特許 6392143 基板処理装置、基板処理方法および基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体

(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】6392143

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】基板処理装置、基板処理方法および基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20180910BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 648L

   H01L21/304 651B

   H01L21/306 R

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-34263(P2015-34263)

(22)【出願日】2015年2月24日

(65)【公開番号】特開2016-157802(P2016-157802A)

(43)【公開日】2016年9月1日

【審査請求日】2017年2月15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】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(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】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(72)【発明者】

【氏名】南 田 純 也

(72)【発明者】

【氏名】相 浦 一 博

(72)【発明者】

【氏名】津賀尾 圭 祐

(72)【発明者】

【氏名】田 中 満 雄

(72)【発明者】

【氏名】藤 本 誠 也

(72)【発明者】

【氏名】米 川 裕 基

(72)【発明者】

【氏名】亀 嶋 寧 子

(72)【発明者】

【氏名】大 塚 貴 久

【審査官】 工藤 一光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８７８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２３６０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１４８２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１８８２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ２１／３０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板保持部と、
前記基板保持部の周囲を囲むカップと、
前記カップおよび前記基板保持部を収容する処理室と、
前記処理室内に第１ガスを供給する第１ガス供給部と、
前記カップ内のガスを排気するためのカップ排気路と、
前記カップ外の前記処理室内のガスを排気するための処理室排気路と、
前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスを前記処理室に戻すための戻し路と、
前記処理室から排気された前記カップ外のガスが前記処理室排気路から排気される第１状態と、前記処理室から排気された前記カップ外のガスが前記戻し路を通って前記処理室に戻される第２状態とを切り替える排気切替機構と、
を備え、
前記第１ガス供給部は、前記第１ガスの供給源から前記処理室に向けてガスを供給するための第１ガス供給路を有し、前記戻し路は前記第１ガス供給路に合流し、前記排気切替機構が前記第２状態にあるときに、前記処理室から排気されたガスは、前記第１ガス供給路内で前記第１ガスの供給源から供給される前記第１ガスと混合された後に前記処理室内に戻され、
前記戻し路と前記第１ガス供給路との合流部分にエジェクタが設けられ、前記排気切替機構が前記第２状態にあるときに、前記第１ガス供給路を流れる前記第１ガスの流れが前記エジェクタの駆動流となり、前記戻し路を流れる前記処理室から排気されたガスの流れが前記エジェクタの吸引流となる
基板処理装置。

【請求項2】

前記第１ガス供給部からの前記第１ガスを前記処理室へ供給している時に前記第１状態から前記第２状態に切り替えるように前記排気切替機構を制御する制御部を備えた、請求項１記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記エジェクタは、前記合流部分の近傍において直線状に延びる前記第１ガス供給路の直線状部分と、当該直線状部分に対して角度を成して交わり当該直線状部分に接続される前記戻し路の末端部分により形成されている、請求項１または２記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記処理室排気路は前記処理室に設けられた排気口に接続され、前記戻し路は前記処理室排気路から分岐しており、前記第２状態において前記処理室の前記排気口から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスは、前記排気切替機構を介して前記戻し路に流入する、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記処理室内に第２ガスを供給する第２ガス供給部と、
前記第１ガスが前記処理室内に供給される第１供給状態と前記第２ガスが前記処理室内に供給される第２供給状態とを切り替える供給ガス切替機構と、をさらに備え、
前記第１ガスは、前記第２ガスよりも湿度が低いかあるいは酸素濃度が低い、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記排気切替機構を前記第１状態とするとともに前記供給ガス切替機構を前記第２供給状態としつつ、処理液供給部から基板に処理液を供給して、前記基板に液処理を施す工程と、
その後、前記排気切替機構を前記第１状態とするとともに前記供給ガス切替機構を前記第１供給状態として、前記基板を乾燥させる工程と、
その後、前記排気切替機構を前記第２状態とするとともに前記供給ガス切替機構を前記第１供給状態とし、前記基板を乾燥させる工程と、
が実行されるように制御を行う制御部をさらに備えた、請求項５記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記処理室内に第２ガスを供給する第２ガス供給部をさらに備え、前記第１ガスは、前記第２ガスよりも湿度が低いかあるいは酸素濃度が低く、
前記第２ガス供給部は、前記第２ガスを前記処理室に向けて流すための第２ガス供給路と、前記第２ガス供給路を流れる空気からパーティクルを除去するフィルタと、前記第２ガス供給路を前記第２ガスが前記処理室に向けて流れる状態と、流れていない状態とを切り替える第２ガス供給制御機器と、を有し、
前記戻し路は前記第２ガス供給制御機器よりも下流側で前記第２ガス供給路に接続される、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記戻し路は前記第１ガス供給路に合流するとともに前記第１ガス供給路を介して前記第２ガス供給路に接続されており、前記排気切替機構が前記第２状態にあるときに、前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスは、前記第１ガス供給路内で前記第１ガスと混合された後に前記第２ガス供給路に供給される、請求項７記載の基板処理装置。

【請求項9】

基板保持部と、
前記基板保持部の周囲を囲むカップと、
前記カップおよび前記基板保持部を収容する処理室と、
前記処理室内の雰囲気を形成する第１ガスを前記処理室に供給する第１ガス供給部であって、前記第１ガスの供給源から前記処理室に向けてガスを供給するための第１ガス供給路を有する前記第１ガス供給部と、
前記処理室内の雰囲気を形成する第２ガスを前記処理室に供給する第２ガス供給部と、
前記カップ内のガスを排気するためのカップ排気路と、
前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスを、前記処理室に戻さずに排出するための処理室排気路と、
前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスを前記処理室に戻すための戻し路であって、前記第１ガス供給路に合流する前記戻し路と、
前記戻し路と前記第１ガス供給路との合流部分に設けられたエジェクタと、
前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスが前記戻し路を通って前記処理室に戻されることなく前記処理室排気路から排気される第１状態と、前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスが前記戻し路を通って前記処理室に戻される第２状態とを切り替える排気切替機構と、を備えた基板処理装置を用いて行われる基板処理方法であって、
前記第１ガスは、前記第２ガスよりも湿度が低いかあるいは酸素濃度が低く、
前記基板処理方法は、
前記第２ガス供給部により前記第２ガスを前記処理室に供給し、かつ基板に処理液を供給しながら、前記基板に液処理を施す工程と、
前記第１ガス供給部により前記第１ガスを前記処理室に供給しながら、前記液処理が施された前記基板を乾燥させる乾燥工程と、を備え、
前記第１ガス供給部により前記第１ガスを前記処理室に供給するときに、前記第１ガスの供給の開始時に前記排気切替機構を前記第１状態とし、その後第２状態に切り替え、前記排気切替機構が前記第２状態にあるときに、前記処理室から排気されたガスは、前記第１ガス供給路内で前記第１ガスの供給源から供給される前記第１ガスと混合された後に前記処理室内に戻され、このとき、前記第１ガス供給路を流れる前記第１ガスの流れが前記エジェクタの駆動流となり、前記戻し路を流れる前記処理室から排気されたガスの流れが前記エジェクタの吸引流となることを特徴とする基板処理方法。

【請求項10】

基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して請求項９記載の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置の処理チャンバ内の雰囲気を調整する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造工程には、薬液洗浄処理またはウエットエッチング処理等の液処理が含まれる。このような液処理は、薬液を半導体ウエハ等の基板に薬液を供給する薬液処理工程と、薬液処理工程の後に純水等のリンス液を用いて基板上に残留する薬液および反応生成物を洗い流すリンス工程と、リンス工程の後に基板上に残留するリンス液をＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の乾燥補助用有機溶剤により置換する置換工程と、置換工程の後にリンス工程の後に基板を乾燥させる乾燥工程とが含まれる。

【0003】

上記の一連の工程において、基板処理装置のチャンバ内には、清浄ガスのダウンフローが形成されている。通常は、この清浄ガスとして、クリーンルーム内の空気をＵＬＰＡフィルタ等のパーティクルフィルタにより濾過することにより生成された清浄空気が用いられる。この清浄空気の湿度はクリーンルーム内空気と同じ湿度である。

【0004】

乾燥工程時における基板の周囲の雰囲気は、基板の処理結果に大きな影響を与える。基板周囲雰囲気の湿度が高いと、基板表面への結露により生じた水の表面張力によるパターン倒壊が生じうる。また、結露によりウォーターマークの発生も生じうる。基板周囲雰囲気の酸素濃度が高いと、ウォーターマークが発生しやすくなる。このため、乾燥工程時には、低湿度ガスであるドライエアが供給されるか（例えば特許文献１を参照）、あるいは低湿度ガスでありかつ低酸素濃度ガスでもある窒素ガスが基板周囲に供給される。

【0005】

しかし、このようなガスは高価であるか、あるいは半導体装置製造工場の設備に負担をかける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８-１７７５８５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、処理室内の雰囲気調整用ガスの使用量を削減することを可能とする技術を提供することを目的としている。

【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、基板保持部と、前記基板保持部の周囲を囲むカップと、 前記カップおよび前記基板保持部を収容する処理室と、
前記処理室内に第１ガスを供給する第１ガス供給部と、前記カップ内のガスを排気するためのカップ排気路と、前記カップ外の前記処理室内のガスを排気するための処理室排気路と、前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスを前記処理室に戻すための戻し路と、前記処理室から排気された前記カップ外のガスが前記処理室排気路から排気される第１状態と、前記処理室から排気された前記カップ外のガスが前記戻し路を通って前記処理室に戻される第２状態とを切り替える排気切替機構と、を備えた基板処理装置が提供される。

【0009】

本発明の他の実施形態によれば、基板保持部と、前記基板保持部の周囲を囲むカップと、前記カップおよび前記基板保持部を収容する処理室と、前記処理室内の雰囲気を形成する第１ガスを前記処理室に供給する第１ガス供給部と、前記処理室内の雰囲気を形成する第２ガスを前記処理室に供給する第２ガス供給部と、前記カップ内のガスを排気するためのカップ排気路と、前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスを、前記処理室に戻さずに排出するための処理室排気路と、前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスを前記処理室に戻すための戻し路と、前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスが前記戻し路を通って前記処理室に戻されることなく前記処理室排気路から排気される第１状態と、前記処理室から排気された前記カップ外の前記処理室内のガスが前記戻し路を通って前記処理室に戻される第２状態とを切り替える排気切替機構と、を備えた基板処理装置を用いて行われる基板処理方法であって、前記第１ガスは、前記第２ガスよりも湿度が低いかあるいは酸素濃度が低く、前記基板処理方法は、前記第２ガス供給部により前記第２ガスを前記処理室に供給し、かつ基板に処理液を供給しながら、前記基板に液処理を施す工程と、前記第１ガス供給部により前記第１ガスを前記処理室に供給しながら、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、前記第１ガス供給部により前記第１ガスを前記処理室に供給するときに、前記第１ガスの供給の開始時に前記排気切替機構を前記第１状態とし、その後第２状態に切り替える基板処理方法が提供される。

【0010】

本発明のさらに他の実施形態によれば、基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板液処理装置を制御して上記の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体が提供される。

【0011】

本発明のさらに他の実施形態によれば、 基板保持部と、前記基板保持部の周囲を囲むカップと、前記カップおよび前記基板保持部を収容する処理室と、前記処理室内の雰囲気を形成するガスを前記処理室に供給するガス供給路と、前記カップ内のガスを排気するためのカップ排気路と、前記カップ外の前記処理室内のガスを排気するための処理室排気路と、前記カップ外の前記処理室内に設けられ、前記カップ外の前記処理室内のガスが前記処理室排気路から排出される前に、当該ガスの湿度を低下させること、および当該ガスから汚染物質を除去することのうちの少なくとも一方を行うガス処理部と、
前記処理室排気路に接続され、前記ガス処理部により処理された後に前記処理室から出たガスを前記処理室に戻すための戻し路と、備えた基板処理装置が提供される。

【発明の効果】

【0012】

上記実施形態によれば、雰囲気調整用のガスの使用量の削減を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。

【図2】処理ユニットの概略構成を示す図である。

【図3】第１実施形態に係る処理ユニットの概略縦断面図である。

【図4】第１実施形態に係る処理ユニットにおけるガスの流れを説明する図である。

【図5】第１実施形態に係る処理ユニットにおけるガスの流れを説明する図である。

【図6】第１実施形態に係る処理ユニットにおけるガスの流れを説明する図である。

【図7】第１実施形態に係る処理ユニットの第１変形例を示す図である。

【図8】第１実施形態に係る処理ユニットの第２変形例を示す図である。

【図9】第１実施形態に係る処理ユニットの第３変形例を示す図である。

【図10】図３に示したエジェクタの好適な実施形態を示す概略斜視図である。

【図11】図１０に示したエジェクタの構造および作用を説明するための概略図である。

【図12】第２実施形態に係る処理ユニットの概略縦断面図である。

【図13】図１２に示したガス処理部の構成を説明する概略縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

【0015】

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、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。

【0016】

図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

【0017】

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウエハＷを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

【0018】

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。

【0019】

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

【0020】

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。

【0021】

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。

【0022】

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９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基板処理システム１の動作を制御する。

【0023】

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憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９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憶媒体としては、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。

【0024】

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

【0025】

処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

【0026】

次に、処理ユニット１６の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。

【0027】

図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。

【0028】

チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。

【0029】

基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを回転させる。

【0030】

処理流体供給部４０は、ウエハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。

【0031】

回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。

【0032】

［第１実施形態］
次に、図３を参照して第１実施形態に係る処理ユニット１６の構成について詳細に説明する。

【0033】

処理ユニット１６内には、処理流体供給部４０として、薬液ノズル４１、リンスノズル４２および溶剤ノズル４３を備える。薬液ノズル４１は、洗浄用またはウエットエッチング用の薬液を供給する。リンスノズル４２は、リンス液として例えば純水（ＤＩＷ）を供給する。リンス液は、静電破壊防止のために、超低濃度の導電性イオンを含む純水であってもよい。溶剤ノズル４３は、リンス液（純水）と相溶性があり、リンス液より表面張力が低く、かつ、リンス液より揮発性が高い溶剤、ここではＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給する。薬液ノズル４１、リンスノズル４２および溶剤ノズル４３は、共通のノズルアーム４４の先端部に支持されている。ノズルアーム４４は、駆動部４５により、昇降、および鉛直軸線周りに旋回することができ、これにより上記のノズル４１〜４３が、図３に示すウエハＷ中央部真上の処理位置と、回収カップ５０の半径方向外側の待避位置（図示せず）との間を移動することができる。

【0034】

図３には、チャンバ２０の天井部に設けられたＦＦＵ２１の構造が図２よりも詳細に示されている。ＦＦＵ２１は、ダクト２１１を有する。ダクト２１１の上流端２１１ａは、基板処理システム１が設置されているクリーンルーム内の空間に開口している。ダクト２１１の他端（図３の左端）の下面は開口しており、当該開口の下方にパーティクル除去用のフィルタ、ここではＵＬＰＡフィルタ２１２が設けられている。ダクト２１１内には、上流側から順に、ファン２１３およびダンパ（流量調整弁）２１４が設けられている。ファン２１３の回転数調整およびダンパ２１４の開度調整の一方または両方を実行することにより、ダクト２１１内を流れるエア（ガス）の流量を調節することができる。ダクト２１１の上流端２１１ａから取り込まれたクリーンルーム内のエアがＵＬＰＡフィルタ２１２を通って、チャンバ２０の内部空間２２に流入する。ＵＬＰＡフィルタ２１２は、通過するエアからパーティクルを除去して当該エアを清浄化する。

【0035】

チャンバ２０内の回収カップ５０の上方に、整流板２３が設けられている。整流板２３は、多数の孔が形成された平板（パンチングプレート）からなる。整流板２３により、チャンバ２０の内部空間２２が、整流板２３の上方のバッファ空間２４と、整流板２３の下方の処理空間２５とに区画される。整流板２３は、ＵＬＰＡフィルタ２１２からバッファ空間２４内に流入してきたエアの流れの水平方向分布を所望の形態に調節する。

【0036】

回収カップ５０の排気口５２には、排気路５３が接続されている。排気路５３は、工場排気系（図示せず）に直接接続されるか、あるいは排気ポンプ若しくはエジェクタ（いずれも図示せず）を介して工場排気系（ＥＸＨ）のダクトに接続されている。チャンバ２０の下部側壁には排気口５４が設けられている。排気口５４には、排気路５５が接続されている。排気路５５の下流端は、合流点５６において、排気路５３に接続されている。排気口５２および排気路５３を介して、回収カップ５０内の雰囲気が排出される。排気口５４および排気路５５を介して、回収カップ５０の外側のチャンバ２０内（特に処理空間２５下部）の雰囲気が排気される。以下、本明細書において排気口５２，５４を区別するため、前者をカップ排気口５２、後者をチャンバ排気口５４と呼ぶことにする。また、排気路５３，５５を区別するため、前者をカップ排気路５３、後者をチャンバ排気路５５と呼ぶことにする。

【0037】

上述したようにカップ排気口５２を介して回収カップ５０内の雰囲気が吸引され、且つ、チャンバ排気口５４を介して回収カップ５０の外側の処理空間２５内の雰囲気が吸引されているため、整流板２３から下向きに流出するエアの流れは、回収カップ５０内および回収カップ５０の半径方向外側の空間内に向かって流れる。

【0038】

回収カップ５０内に流入したエア（ガス）は、回収カップ５０内に設けられた仕切壁により形成される流路に沿ってカップ排気口５２に向かって流れる。このガスの流れは、ウエハＷに供給された後にウエハＷから飛散した処理液のミストがウエハＷの周りを漂いウエハＷに再付着することを防止するため、処理液のミストを適正に排液口５１に導く等の役割を果たす。ウエハＷの周囲の気流が適正なものとなるように、カップ排気口５２からのガスの排気流量は所定範囲内に維持される。

【0039】

処理空間２５内をチャンバ排気口５４に向けて流れてチャンバ排気口５４から排出されるエア（ガス）の流れは、ウエハＷに供給された処理液に由来する雰囲気が回収カップ５０の半径方向外側の領域に滞留することを防止する。

【0040】

カップ排気口５２およびカップ排気路５３を通って流れるガスの流量を制御するため、カップ排気路５３にダンパ（流量調整弁）５７が設けられている。チャンバ排気口５５およびチャンバ排気路５５を通って流れるガスの流量を制御するため、チャンバ排気路５５にダンパ（流量調整弁）５８が設けられている。

【0041】

なお、図３ではチャンバ排気口５４が一箇所のみ表示されているが、複数のチャンバ排気口５４がチャンバ２０の下部側壁（例えば回収カップ５０に関して１８０度反対の位置）に設けられていてもよい。この場合、各チャンバ排気口５４に接続されたチャンバ排気路５５は三方弁６０の上流側で合流し、これら複数のチャンバ排気路の合流点と三方弁６０との間にダンパ５８が設けられる。

【0042】

チャンバ排気路５５から戻し路５９が分岐している。分岐部には三方弁６０が設けられている。三方弁６０を切り替えることにより、チャンバ排気路５５を通って三方弁６０に流入してきたガスを、そのまま戻し路５９には流さない第１状態と、戻し路５９に流す第２状態とを切り替えることができる。戻し路５９およびチャンバ排気路５５（戻し路５９の分岐点よりも下流側）にそれぞれ開閉弁を設けることにより、上記の三方弁６０と同様の切替機能を実現することも勿論可能である。

【0043】

処理ユニット１６には、さらに、ドライエア供給部８０が設けられている。ドライエア供給部８０は、当業者には周知のドライエア製造装置（例えば背景技術の項で述べた形式のもの）からなるドライエア供給源８１と、ドライエア供給源８１とＦＦＵ２１のダクト２１１とを接続するドライエア供給路８２と、ドライエア供給路８２に上流側から順に介設されたファン８３、ダンパ（流量調整弁）８４およびエジェクタ８５とを有している。ファン８３の回転数の調整およびダンパ８４の開度の調整の少なくとも一方を実行することにより、ドライエア供給路８２を流れるドライエアの流量を調節することができる。ドライエア供給路８２は、ダクト２１１のダンパ２１４よりも下流側の位置２１５において、ダクト２１１に接続されている。

【0044】

ＦＦＵ２１のファン２１３およびダンパ２１４、並びにドライエア供給部８０のファン８３およびダンパ８４の動作を制御することにより（ダンパの開閉および開度調整、ファンの運転／運転停止および回転数調整など）、ＦＦＵ２１からガス（エア）が所望の流量でチャンバ２０に供給される第１供給状態と、ドライエア供給部８０からドライエアが所望の流量でチャンバに供給される第２供給状態とを切り替えることができる。すなわち、ファン８３，２１３およびダンパ８４，２１４は、チャンバ内へ供給されるガスを切り替える供給ガス切替機構をなす。

【0045】

エジェクタ８５には、戻し路５９が接続されている。三方弁６０がチャンバ排気路５５と戻し路５９とを連通させているときにドライエア供給路８２にドライエアを流すと、ドライエアがエジェクタ８５にとっての駆動流として作用し、戻し路５９内にあるガスを吸引する。ドライエアは戻し路５９内にあるガスと混合されてダクト２１１内に流入する。三方弁６０がチャンバ排気路５５と戻し路５９とを連通させていないときにドライエア供給路８２にドライエアを流すと、ドライエアのみがダクト２１１内に流入する。後述するように、ドライエア供給路８２からエアをダクト２１１内に流入させるときには、ダクト２１１内を位置２１５に向けて上流側から流れてくるエアは無い。ドライエア供給路８２からダクト２１１内に流入したエアは、ダクト２１１を下流側に向けて流れ、ＵＬＰＡフィルタ２１２を通過してチャンバ２０の内部空間２２内に流入する。

【0046】

次に処理ユニット１６にて行われる一連の工程について説明する。以下の各工程は制御装置４の制御の下で自動的に実行される。

【0047】

まず、未処理のウエハＷが、基板搬送装置１７のアーム（図1参照）により処理ユニット１６内に搬入し、このウエハＷは図３に示すように基板保持機構３０により保持される。

【0048】

＜薬液処理工程＞
薬液ノズル４１がウエハＷの中央部の真上に位置する。ウエハＷが鉛直軸線周りに回転させられ、ウエハＷの中央部に薬液ノズル４１が薬液（例えばＤＨＦ、ＳＣ−１等の洗浄用薬液、あるいはウエットエッチング用の薬液）を供給する。薬液は、遠心力により広がり、ウエハＷの上面の全域が薬液の液膜により覆われる。反応生成物を含む薬液は、ウエハＷの外周縁から半径方向外側に飛散する。飛散した薬液は回収カップ５０により回収される。

【0049】

このとき、処理ユニット１６に関連するガスの流れは以下の通りである。まず、ファン２１３が予め定められた回転数で回転し、また、ダンパ２１４が予め定められた開度に調整される。これにより、ダクトの上流端２１１ａの開口部からダクト２１１内にクリーンルーム内のエアが取り込まれる。エアはＵＬＰＡフィルタ２１２を通って、チャンバ２０の内部空間に流入する。

【0050】

このとき、カップ排気口５２およびカップ排気路５３が陰圧の工場排気系（若しくはイジェクタ若しくは排気ポンプ）に接続され、これにより、回収カップ５０の内部空間が吸引される。これにより、ＦＦＵ２１から供給された清浄空気のダウンフローが、回収カップ５０の上部開口部から回収カップ５０内に取り込まれる。回収カップ５０内に適切な気流が形成されるように、ダンパ５７の開度が調整される。ダンパ５７の開度は、カップ排気口５２から排出されてカップ排気路５３を通って流れる排気の流量が例えば０．４ｍ^３／ｍｉｎ（立方メートル毎分）となるように調整される。

【0051】

また、このとき三方弁６０は前述した第１状態となっている。従って、チャンバ排気口５４およびチャンバ排気路５５も陰圧の工場排気系（若しくはイジェクタ若しくは排気ポンプ）に接続され、処理空間２５が吸引されるようになっている。ＦＦＵ２１から供給された清浄エアのダウンフローは、処理空間２５のうちの回収カップ５０の半径方向外側の空間２６を通ってチャンバ排気路５５に流入する。これにより、空間２６内に、ウエハＷから飛散した処理液のミスト等の望ましくない雰囲気が滞留することが防止され、処理空間２５内が清浄に維持される。

【0052】

この工程では、処理結果に大きな影響を及ぼす回収カップ５０の排気が適正に行われることが空間２６の清浄度よりも重要である。空間２６については、そこに問題となるような滞留が生じなければよい。従って、限られた吸引力を有効利用する観点から、チャンバ排気路５５を流れる排気の流量は比較的小さめ（例えばカップ排気路５３を通って流れる排気の流量よりも小さい例えば０．１ｍ^３／ｍｉｎ）となるように、ダンパ５８の開度が調整される。

【0053】

このとき、ＦＦＵ２１からチャンバ２０内に供給される清浄エアの供給流量は、チャンバ２０内を概ね常圧に維持するため、カップ排気路５３からの排気流量とチャンバ排気路５５からの排気流量の和と概ね等しくなるように調整される。すなわち、清浄エアの供給流量は、例えば０．５ｍ^３／ｍｉｎである。なお、処理の種類によりチャンバ２０内を陽圧にしたい場合と陰圧にしたい場合がありうる。陽圧にしたい場合には、上記供給流量が上記排気流量の和よりもやや大きくなるようにし、陰圧にしたい場合には、上記供給流量が上記排気流量の和よりもやや小さくなるようにする。

【0054】

本明細書において、上記の薬液処理工程での処理ユニット１６に関連するガスの給気および排気の状態を、通常給排気状態とも呼ぶ。

【0055】

＜リンス工程＞
薬液処理工程の終了後、引き続きウエハＷを回転させたまま、（薬液の供給は停止している）リンスノズル４２からリンス液例えば純水をウエハＷの中心部に供給して、ウエハＷの表面に残留した薬液および反応生成物を洗い流すリンス処理を行う。このリンス工程を実行している間も引き続き通常給排気状態が維持される。

【0056】

＜ＩＰＡ置換工程＞
リンス工程の終了後、引き続きウエハＷを回転させたまま、（リンス液の供給は停止している）溶剤ノズル４３からＩＰＡをウエハＷの中心部に供給して、ウエハＷの表面に存在するリンス液をＩＰＡで置換するＩＰＡ置換処理を行う。このＩＰＡ置換処理を実行している間も引き続き通常給排気状態が維持される。

【0057】

＜乾燥工程＞
ＩＰＡ置換工程の終了後、（ＩＰＡの供給は停止している）引き続きウエハＷを回転させたまま（好ましくは回転数を増し）、ウエハＷの乾燥を行う。以上により一枚のウエハＷに対する一連の処理が終了する。処理済みのウエハＷは、基板搬送装置１７により処理ユニットから搬出される。

【0058】

乾燥工程においては、ＩＰＡの気化により温度が下がったウエハＷ表面への結露を防止するために、内部空間２２内の雰囲気の湿度（露点）を低下させることが好ましい。この目的のため、チャンバ２０内の雰囲気を高湿度雰囲気（クリーンルーム空気の湿度と概ね同じであるか、あるいは処理液の影響によりクリーンルーム空気の湿度より高い湿度の雰囲気）から低湿度雰囲気に置換する。遅くとも乾燥工程の開始時点（すなわち、遅くともウエハＷ上へのＩＰＡの供給が停止された時点）において、チャンバ２０の内部空間２２内の湿度が十分に低下していることが好ましい。従って、乾燥工程の開始前、すなわちＩＰＡ置換工程の実行中に、上記通常給排気状態を終了し、低湿度雰囲気への雰囲気置換を開始することが好ましい。なお、雰囲気置換の開始は上記のタイミングが好ましいのであるが、これに限定されるものではなく、乾燥工程の開始と同時あるいはやや後であってもよい。

【0059】

以下にチャンバ２０内の雰囲気を低湿度雰囲気に移行させるとともに低湿度雰囲気に維持するための手順について説明する。この手順は、低湿度化段階と、低湿度維持段階とを含んでいる。

【0060】

＜低湿度化段階＞
まず、図５に示すように、ＦＦＵ２１のファン２１３を停止するとともにダンパ２１４を閉じ、ダクト２１１内へのクリーンルーム空気の取り込みを停止する。これと概ね同時に、それまで停止していたドライエア供給部８０のファン８３を起動するとともにそれまで閉じていたダンパ８４を開き、ドライエア供給部８０からダクト２１１内へドライエアの供給を開始する。これにより、チャンバ２０内にドライエアが供給されるようになる。ドライエアの供給流量は、薬液処理工程におけるＦＦＵ２１からの清浄エアの供給流量と同じ（例えば０．５ｍ^３／ｍｉｎ）でよい。また、三方弁６０の状態およびダンパ５７、５８の開度も薬液処理工程時と同じでよい。従って、カップ排気路５３を介した排気流量は例えば０．４ｍ^３／ｍｉｎとなり、チャンバ排気路５５を介した排気流量は例えば０．１ｍ^３／ｍｉｎとなる。 上記のようなガスの流れを形成することにより、チャンバ２０内および回収カップ５０内にあった高湿度のエアは、低湿度のドライエアに置換されてゆく。

【0061】

＜低湿度維持段階＞
チャンバ２０の処理空間２５が所望の低湿度となったら、図６に示すように、その低湿度を経済的に維持するための低湿度維持段階に移行する。すなわち、三方弁６０を前述した第２状態に移行させる。カップ排気路５３のダンパ５７の状態は低湿度化段階と同じに維持する。なお、チャンバ排気路５５のダンパ５８の開度は、後述する排気流量を実現させるための必要性に応じて変更することができる。チャンバ２０の処理空間２５が所望の低湿度となったことは、例えば処理空間２５内に設けた湿度センサ（図示せず）により検出することができる。あるいは、処理空間２５を所望の湿度にするために必要な低湿度化段階の実行時間を実験により予め把握しておき、実際の処理時にはこの把握された実行時間の経過をもって、処理空間２５が所望の低湿度となったものとみなしてもよい。また、上記の所望の低湿度の具体的な値は、予め実験により求めることができる。上記の所望の低湿度とは、例えば、ウエハＷのパターンの倒壊あるいはウエハＷの表面へのウォーターマークの発生を確実に防止することができるような湿度である。

【0062】

上記の操作を行うことにより、チャンバ排気路５５を介して排出されたチャンバ２０内のガス（エア）は、戻し路５９に向かうようになる。エジェクタ８５には、ドライエア供給部８０から供給されたドライエアが流れているため、エジェクタ８５内に戻し路５９内にあるエアが引き込まれてドライエアの流れと合流し、ダクト２１１内に供給される。ダクト２１１内に供給されたエアは、ＵＬＰＡフィルタ２１２を通ってチャンバ２０内に供給される。このとき、チャンバ排気路５５を介して排出されたエアがパーティクルを含んでいたとしても、パーティクルはＵＬＰＡフィルタ２１２により除去される。

【0063】

低湿度維持段階において、カップ排気路５３の排気流量を低湿度化段階と同じ０．４ｍ^３／ｍｉｎとし（前述した理由によりカップ排気路５３の排気流量は変更しないことが好ましい）、チャンバ排気路５５から戻し路５９へ向かう排気流量を低湿度化段階と同じ０．１ｍ^３／ｍｉｎとしたとする。ここで、チャンバ排気路５５からカップ排気路５３に向かう排気流量はゼロである。すなわち、低湿度化段階で捨てられていた０．１ｍ^３／ｍｉｎ分のドライエアが再利用されることになる。従って、このとき、チャンバ２０内を概ね常圧に維持するために必要なドライエア供給部８０からのドライエアの供給流量は０．４ｍ^３／ｍｉｎでよく、この値は低湿度化段階における０．５ｍ^３／ｍｉｎよりも２０％も低い値である。

【0064】

なお、乾燥工程の終了後、処理済みのウエハＷを搬出するまでの間の適当なタイミングで、低湿度維持段階を終了して通常給排気状態に戻す。

【0065】

上記実施形態によれば、高湿度雰囲気から低湿度雰囲気への移行にあたり、低湿度化段階を実行した後に低湿度維持段階を実行することにより、迅速な雰囲気置換と経済的な運用を両立することができる。すなわち、チャンバ２０内が高湿度である場合には、比較的大流量で新鮮なドライエアをチャンバ内に供給することにより、速やかにチャンバ２０内の雰囲気を低湿度雰囲気に置換することを可能としている。一方、チャンバ２０内が十分に低湿度になった後は、新鮮なドライエアの供給量を下げても低湿度雰囲気を維持する上で問題はないので、チャンバ２０内に供給したドライエアの一部をリサイクルして、高価かつ工場用力に負担を掛けるドライエアの使用量を削減している。

【0066】

上記実施形態では、ドライエア供給路８２の下流端をダクト２１１に接続したが、これには限定されない。ドライエア供給路８２の下流端をチャンバ２０のバッファ空間２４に接続してもよい。但し、この場合には、上記低湿度維持段階にチャンバ排気口５４から排出されるエアに含まれるパーティクルがチャンバ２０に戻されることを防止するために、三方弁６０とエジェクタ８５との間の戻し路５９に、フィルタを設けることが望ましい。または、エジェクタ８５とバッファ空間２４との間のドライエア供給路８２に、フィルタを設けることが望ましい。

【0067】

図７を参照して第１実施形態の第１変形例について説明する。図７において、図３の実施形態と同一部材には同一符号を付し、これら同一部材についての重複説明は省略する。以下に図３の実施形態に対する相違点につき説明する。

【0068】

第１変形例では、ドライエア供給部８０からエジェクタ８５が除去されている。ドライエア供給部８０の下流端は、チャンバ２０のバッファ空間２４に接続されている。戻し路５９は、位置２７において、チャンバ２０の処理空間２５に接続されている。位置２７は、チャンバ排気口５４よりも高い位置にある。位置２７は、例えば、回収カップ５０の上端よりもやや高い位置に設けることができる。戻し路５９には、ファン６１およびフィルタ６２（例えばＵＬＰＡフィルタ）が順次介設されている。

【0069】

通常給排気状態におけるガスの流れは図４に示したものと同じである。以下に、低湿度化段階および低湿度維持段階のガスの流れについて説明する。

【0070】

低湿度化段階では、ＦＦＵ２１のファン２１３が停止されるとともにダンパ２１４が閉じられ、ダクト２１１内へのクリーンルーム空気の取り込みが停止されている。ドライエア供給部８０からチャンバ２０のバッファ空間２４にドライエアが供給され、このドライエアは整流板２３を通って処理空間２５内に流入する。ドライエアの供給流量は、薬液処理工程におけるＦＦＵ２１からの清浄エアの供給流量と同じ０．５ｍ^３／ｍｉｎでよい。また、三方弁６０の状態およびダンパ５７、５８の開度も薬液処理工程時と同じにされ、カップ排気路５３を介した排気流量は０．４ｍ^３／ｍｉｎとなり、チャンバ排気路５５を介した排気流量は０．１ｍ^３／ｍｉｎとなる。上記のようなガスの流れを形成することにより、チャンバ２０内および回収カップ５０内にあった高湿度のエアは、低湿度のドライエアに置換されてゆく。

【0071】

低湿度維持段階に移行する際には。三方弁６０を前述した第２状態に移行させ、ファン６１を動作させる。これにより、空間２６内のガスが、チャンバ排気口５４からチャンバ排気路５５に排出され、三方弁６０および戻し路５９を経て処理空間２５内に戻されるようになる。チャンバ排気路５５のダンパ５８の開度は、戻し路５９を流れるガスの流量が所望の値となるように、必要に応じて変更することができる。カップ排気路５３のダンパ５７の状態は低湿度化段階と同じに維持する。チャンバ排気路５５を介して排出されたエアに含まれるパーティクルはフィルタ６２により除去される。

【0072】

この第１変形例においても、低湿度維持段階において、カップ排気路５３の排気流量を低湿度化段階と同じ０．４ｍ^３／ｍｉｎとし、チャンバ排気路５５から戻し路５９へ向かう排気流量を低湿度化段階と同じ０．１ｍ^３／ｍｉｎとする。ここで、チャンバ排気路５５からカップ排気路５３に向かう排気流量はゼロである。すなわち、図３に示す実施形態と同様に、低湿度化段階で捨てられていた０．１ｍ^３／ｍｉｎ分のドライエアが再利用されることになる。従って、このとき、チャンバ２０内を概ね常圧に維持するために必要なドライエア供給部８０からのドライエアの供給流量は０．４ｍ^３／ｍｉｎでよく、この値は低湿度化段階における０．５ｍ^３／ｍｉｎよりも２０％も低い値である。

【0073】

上記の第１変形例においても、迅速な雰囲気置換と経済的な運用を両立することができる。第１変形例においては、戻し路５９がドライエア供給部８０と接続されていないので、低湿度維持段階において戻し路５９を通って流れるガスの流量を任意の値に調整することが容易である。

【0074】

図３に示す実施家形態では、戻し路５９が三方弁６０を介してチャンバ排気路５５から分岐していたが、これには限定されない。図８に示すように、チャンバ排気路５５と戻し路５９が分離されていてもよい。図８に示す第２変形例では、チャンバ排気路５５は専用のチャンバ排気口５４Ａに接続され、戻し路５９は専用のチャンバ排気口５４Ｂに接続される。チャンバ排気路５５にはダンバ５８Ａおよび開閉弁６０Ａが設けられ、戻し路５９にはダンバ５８Ｂおよび開閉弁６０Ｂが設けられている。図８において、図３の実施形態と同一部材には同一符号を付し、これら同一部材についての重複説明は省略する。この第２変形例では、開閉弁６０Ａを開き開閉弁６０Ｂを閉じることにより図３の実施形態における第１状態と実質的に等価な状態を実現することができる。さらに、開閉弁６０Ａを閉じて開閉弁６０Ｂを開くことにより図３の実施形態における第２状態と実質的に等価な状態を実現することができる。

【0075】

図３に示す実施形態では、ドライエア供給路８２がＦＦＵ２１のダクト２１１に接続されていたが、これには限定されない。図９に示すように、ドライエア供給路８２をチャンバ２０のバッファ空間２４に接続してもよい。この場合、チャンバ排気路５５を介して排出されたエアに含まれるパーティクルを除去するために、戻し路５９にフィルタ６２（例えばＵＬＰＡフィルタ）を設けることが好ましい。図９に示す第３変形例においても、迅速な雰囲気置換と経済的な運用を両立することができる。

【0076】

次に、図１０を参照してエジェクタ８５の好適な一実施形態について説明する。エジェクタ８５として、流体機器メーカーから供給される独立した部品としてのエジェクタを使用することができるが、ここでは簡潔な構造のエジェクタを用いる。

【0077】

図１０に示すように、エジェクタ８５は、ドライエア供給路８２と戻し路５９との合流部分により形成されている。ドライエア供給路８２は角形断面のダクトからなり、戻し路５９も角形断面のダクトからなる。ドライエア供給路８２は上記合流部分の近傍において上流側から下流側に向かって直線状に延びている。ドライエア供給路８２の直線状に延びる部分に対して戻し路５９が接続されている。ドライエア供給路８２の直線状に延びる部分に対して戻し路５９は所定の角度、ここでは９０度の角度を成して交差している。ドライエア供給路８２の側壁に、戻し路５９の断面形状に相当する開口８６が形成されている。

【0078】

図１１に示すように、ドライエア供給路８２内の開口８６の近傍をドライエアＤＡが流れると、ドライエアＤＡの流れにより戻し路５９内のガスＲＡ１（チャンバ２０内から排出されたエア）が引き込まれ（矢印ＲＡ２を参照）、戻し路５９内の開口８６の近傍に陰圧領域Ｎが生じる。この陰圧領域Ｎに戻し路５９内のガスが流れ込むことにより、戻し路５９内に開口８６に向かうガスの流れＲＡ１が生じる。

【0079】

開口８６の面積を調節するために、弁装置８７が設けられている。弁装置８７は、弁体８７ａと、弁体８７ａを駆動する弁アクチュエータ８７ｂとを有する。弁体８７ａは剛性の高い板状体から構成することが好ましい。弁装置８７は、例えばゲートバルブである。開口８６の面積を大きくすると、陰圧領域Ｎが大きくなるので、ガスの流れＲＡ１の流量が増大する。一方、開口８６の面積を小さくするとガスの流れＲＡ１の流量が減少する。弁体８７ａは図１０の上下方向に移動することにより開口８６の面積を変化させる。しかしながら、図１１では、動作原理の説明をより容易にするため、弁体８７ａが水平方向（左右方向）に移動するものとして描かれている。

【0080】

ドライエア供給路８２内の開口８６よりも下流側の空間（すなわち開口８６とチャンバ２０との間の空間）の圧力を測定する圧力計８８が設けられている。弁アクチュエータ８７ｂは、圧力計８８の測定値に基づいて、弁コントローラ８９により制御される。詳細には、弁コントローラ８９の上位コントローラである制御装置４（図１参照）から弁コントローラ８９に圧力計８８の測定値の目標値が与えられている。弁コントローラ８９は上記目標値に対する上記測定値の偏差がゼロとなるように、弁アクチュエータ８７ｂを制御して開口８６の面積を変化させる。弁コントローラ８９は制御装置４の一部であってもよい。

【0081】

図１０および図１１に記載したドライエア供給路８２と戻し路５９との合流部分により形成されているエジェクタ８５に弁装置８７を設けることにより、エジェクタ８５自体の構造が非常に簡潔であるにも関わらず（単に２つのダクトを連結しただけ）、戻し路５９を流れるガスの流量を安定的に一定の値に維持することができる。このため、チャンバ２０の内圧を一定に維持することができる。

【0082】

チャンバ２０の内圧は、チャンバ２０へのガスの総供給量とチャンバ２０からのガスの総排出量との差分に応じて変動する。このため、戻し路５９を流れるガスの流量が変動したとしても、上記差分は変化しないため、チャンバ２０の内の圧力は変動しないように思えるかもしれない。しかしながら、ガス（エア）が圧縮性流体であるため、戻し路５９を流れるガスの流量の増減に伴うチャンバ２０からのガスの排出量の増減とチャンバ２０へのガスの流入量の増減との間に時間差が生じる。このため、戻し路５９を流れるガスの流量が変化するとチャンバ２０の内の圧力が変化してしまうので、戻し路５９を流れるガスの流量は可能な限り一定の値に維持することが好ましい。

【0083】

図１１に示すように、圧力計８８はドライエア供給路８２と戻し路５９との合流位置よりもやや下流側の位置におけるドライエア供給路８２内の圧力を検出するように設けるのがよい。この位置の圧力は、戻し路５９を流れるガスの流量の変動に応じて敏感に変動するので、この位置の圧力測定結果に基づいて弁装置８７の開度を制御することにより、戻し路５９を流れるガスの流量をより確実に一定に維持することができる。

【0084】

なお、図３などに示したダンパ５８を用いても戻し路５９を流れるガスの流量を調節することは可能である。しかしながら、弁装置８７を用いて図１１に示した陰圧領域Ｎの大きさを変更した方が、戻し路５９を流れるガスの流量をより正確かつより高レスポンスで調節することができる。このため、チャンバ２０内の圧力変動がより生じ難くなる。

【0085】

［第２実施形態］
次に図１２および図１３を参照して処理ユニット１６の第２実施形態について説明する。図１２において、図３の実施形態と同一部材には同一符号を付し、これら同一部材についての重複説明は省略する。図示の便宜上、図１２にはノズル４１〜４３、ノズルアーム４４および駆動部４５が表示されていないが、これらの部材は実際には処理ユニット１６に設けられている。以下に図３の実施形態に対する相違点につき説明する。

【0086】

図３と図１２とを比較すればわかるように、チャンバ排気路５５のダンパ５８が三方弁の下流側に移設されている。また、戻し路５９はドライエア供給路８２に合流しておらず、戻し路５９およびドライエア供給路８２はそれぞれの接続点２１６、２１５においてダクト２１１に接続されている。

【0087】

回収カップ５０の周囲を囲むようにガス処理部９０が設けられている。ガス処理部９０は平面視で回収カップ５０を囲む概ねＣ字形（あるいはＵ字形）の形状を有する。チャンバ２０の側壁のＣ字の切れ目の部分に対応する位置にウエハ搬出入口（図示せず）が設けられている。これにより、ガス処理部９０により処理ユニット１６に対するウエハの搬出入が妨げられないようになっている。

【0088】

図１３に示すように、ガス処理部９０は、ハウジング９１と、ハウジング９１内に上から順に配置されたケミカルフィルタ９２、シリカゲル層（除湿剤層）９３およびペルチェ素子集合体（加熱要素）９４を有している。ハウジング９１の天井壁９５には開口９５ａが設けられている。ハウジング９１の底壁９６からハウジング９１内に排気管９７が挿入されている。排気管９７はペルチェ素子集合体９４の一部を貫通してシリカゲル層９３の底部まで延びている。なお、排気管９７はハウジング９１に１本のみ（２本以上でもよいが）設けられており、排気管９７が設けられてない部分においては、断面で見て、シリカゲル層９３の下面全体がペルチェ素子集合体９４の上面全体に接触している。排気管９７はチャンバ排気路５５に接続されている。

【0089】

ケミカルフィルタ９２は、ケミカルフィルタ９２を通るガス（エア）から、ＵＬＰＡフィルタで除去することができない分子状汚染物質（例えばアンモニア分子）を除去する。シリカゲル層９３は、シリカゲル層９３を通るガス（エア）から、水分を除去する。ペルチェ素子集合体９４は、シリカゲル層９３を加熱することにより水分を吸着したシリカゲルを再生する。

【0090】

上述した点以外は、図３の実施形態（第１実施形態）と図１２の実施形態（第２実施形態）の構成は同じである。

【0091】

この第２実施形態におけるガスの流れについて以下に説明する。前述した薬液処理工程、リンス工程およびＩＰＡ置換工程（ＩＰＡ置換工程の前半のみでもよい）を行っているときには、ＦＦＵ２１のファン２１３が回転することによりダクト２１１内に取り込まれたクリーンルーム内のエアが、ＵＬＰＡフィルタ２１２を通ってチャンバ２０内に供給される。チャンバ２０内に供給されたエアの一部は回収カップ５０内を通ってカップ排気路５３から排出される。

【0092】

チャンバ２０内に供給されたガス（エア）の残りの部分は、ガス処理部９０に流入し、ガス処理部９０で分子状汚染物質および水分が除去され、チャンバ排気路５５に流出する。チャンバ排気路５５に流出したガスすなわち清浄化および除湿されたエアは、三方弁６０を経て、戻し路５９に流入する（チャンバ排気路５５の三方弁６０の下流側には流れない。）。すなわちＵＬＰＡフィルタ２１２を通ってチャンバ２０内に供給されるガスは、クリーンルームから取り込まれたエアと、清浄化および除湿されたエアとの混合ガスとなる。この混合ガス（エア）の湿度は、クリーンルームから取り込まれたエアよりも低い。このため、乾燥工程時に必要となる低湿度雰囲気への移行を迅速に行うことが可能となる。

【0093】

乾燥工程の実行開始時あるいはその前若しくはその後に、チャンバ２０内の雰囲気を低湿度に移行しかつ低湿度に維持するときには、ＦＦＵ２１のファン２１３が停止されるとともにダンパ２１４が閉じられ、ドライエア供給部８０からダクト２１１を介してチャンバ２０内にドライエアが供給される。チャンバ２０内に供給されたエアの一部は回収カップ５０内を通ってカップ排気路５３から排出される。チャンバ２０内に供給されたガス（エア）の残りの部分は、ガス処理部９０に流入し、ガス処理部９０で分子状汚染物質および水分が除去され、チャンバ排気路５５に流出する。チャンバ排気路５５に流出したガスすなわち清浄化および除湿されたエアは、三方弁６０を経て、戻し路５９に流入する（チャンバ排気路５５の三方弁６０の下流側には流れない。）。すなわちチャンバ２０内に供給されるガスは、ドライエア供給部８０から供給されたドライエアと、清浄化および除湿されたエアとの混合ガスとなる。

【0094】

チャンバ２０内には処理液等に由来する水分が漂っているため、チャンバ２０内に供給されたガスの湿度は、チャンバ２０内で増大する可能性が高い。しかしながら、この水分はガス処理部９０で除去されるため、チャンバ排気路５５および戻し路５９を介してリサイクルされるガスをドライエア供給部８０から供給されたドライエアと混合しても、その混合ガスの湿度は、ドライエア供給部８０から供給されたドライエアの湿度と大きな差異は無い。すなわち、この第３実施形態によれば、ドライエアをリサイクルしたとしても、チャンバ２０内の湿度を、非常に低いレベルに維持することができる。

【0095】

シリカゲル層９３を構成するシリカゲルを再生する場合には、三方弁６０を切り替えて、ガス処理部９０からチャンバ排気路５５に流出したガスが、戻し路５９には流れずチャンバ排気路５５の下流側に流れるようにする。この状態でペルチェ素子集合体９４に通電して、シリカゲル層９３を加熱してシリカゲル層９３から水分を除去する。除去された水分は、チャンバ排気路５５およびカップ排気路５３を経て、工場排気系に廃棄される。このような再生処理は、例えば、１枚のウエハの処理が終了した後に次のウエハの処理が開始するまでの間、あるいはある製造ロットのウエハの処理が終了した後、次の製造ロットのウエハの処理が開始されるまでの間に行うことができる。

【0096】

上記実施形態は、乾燥工程時にチャンバ２０内の雰囲気を調整するためにドライエア供給部８０が低湿度（低露点）ガスであるドライエアを供給するものであった。これに代えて、乾燥工程時にチャンバ２０内の雰囲気を調整するために低酸素ガス例えば窒素ガスを供給する構成も採用することができる。この場合、ドライエア供給部８０を窒素ガス供給部にすれば（すなわち単にドライエア供給源８１から供給されるガスを窒素ガスにすれば）、その他の部分の装置構成は同一でよい。また、ドライエアに代えて窒素ガスを使用する点を除けば、装置の動作もドライエアを使用している場合と同一でよい。つまり上記説明文において、ドライエアを窒素ガスと読み替え、湿度を酸素濃度と読み替えることにより、窒素ガスを利用した実施形態の構成、作用、効果について理解することができる。なお、工業的に使用される窒素ガス中に含まれる水分量は、ＦＦＵ２１に供給される清浄エアと比較して大幅に低いため、窒素ガスは、低湿度ガスと見なすこともできる。

【0097】

上記基板処理システム１により処理される被処理基板は、半導体ウエハＷに限らず、ガラス基板、セラミック基板等の任意の基板とすることができる。

【符号の説明】

【0098】

４ 制御部（制御装置）
２０ 処理室（チャンバ）
２１ 第２ガス供給部（ＦＦＵ）
２１１ 第２ガス供給路（ＦＦＵのダクト）
３１ 基板保持部
５０ カップ（回収カップ）
５３ カップ排気路
５５ 処理室排気路（チャンバ排気路）
５９ 戻し路
６０ 排気切替機構（三方弁）
６０Ａ，６０Ｂ 排気切替機構（２つの開閉弁）
８０ 第１ガス供給部（ドライエア供給部）
８１ 第１ガス供給路（ドライエア供給路）
８５ エジェクタ
９０ ガス処理部
２１３，２１４ 第２ガス供給制御機器（ファン、ダンパ）
８３，８４，２１３，２１４ 供給ガス切替機構（ファン、ダンパ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】