JP2007158270A - 枚葉式基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理基板が大口径になっても高品質の処理ができる枚葉式基板処理装置を提供すること。
【解決手段】ウェーハＷを保持して回転する回転テーブル８と、回転テーブル８を回転させる回転駆動部１１と、底面の中心部１２_０に噴射ノズル１７_１〜１９_１を設けウェーハＷ表面を所定の隙間をあけて覆うフード部材１２と、フード部材１２を移動させる移動手段と、噴射ノズル１７_１〜１９_１に処理媒体を供給する処理媒体供給源２３〜２７とを備えた枚葉式基板処理装置１において、フード部材１２はウェーハＷ表面を覆った状態で、その外周縁部１２_１とこれに対向するウェーハＷ表面との隙間が、噴射ノズル１７_１〜１９_１が設けられた中央部１２_０とこれに対向するウェーハＷ表面との隙間より狭い形状を備え、噴射ノズル１７_１〜１９_１はフード部材１２の中央部１２_０に昇降自在な固定手段により固定しウェーハＷとの距離が調節できるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の基板を回転させて、この回転する基板に純水或いは薬液等の処理液を噴射することにより基板表面の処理を行う枚葉式基板処理装置に関するものである。

半導体ウェーハ、液晶表示パネル等の各種基板（以下、総称してウェーハという）は、その表面の清浄処理を行うために、ウェーハ表面を各種薬液によって処理した後、純水で洗浄し、回転による振り切り乾燥（このときＮ_２のような乾燥ガスを吹き付けることもある）や、有機溶剤、例えばイソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡという）等の有機溶剤を用いた乾燥が行われている。
これらの処理工程において、乾燥工程が終了した段階においても、ウェーハ表面に水滴が僅かでも残っていると、ウェーハ表面にパーティクル或いはウォータマーク等が発生しウェーハの品質低下を招く恐れがある。このため、これらの汚染物質がウェーハに付着しないようにした基板処理装置が開発され広く使用されている。

この種の基板処理装置は、一般にバッチ式基板処理装置と枚葉式基板処理装置とに大別され、バッチ式基板処理装置は一回に多数枚のウェーハを処理できて処理能力が高いという特徴を有し、一方、枚葉式基板処理装置はウェーハを１枚ずつ扱うので高品質の処理ができるという特徴を有している（例えば、下記特許文献１、２参照）。バッチ式基板処理装置では、有機溶剤を使用した乾燥装置が主流となっているのに対し、枚葉式基板処理装置は回転処理を行うため一般的には電気モーターを使用するので、引火性の強い有機溶剤を乾燥に使用することはめったにない。

図６は下記特許文献１に記載された枚葉式基板処理装置を示す縦断面図である。この枚葉式基板処理装置３０は、特にシリコンウェーハＷを処理する装置であって、この基板処理装置は、ウェーハＷをほぼ水平に保持して縦の軸線を中心に回転する支持体（チャック）３１と、この支持体に保持されたウェーハＷから所定間隔の環状ギャップＤをあけてウェーハを覆うほぼ鐘形フード３２とを備え、鐘形フードの天井面３２ａに、２本の導管３３、３４を収容した中空の支持管３５が設けられた構成を有している。支持管３５は、その先端部の外周囲に複数個のノズル穴３５ａが形成され、これらのノズル穴から半径方向に不活性ガス（例えば窒素ガス）が噴射されるようになっており、また２本の導管３３、３４のうち、一方の導管３３から各種の薬液が噴射され、他の導管３４から洗浄媒体（例えば脱イオン水）が噴射されるようになっている。
この基板処理装置によると、鐘形フード３２の内部空間には、ウェーハの処理中に支持管から不活性ガスが導入されるので、この空間内の空気は不活性ガスで置換されて、処理時にウェーハが空気に晒されることがなくシリコン酸化によるウォータマークの形成が防止される。

また、下記特許文献２には、凹面状に湾曲した雰囲気遮蔽部材、いわゆるドーム状フードを用いた基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、ドーム状フードの中央天井部の高さをフード外周端部におけるウェーハとの隙間より長く、すなわち、この隙間をフード内部より狭くしたもので、この処理装置によると、フード内部空間に不活性ガスを長く滞留させることができるとともに、不活性ガスの使用量が少なくできる。

特開平１１−５４４７２号公報（図１、段落〔００１１〕〜〔００１３〕） 特開平１０−１１６８０５号公報（図１、段落〔００３３〕）

上記特許文献１、２に開示されている基板処理装置は、いずれも鐘形フード或いはドーム形フードでウェーハ表面を覆い、このフード内を不活性ガスに置換して各種のウェーハ処理を行うものであるが、これらの処理装置はウェーハが、例えば直径２００ｍｍ以下のものであるとその面積が現状と比べて小さく中心部と外周縁との距離も短いので、ウェーハ中心部へ処理液、純水及び乾燥ガスを吹き付けても、中心部と外周縁との間で処理液等の広がりなどが不均一になって、いわゆる処理ムラが発生し、この処理ムラに起因した、例えばウォータマーク及びパーティクルが発生する恐れは比較的少ない。

しかしながら、近年はウェーハ直径が２００ｍｍから３００ｍｍ、更にそれ以上の大口径化も視野に入り始めてきている。そのため、上記従来技術においては、前述のように直径が２００ｍｍ以下の中程度の大きさのウェーハではウォータマーク及びパーティクルの発生を抑制できても、それ以上の例えば直径３００ｍｍになるとウォータマーク及びパーティクルが発生してしまうことが判明した。

このようなウォータマーク及びパーティクルの発生は、処理するウェーハの口径が大きくなると、処理面積が拡大し、各種処理媒体による処理、例えば乾燥処理では、乾燥媒体による乾燥時間が多くかかり、一方でまた、ウェーハ中心部と周縁部との間に乾燥の時間差が発生し、この時間差が乾燥ムラの一因となる。また、上記特許文献１、２に記載されている基板処理装置は、いずれも噴射ノズルがフード天井の高い位置に設けられているので、この高い位置から処理媒体がウェーハの中心部へ吹き付けられると、図７（ａ）に示すように、この中心部から跳ね返った処理媒体Ｆが天井から噴射される処理媒体と衝突して押し戻されることになり外周縁へスムーズに拡散されない恐れがある。更に、乾燥媒体にＩＰＡ蒸気を使用すると、図７（ｂ）に示すように、このＩＰＡ蒸気Ｆ'は、窒素ガスと違ってＩＰＡ蒸気がウェーハに付着して費消されるので、噴射ノズルが天井の高い位置にあるとウェーハの中心付近ではＩＰＡ濃度は高いものの周縁部では低くなり、乾燥ムラが発生する恐れがある。更にまた、処理時にフードの外周縁とウェーハとの間に隙間があるので、この隙間から空気が侵入し処理中のウェーハが酸化される恐れがある。

そこで、本件の発明者は、このような不都合を解消するために種々の観点から解決策を検討してきたところ、フード部材への噴射ノズルの取付け位置を変更するとともに、このフード部材と被処理基板との隙間を所定距離にすることによって上記問題点を解決できることを突き止めて本発明を完成させるに至ったものである。

すなわち、本発明の目的は被処理基板が大口径になっても高品質の処理ができる枚葉式基板処理装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は処理中に被処理基板が空気に晒されないようにして高品質の処理ができるようにした枚葉式基板処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本願の請求項１に記載の枚葉式基板処理装置の発明は、被処理基板を水平に保持して回転する円盤状の回転テーブルと、前記回転テーブルを所定方向へ回転させる回転駆動手段と、底面の中心部に噴射ノズルを設け前記回転テーブルに保持された被処理基板の表面を所定の隙間をあけて覆うフード部材と、前記フード部材を移動させる移動手段と、前記噴射ノズルに各種の処理媒体を供給する処理媒体供給手段とを備えた枚葉式基板処理装置において、
前記フード部材は、前記被処理基板の表面を覆った状態で、その外周縁部と該外周縁部に対向する前記被処理基板表面との隙間が、前記噴射ノズルが設けられた中央部と該中央部に対向する前記被処理基板表面との隙間より狭い形状を備え、前記噴射ノズルは前記フード部材の中央部に上下方向へ昇降自在な固定手段により固定し、前記噴射ノズルの先端部と前記被処理基板との距離が調節できるようにしたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の枚葉式基板処理装置において、前記被処理基板の処理時には、前記移動手段により前記フード部材を前記被処理基板に接近させ前記フード部材の外周縁部と前記被処理基板との隙間を前記処理媒体により液封する間隔に調節して前記被処理基板を処理することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の枚葉式基板処理装置において、前記フード部材は実質的に円盤状であって、その直径が前記被処理基板の直径より小さく形成されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の枚葉式基板処理装置において、前記噴射ノズルは、それぞれ洗浄液及び乾燥流体供給用の複数本の噴射ノズルから構成され、前記被処理基板の乾燥処理時には、前記処理媒体供給手段から前記乾燥流体供給用の噴射ノズルにサブミクロンサイズのミストを含む有機溶剤の蒸気を含有した乾燥流体を供給すること特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の枚葉式基板処理装置において、前記有機溶剤は、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の枚葉式基板処理装置において、前記回転駆動手段は、圧縮気体を用いた駆動手段であることを特徴とする。

本発明は上記構成を備えることにより、以下に示すような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、フード部材がその外周端部とこの外周端部に対向する被処理基板面との隙間をその中央部とこの中央部に対向する被処理基板面との隙間より狭くし、さらにこのフード部材の中央部に噴射ノズルを上下方向へ昇降自在な固定手段により固定したことにより、各種処理媒体や被処理基板の大きさ等に応じて、噴射ノズルを最適な位置に調節できるので、例えば、被処理基板の口径が大きくなっても、噴射ノズルから吹き付けられる処理媒体が被処理基板の中心部に集中することなく基板周縁部にまでほぼ均一に拡散され、被処理基板の高品質の処理が可能になる。この構成によれば、特に被処理基板の乾燥処理時においてウォータマーク及びパーティクルの発生をなくすることができる。

請求項２の発明によれば、フード部材の外周縁部と被処理基板との隙間が被処理基板の処理時に処理媒体により液封されるので、この隙間からの外気の侵入が阻止されるとともに、フード部材内を例えば不活性ガス等の雰囲気に素早く置換できるので、被処理基板の処理時における基板の酸化を防止できる。

請求項３の発明によれば、フード部材が被処理基板より小さくなっているので、被処理基板を保持する保持部材の先端部と被処理基板表面との距離よりもフード部材の外周端部と被処理基板表面の隙間を狭くできるので、被処理媒体による液封が容易に可能になる。

請求項４の発明によれば、乾燥流体としてサブミクロンサイズのミストを含む有機溶剤の蒸気を含有するものを用いているので、このサブミクロンサイズの有機溶剤が被処理基板に付着した水滴に均一に浸透し、その表面張力を低下させることで、被処理基板からの水滴除去が容易になる。

請求項５の発明によれば、有機溶剤に、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種を使用することにより、それぞれの溶剤の特徴を生かして、良好な被処理基板の処理を行うことができる。

請求項６の発明によれば、回転駆動手段に圧縮気体を使用すると、被処理基板の処理工程の各種駆動部において使用している気体又は処理用気体の一部を流用することができ、新たな供給源を設ける必要がない。また、気体を用いて駆動するようにすれば、処理工程中にこの駆動手段において火花が発生することがないので、基板処理時に引火性の高い乾燥流体を使用しても引火の危険がないので引火性の高い有機溶剤を使用することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための枚葉式基板処理装置を例示するものであって、本発明をこの枚葉式基板処理装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

なお、一般に「蒸気」とは「気体」のことを示すが、ウェーハ処理の技術分野においては「気体」以外に「微小な液体粒（ミスト）」を含むものも慣用的に「蒸気」ないしは「ベーパ」と表現されているので、本願明細書及び特許請求の範囲においても「気体」以外に「微小な液体粒（ミスト）」を含むものも「蒸気」と表すこととする。

図１は本発明の実施例に係る枚葉式基板処理装置の概要であって、図１（ａ）は枚葉式基板処理装置の処理室を示す概略図、図１（ｂ）は枚葉式基板処理装置の配管構造を示す概略図、図２は図１（ａ）の処理室に設置される基板保持回転機構及び噴射ノズルを示した拡大断面図である。

枚葉式基板処理装置１は、図１（ｂ）に示すように、半導体ウェーハ、液晶表示パネル等の各種基板（以下、総称してウェーハという）Ｗの処理を行う処理室２と、この処理室２内に純水及び乾燥流体を供給する各種供給源２３〜２７とを備え、これらの供給源２３〜２７と処理室２とは、それぞれ配管により接続されている。なお、この基板処理装置１には、各種薬液供給源及び噴射ノズル等の薬液処理設備が設けられているが、図１では省略されている。これらの薬液処理設備は、既に公知のものが使用される。

処理室２は、図１（ａ）及び図２に示すように、細長で密閉された小室、いわゆるチャンバからなり、この処理室２内には、ウェーハＷをほぼ水平に保持し回転させる回転テーブル８と、ウェーハＷに乾燥流体を吹き付ける噴射ノズル１７_１〜１９_１が収容されている。処理室２は、複数本の支柱３ａ、３ｂに支えられ、所定の高さに設置されている。
処理室２は、空調設備（図示省略）に連結され、給気口４から清浄な空気が供給され、排気口５から処理室２内の空気を適宜排出することで処理室２内は所定のクリーン度に保持されている。また、排気口５から排出される排気等は、排気処理設備（図示省略）に送られて処理される。処理室２の底部には、複数個の排出口６ａ、６ｂが形成され、各排出口６ａ、６ｂは、排出管７により廃液処理設備（図示省略）に接続され、使用済みの各種処理液等はこの廃液処理設備で処理される。

回転テーブル８には、図２に示すように、その上面に複数本のチャックピン９が立設され、各チャックピン９は、２本１組のピン９_１、９_２で形成され、内側のピン９_１はウェーハＷの外周縁の底部を支持し、外側のピン９_２はウェーハを挟持するスピンチャックとなっている。また、回転テーブル８は、その裏面の中心部に回転軸１０が固定され、この回転軸１０は、所定太さの中空の管体からなり、その内部に複数本の配管が挿通されているとともに回転駆動部１１に連結されている。回転駆動部１１は、圧縮気体（例えば圧縮空気或いは窒素等）又はオイル等により駆動される回転機構で構成されている。これらの気体又は油圧モータは、公知のものを使用するので説明を省略する。なお、回転駆動部１１に圧縮気体を使用すると、ウェーハＷの処理における各種駆動部にこのような気体を使用しているので、その一部を流用することができまたは処理用気体を使用するときも同様に新たな供給源が不要になる。また、気体及びオイルを用いると、火花が発生することがないので、引火性の高い乾燥流体を使用することが可能になる。

また、回転テーブル８の上方には、このテーブルに保持されたウェーハＷ表面を覆うフード部材１２が配設される。このフード部材１２は、その直径がウェーハＷの直径より若干短く、例えばウェーハ直径より４．００ｍｍ程度短く形成される。フード部材１２の直径をウェーハＷの直径より短長にすると、処理時等にフード部材１２は処理中にスピンチャック９_２の先端部に接触しないので、ウェーハＷ表面とフード部材１２の外周縁部１２_１との隙間Ｄ_２をウェーハＷ表面とスピンチャック９_２の先端部との距離より短くできる。また、このフード部材１２は、その外周縁部１２_１とこの外周縁部１２_１と対向するウェーハＷ表面との隙間Ｄ_２をフード部材１２の中央部１２_０とこの中央部１２_０に対向するウェーハＷ表面との隙間Ｄ_１より狭くなるようにした形状、例えばドーム型、鐘型、或いは逆円錐型等にして内部に所定大きさの空間が形成されるようにする。更に、このフード部材１２は、その中央部１２_０が昇降自在な結合手段１３を介して連結アーム１４に結合されている。昇降自在な結合手段は、公知の結合手段が使用されるので説明を省略する

連結アーム１４は、回転テーブル８の外側に鉛直方向に沿って設けられた支持軸１５に結合される。この支持軸１５は回動可能であるとともに昇降駆動部１６に結合されて上下動可能となっている。連結アーム１４は所定太さの管体からなり、この管体内には、複数本、例えば３本の処理媒体の供給管１７〜１９が挿入されている。これら３本の供給管１７〜１９は、それぞれ一端が純水供給源２４、不活性ガス供給源２３、不活性ガス供給源２５及び乾燥流体供給部２０に接続され、他端がそれぞれ専用の噴射ノズル１７_１〜１９_１に連結されている。また、各噴射ノズル１７_１〜１９_１は所定の長さの管状体からなり、フード部材１２に対して上下動自在な結合手段１３により結合されている。また、各噴射ノズル１７_１〜１９_１と各供給管１７〜１９とは、伸縮自在な接続管で接続されている。

各噴射ノズル１７_１〜１９_１を上下動自在な結合手段により結合することにより、ウェーハＷの大きさ或いは処理媒体の種類に応じて、各噴射ノズル１７_１〜１９_１先端とウェーハＷとの間の距離が調節される。そして、各噴射ノズル１７_１〜１９_１はそのノズル先端部がウェーハＷ表面と天井高さのほぼ中間に位置させるのが好ましい。加えて、噴射ノズル１７_１〜１９_１は、あらかじめ、ウェーハＷとの距離が調節されている。これは供給管１７〜１９の取り付け時に設定されている。

乾燥流体供給部２０は、図１（ｂ）に示すように、サブミクロンサイズのミストを含む乾燥流体を発生させる蒸気発生槽２１と、蒸気発生槽２１内の有機溶剤を加熱する加熱槽（ウォーターバス）２２と、蒸気発生槽２１に有機溶剤を供給する有機溶剤供給源２７と、蒸気発生槽２１に貯留された有機溶剤に気泡を発生（バブリング）させる不活性ガス供給源２６と噴射ノズル１９_１へＩＰＡ蒸気を供給する配管１９とで構成されている。

有機溶剤には、ウェーハＷの表面に付着する水滴に容易に浸透し、水滴の表面張力を低下させる有機溶剤、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が使用される。また、有機溶剤は、このＩＰＡの他に、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフラン等の有機化合物からなる群から適宜選択して使用される。不活性ガスには、安価な窒素ガスＮ_２が使用されるが、この窒素ガスＮ_２の他に、アルゴン、ヘリウム等を適宜選択して使用してもよい。

蒸気発生槽２１とフード部材１２に配設された噴射ノズル１９_１とは、途中にバルブＶ_４が挿入された配管Ｌ_４及び配管Ｌ_５により接続され、不活性ガス供給源２５とフード部材１２に配設された噴射ノズル１９_１とは、途中にバルブＶ_３が挿入された配管Ｌ_３及び配管Ｌ_５により接続されている。各配管Ｌ_３〜Ｌ_５は、外周面にヒータＨが付設され、各配管Ｌ_３〜Ｌ_５を通る乾燥流体等を保温し、蒸気発生槽２１及び不活性ガス供給源２５から供給される乾燥流体等の温度が低下しないようにする。さらに、各噴射ノズル１９_１にもヒータ（図示省略）が付設されている。また、不活性ガス供給源２６から蒸気発生槽２１へ供給される不活性ガスの供給量は、調節弁Ｐによって調節され、また、蒸気発生槽２１内の温度制御は、制御装置Ｔ（レギュレータ、温度センサ）により検出されたデータから加熱槽２２の温度を制御することによって行われる。

サブミクロンサイズのミストを含む乾燥流体の生成は、先ず、有機溶剤供給源２７から蒸気発生槽２１内へ有機溶剤、例えばＩＰＡを供給し貯留する。貯留されたＩＰＡは、蒸気発生槽２１内で、加熱槽２２に貯えられた温水によって加熱される。次いで、蒸気発生槽２１に不活性ガス供給源２６から不活性ガス、例えば窒素ガスＮ_２を供給し、貯留され加熱されたＩＰＡ内に気泡を発生（バブリング）させる。このとき、ＩＰＡは、約５０℃に加熱されており、この加熱により蒸気発生槽２１からサブミクロンサイズのミストを含むＩＰＡ蒸気が生成される。生成されたＩＰＡ蒸気は、保温された配管Ｌ_４、Ｌ_５を通り、フード部材１２に配設された噴射ノズル１９_１へ供給される。このとき、配管Ｌ_４、Ｌ_５はサブミクロンサイズのミストが凝集しないようにヒータＨにより約８０℃に保温されている。

以下、図１〜図５を参照し、上記基板処理装置を用いウェーハＷの処理工程を説明する。
図３は処理媒体の供給時間を示したタイミングチャート、図４は処理プロセスの特徴を模式的に示したもので、図４（ａ）はフード部材外周縁を拡大した断面図、図４（ｂ）はフード内での乾燥媒体の流れを示した概略断面図、図４（ｃ）はフード部材の外周縁における乾燥媒体の流れを示した概略断面図、図５は乾燥工程においてウェーハ上の水滴の状態を示す模式図である。また、以下の工程は、図３に示すタイミングチャートの各ステップに基づいて説明を行う。

（ｉ）ウェーハの搬入
先ず、ウェーハＷを図示しない搬送ロボットにより処理室２内に搬送し、複数本のチャックピン９で保持し、回転駆動部１１により回転テーブル８を回転させる。

（ii）薬液処理（ステップ１）
次いで、公知の処理装置（図示省略）を用い、薬液噴射ノズルから回転しているウェーハＷ表面に各種薬液を供給して薬液処理をする。この薬液処理は、それぞれの薬液毎に行い、一旦回転テーブル８の回転を停止する。

（iii）純水による洗浄（ステップ２）
薬液処理が終了した後に、薬液噴射ノズルを回転テーブル８上から待機位置へ移動させ、代って、昇降駆動部１６の作動及び支持軸１５の回動によってフード部材１２をウェーハＷのほぼ中心部の真上に移動させ、ウェーハＷとフード部材１２の外周縁部１２_１との距離が所定の隙間Ｄ_２となるように固定する。この隙間Ｄ_２は後述する洗浄処理において処理液で液封される程度の隙間である。なお、各噴射ノズル１７_１〜１９_１はウェーハＷとフード部材１２の中央部１２_０との隙間Ｄ_１に対してそのほぼ中間に調節しておく。この状態にして、回転駆動部１１を作動させて回転テーブル８を回転させ、先ず、噴射ノズル１７_１から純水をウェーハＷへ噴射し、少し遅れて不活性ガス（窒素ガスＮ_２）を噴射ノズル１８_１へ供給して、純水と不活性ガスによりウェーハＷの洗浄処理をする。このとき各噴射ノズルの高さが隙間Ｄ_１のほぼ中間にあると、処理液は外周縁に向かって流れてウェーハＷの外周縁から排出される。この処理時にはフード部材１２の外周縁１２_１の高さが液封される高さに調節されているので、図４（ａ）に示すように、ウェーハＷの周縁付近フード部材１２の外周縁部１２ａとの間を液封する溜まり水の膜が形成されて、この液封により隙間から入り込む外気を遮り、処理中のウェーハＷが空気に晒されることがない。また、フード部材１２内は不活性ガス（窒素ガスＮ_２）雰囲気が速く形成される。更に、この不活性ガスの供給に伴って順次溜まり水内を泡となって水と一緒にフード部材１２外へ放出される。これによりフード部材１２内の不活性ガスの置換が良好に行えるのでウェーハＷの酸化が抑止される。

（iv）乾燥処理１（ステップ３）
洗浄処理を所定時間行った後に、純水と不活性ガスの供給を停止するが回転テーブル８はそのまま回転を維持し、回転駆動部１１による回転に伴う遠心力でウェーハＷ上に溜まった水滴を振り飛ばす。このとき回転数を変更してもよい。この振り飛ばしにより、ウェーハＷ上の大きな水滴が振り飛ばされるが、ウェーハ面には小さい水滴や基板表面の水膜が残っている（図５（ａ）参照）。そこで、バルブＶ_４を開にして、ＩＰＡ蒸気・ミストを供給する。この供給により、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、ウェーハＷ上の水は表面張力が小さくなり、水滴は水膜に同化し水膜はＩＰＡに置換され、図４（ｂ）に示すように、ＩＰＡ蒸気・ミストはウェーハＷ表面に当たるとその一部はウェーハＷに沿って周縁部に向かうが他の一部は巻き上げられる。
フード内上部空間がノズルよりも高い位置にあるため、この巻き上げられたＩＰＡ蒸気・ミストは流れが遅くなり漂う。さらにその一部の流れはノズル下側の領域に下りノズルからの流れに乗ったり、またある流れは周縁部付近まで行ってからウェーハＷ上の流れに乗って外周縁部から排出される。
このようなＩＰＡ蒸気・ミストの乱流は、ウェーハＷの回転により一部渦を形成していると考えられる。したがって、渦による乱流を起こすことで、ＩＰＡ蒸気・ミストを巻き上げる。そして、中心付近ではＩＰＡが集中することを抑えられる。従来例の図７では、図７（ａ）に示すように巻き上がる流れは抑えられ、図７（ｂ）に示すようにＩＰＡのウェーハＷへの付着がウェーハＷの中心付近に集中してしまうが、本発明では、図４（ｂ）に示すようにＩＰＡ蒸気・ミストが巻き上がるので、図４（ｃ）に示すようにＩＰＡ蒸気・ミストのウェーハＷへの付着が周縁部まで達する。
このため、これらの作用により均一にＩＰＡがウェーハＷに供給され、速く、ムラがなく、ウォータマークの発生しない乾燥が行われる。このとき水膜は回転と吹き付けの風により乾燥されていく。

（ｖ）乾燥処理２（ステップ４）
仕上げ乾燥として、回転を停止せずにバルブＶ_４を閉じ、バルブＶ_３を開けて、加熱した不活性ガス（ＨＯＴＮ_２）を供給する。ウェーハ上の置換されたＩＰＡをＨＯＴＮ_２の熱と回転の風によって乾燥させ回転テーブル８の回転を停止する。

図１は本発明の実施例に係る枚葉式基板処理装置の概要であって、図１（ａ）は枚葉式基板処理装置の処理室を示す概略図、図１（ｂ）は枚葉式基板処理装置の配管構造を示す概略図である。 図２は図１の処理室に設置される基板保持回転機構及び噴射ノズルを示した拡大断面図である。 図３は処理媒体の供給時間を示したタイミングチャートである。 図４は処理プロセスの特徴を模式的に示したもので、図４（ａ）はフード部材外周縁を拡大した断面図、図４（ｂ）はフード内での乾燥媒体の流れを示した概略断面図、図４（ｃ）はフード部材の外周縁における乾燥媒体の流れを示した概略断面図である。 図５は乾燥プロセスにおいてウェーハ上の水滴の状態を示す模式図である。 図６は従来技術の基板処理装置の縦断面図である。 図７は図６の処理装置における処理プロセスの特徴を模式した説明図である。

符号の説明

１ 枚葉式基板処理装置
２ 処理室（チャンバ）
８ 回転テーブル
９ チャックピン
１１ 回動駆動部
１２ フード部材
１３ 結合手段
１４ 連結アーム
１５ 支持軸
１６ 昇降駆動部
１７〜１９ 供給管
１７_１〜１９_１ 噴射ノズル
２０ 乾燥流体供給部
２１ 蒸気発生槽
２２ 加熱槽（ウォーターバス）
２３ 不活性ガス供給源
２４ 純水供給源
２５ 不活性ガス供給源
２６ 不活性ガス供給源
２７ 有機溶剤供給源
Ｗ ウェーハ

Claims (6)

1. 被処理基板を水平に保持して回転する円盤状の回転テーブルと、前記回転テーブルを所定方向へ回転させる回転駆動手段と、底面の中心部に噴射ノズルを設け前記回転テーブルに保持された被処理基板の表面を所定の隙間をあけて覆うフード部材と、前記フード部材を移動させる移動手段と、前記噴射ノズルに各種の処理媒体を供給する処理媒体供給手段とを備えた枚葉式基板処理装置において、
   前記フード部材は、前記被処理基板の表面を覆った状態で、その外周縁部と該外周縁部に対向する前記被処理基板表面との隙間が、前記噴射ノズルが設けられた中央部と該中央部に対向する前記被処理基板表面との隙間より狭い形状を備え、前記噴射ノズルは前記フード部材の中央部に上下方向へ昇降自在な固定手段により固定し、前記噴射ノズルの先端部と前記被処理基板との距離が調節できるようにしたことを特徴とする枚葉式基板処理装置。
2. 前記被処理基板の処理時には、前記移動手段により前記フード部材を前記被処理基板に接近させ前記フード部材の外周縁部と前記被処理基板との隙間を前記処理媒体により液封する間隔に調節して前記被処理基板を処理することを特徴とする請求項１に記載の枚葉式基板処理装置。
3. 前記フード部材は実質的に円盤状であって、その直径が前記被処理基板の直径より小さく形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の枚葉式基板処理装置。
4. 前記噴射ノズルは、それぞれ洗浄液及び乾燥流体供給用の複数本の噴射ノズルから構成され、前記被処理基板の乾燥処理時には、前記処理媒体供給手段から前記乾燥流体供給用の噴射ノズルにサブミクロンサイズのミストを含む有機溶剤の蒸気を含有した乾燥流体を供給すること特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の枚葉式基板処理装置。
5. 前記有機溶剤は、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項４に記載の枚葉式基板処理装置。
6. 前記回転駆動手段は、圧縮気体を用いた駆動手段であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の枚葉式基板処理装置。

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