を超える温度に加熱されるため、ウェハＷの温度が露点温度を下回ることを確実に防止することができる。

【0064】

また、本実施形態では、ウェハＷの裏面へＨＤＩＷを供給してウェハＷを加熱する加熱処理を露出処理の直前に開始することとしたため、たとえば加熱処理をリンス処理時から開始した場合と比較して、使用するＨＤＩＷの量を節約することができる。さらには、ＨＤＩＷによるチャンバ１０内の湿度上昇も可及的に抑えられるため、湿度上昇によってチャンバ１０内が結露し易い状態になることを抑えることができる。

【0065】

なお、上述した実施形態では、ＨＤＩＷの温度が８０度程度であることとしたが、ＨＤＩＷの温度は、事前の実験やシミュレーション等により露点温度として予め決められた温度よりも高い温度に加熱されていればよい。たとえば、ＨＤＩＷの温度は、室温（２５度程度）〜８０度程度であればよい。

【0066】

また、上述した実施形態では、加熱処理に用いる加熱流体としてＨＤＩＷを用いる場合の例を示したが、加熱流体は、露点温度として予め決められた温度よりも高い温度に加熱された流体であればよく、たとえば、Ｎ２ガス等の気体を用いてもよい。加熱流体として気体を用いることで、液体を用いる場合と比較してチャンバ１０内の湿度上昇を抑えることができるため、結露を生じ難くすることができる。また、液体を用いる場合と異なり、ウェハＷの裏面を乾燥させる処理も不要となる。なお、加熱流体として気体を用いる場合、かかる気体の供給停止タイミングは、ＩＰＡの供給停止タイミングと同じでよい。

【0067】

また、上述した実施形態では、ウェハＷを回転させつつＩＰＡの供給位置をウェハＷの中心から周縁部へ移動させることによって、ウェハＷの表面をＩＰＡから露出させる場合の例を示したが、露出工程は、たとえば、ウェハＷを回転させた状態でウェハＷへのＩＰＡの供給を停止させて、露出部をウェハＷの中心から周縁部に向けて広げることによって、ウェハＷの表面をＩＰＡから露出させる工程であってもよい。かかる場合、露出部がウェハＷの周縁部に到達する前に、加熱処理を終了すればよい。

【0068】

また、上述した実施形態では、露出処理が開始される直前にウェハＷの裏面へのＨＤＩＷの供給を開始することとしたが、ＨＤＩＷの供給は、リンス処理の終了後すぐに行ってもよい。

【0069】

また、上述した実施形態では、揮発性流体の一例としてＩＰＡを用いたが、揮発性流体は、ＩＰＡに限定されない。

【0070】

また、上述した実施形態では、液処理システムが基板洗浄装置を備える場合の例について説明したが、液処理システムは、基板洗浄装置以外の液処理装置を備えていてもよい。基板洗浄装置以外の液処理装置としては、たとえば、基板にレジストを塗布し、現像処理を行う現像装置などがある。すなわち、液処理システムにおいて行われる液処理は、上述してきた基板洗浄処理に限らず、現像処理等の他の液処理であってもよい。

【0071】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0072】

Ｗ ウェハ
５ 基板洗浄装置
６ 制御装置
１０ チャンバ
２０ 基板保持部
２１ 回転保持機構
２２ 第２供給部
３０ 第１供給部
３１ａ〜３１ｃ ノズル
４０ 回収カップ
４１ 排液口
４２ 排気口
５０ 気流形成ユニット
１００ 液処理システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】