JP2011071209A - 洗浄・乾燥処理方法、洗浄・乾燥処理装置、および記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理基板の上端部に付着した水が被処理基板表面を流れることを防止することにより、製品歩留まりの低下を防止することが可能な洗浄・乾燥処理方法、洗浄・乾燥処理装置、および記録媒体を提供する。
【解決手段】まず、洗浄槽５２内に収容された洗浄液ＤＩＷに被処理基板Ｗを接触させて洗浄処理する。次に被処理基板Ｗを洗浄槽５２内から乾燥室１０内に移動し、乾燥室１０内の被処理基板Ｗの上端部Ｔを加熱装置１３によって乾燥する。その後、乾燥室１０内の被処理基板Ｗに向けて乾燥ガスＧ１を供給することにより、乾燥ガスＧ１を被処理基板Ｗに接触させ、被処理基板Ｗ表面の洗浄液ＤＩＷを除去する。
【選択図】図６

Description

本発明は、被処理基板の洗浄・乾燥処理方法、被処理基板の洗浄・乾燥処理装置、および記録媒体に関する。

一般に、半導体製造装置の製造工程においては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス等の被処理基板（以下にウエハ等という）を薬液やリンス液（洗浄液）等の処理液が貯留された処理槽に順次浸漬して洗浄を行う洗浄処理方法が広く採用されている（特許文献１−３参照）。またこのような洗浄処理装置には、乾燥処理装置（乾燥室）が設けられている。そして乾燥処理装置（乾燥室）は、洗浄後のウエハ等に例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の揮発性を有する有機溶剤の蒸気からなる乾燥ガスを接触させ、乾燥ガスの蒸気を凝縮あるいは吸着させて、マランゴニー効果によってウエハ等の水分の除去および乾燥を行うようになっている。

特開平１１−２６４２０号公報 特開平６−３２６０７３号公報 特開２００６−１５６６４８号公報

このような乾燥処理装置においては、ウエハを処理槽内のリンス液（洗浄液）から取り出した後、すぐにウエハに対してＩＰＡ蒸気（乾燥ガス）を供給することが一般的である。しかしながら、この場合、ウエハのうちとりわけ上端部に付着した水が、ウエハ表面を伝わって下方に流れる現象が生じている。このようにウエハ表面を流れた水が乾燥した場合、ウエハにパーティクル等が発生し、製品歩留まりの低下をきたすおそれがある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、被処理基板（ウエハ）の上端部に付着した水が被処理基板表面を流れることを防止することにより、製品歩留まりの低下を防止することが可能な洗浄・乾燥処理方法、洗浄・乾燥処理装置、および記録媒体を提供する。

本発明は、被処理基板の洗浄・乾燥処理方法において、洗浄槽内に収容された洗浄液に被処理基板を接触させて洗浄処理する洗浄処理工程と、被処理基板を洗浄槽内から乾燥室内に移動する移動工程と、乾燥室内の被処理基板の上端部を加熱装置によって乾燥する第１乾燥工程と、乾燥室内の被処理基板に向けて乾燥流体を供給することにより、乾燥流体を被処理基板に接触させ、被処理基板表面の洗浄液を除去する洗浄液除去工程とを備えたことを特徴とする洗浄・乾燥処理方法である。

本発明は、乾燥流体は、有機溶剤を含むことを特徴とする洗浄・乾燥処理方法である。

本発明は、洗浄液除去工程の後、被処理基板表面の有機溶剤を乾燥させる第２乾燥工程が設けられていることを特徴とする洗浄・乾燥処理方法である。

本発明は、第２乾燥工程は、乾燥室内に加熱された窒素ガスを供給することにより、被処理基板表面の有機溶剤を乾燥させる工程からなることを特徴とする洗浄・乾燥処理方法である。

本発明は、第２乾燥工程は、加熱装置により被処理基板表面の有機溶剤を乾燥させる工程からなることを特徴とする洗浄・乾燥処理方法である。

本発明は、加熱装置は、赤外線を照射する赤外線ヒーターからなることを特徴とする洗浄・乾燥処理方法である。

本発明は、被処理基板を収容する乾燥室本体と、乾燥室本体内に設けられ、乾燥室本体内の被処理基板の上端部を乾燥する加熱装置と、乾燥室内の被処理基板に向けて乾燥流体を供給する流体供給部とを有する乾燥室と、乾燥室下方に設けられ、被処理基板の洗浄液を収容する洗浄槽と、被処理基板を保持してこの被処理基板を洗浄槽内と乾燥室内との間で移動する保持手段と、乾燥室、洗浄槽、および保持手段を制御する制御部とを備え、制御部は、洗浄槽を制御して被処理基板を洗浄液に接触させて洗浄処理させ、保持手段を制御して被処理基板を洗浄槽内から乾燥室内に移動させ、加熱装置を制御して乾燥室内の被処理基板の上端部を乾燥させ、流体供給部を制御して乾燥室内の被処理基板に向けて乾燥流体を供給することにより、乾燥流体を被処理基板に接触させ、被処理基板表面の洗浄液を除去させることを特徴とする洗浄・乾燥処理装置である。

本発明は、被処理基板の洗浄・乾燥処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体において、前記洗浄・乾燥処理方法は、洗浄槽内に収容された洗浄液に被処理基板を接触させて洗浄処理する洗浄処理工程と、被処理基板を乾燥室内に移動する移動工程と、乾燥室内の被処理基板の上端部を加熱装置によって乾燥する第１乾燥工程と、乾燥室内の被処理基板に向けて乾燥流体を供給することにより、乾燥流体を被処理基板に接触させ、被処理基板表面の洗浄液を除去する洗浄液除去工程とを備えたことを特徴とする記録媒体である。

本発明によれば、乾燥室内の被処理基板の上端部を加熱装置によって乾燥し、乾燥室内の被処理基板に向けて乾燥流体を供給することにより、乾燥流体を被処理基板に接触させ、被処理基板表面の洗浄液を除去する。これにより、被処理基板の上端部に付着した洗浄液が被処理基板表面を伝わって流れることがなく、製品歩留まりの低下を防止することができる。

図１は、本発明による洗浄・乾燥処理装置を含む洗浄処理システムを示す平面図。 図２は、本発明による洗浄・乾燥処理装置を含む洗浄処理システムを示す側面図。 図３は、本発明の一実施の形態による洗浄・乾燥処理装置を示す断面図。 図４は、本発明の一実施の形態による洗浄・乾燥処理装置を示す断面図。 図５（ａ）−（ｂ）は、本発明の一実施の形態による洗浄・乾燥処理方法（薬液処理および一次洗浄処理）を示す図。 図６（ａ）−（ｄ）は、本発明の一実施の形態による洗浄・乾燥処理方法（乾燥ガス接触処理および二次洗浄処理）を示す図。 図７（ａ）−（ｄ）は、本発明の一実施の形態による洗浄・乾燥処理方法（乾燥処理）を示す図。 図８（ａ）−（ｃ）は、本発明の一実施の形態による洗浄・乾燥処理方法の作用を説明するための概略図。 図９（ａ）−（ｄ）は、比較例による洗浄・乾燥処理方法の作用を説明するための概略図。

以下、本発明による洗浄・乾燥処理方法、洗浄・乾燥処理装置、および記録媒体の一実施の形態について、図１乃至図９を参照して説明する。

洗浄・乾燥処理装置の構成
まず図１乃至図４により、本実施の形態による洗浄・乾燥処理装置の構成について説明する。

はじめに、図１および図２により、本実施の形態による洗浄・乾燥処理装置を有する洗浄処理システムの構成について説明する。図１は本実施の形態による洗浄・乾燥処理装置を有する洗浄処理システムを示す平面図、図２はその側面図である。

図１および図２に示すように、洗浄処理システム２０は、被処理基板である円板形状からなる半導体ウエハＷ（ウエハＷ）を水平状態に収納する容器例えばキャリア２１を搬入、搬出するための搬送部２２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等により液処理すると共に乾燥処理する処理部２３と、搬送部２２と処理部２３との間に位置してウエハＷの受渡し、位置調整および姿勢変換等を行うインターフェース部２４とを備えている。

このうち搬送部２２は、洗浄処理システム２０の一側端部に併設して設けられた搬入部２５と搬出部２６とを有している。また、搬入部２５にはキャリア２１の搬入口２５ａ、搬出口２５ｂが設けられ、搬出部２６にはキャリア２１の搬入口２６ａ、搬出口２６ｂが設けられている。このうち搬入部２５の搬入口２５ａおよび搬出部２６の搬出口２６ｂには、それぞれキャリア２１を搬入部２５および搬出部２６に出し入れするためのスライド式の載置テーブル２７が設けられている。

また、搬入部２５と搬出部２６には、それぞれキャリアリフタ２８（容器搬送手段）が配設されている。このキャリアリフタ２８によって、それぞれ搬入部２５内および搬出部２６内でキャリア２１の搬送を行うようになっている。またキャリアリフタ２８により、空のキャリア２１を搬送部２２上方に設けられたキャリア待機部２９へ受け渡すことができるとともに、キャリア待機部２９からキャリア２１を受け取ることができるようになっている（図２参照）。

インターフェース部２４は、区画壁２４ｃによって、搬入部２５に隣接する第１の室２４ａと、搬出部２６に隣接する第２の室２４ｂとに区画されている。そして、第１の室２４ａ内には、ウエハ取出しアーム３０（基板取出し手段）と、ノッチアライナー３１（位置検出手段）と、第１の姿勢変換装置３３（姿勢変換手段）とが配設されている。

ウエハ取出しアーム３０は、搬入部２５のキャリア２１から複数枚のウエハＷを取り出して搬送するものであり、水平方向（Ｘ，Ｙ方向）および垂直方向（Ｚ方向）に移動可能であるとともに、回転移動可能（θ方向）に構成されている。またノッチアライナー３１は、ウエハＷに設けられたノッチを検出するものである。さらに、第１の姿勢変換装置３３は、ウエハ取出しアーム３０によって取り出された複数枚のウエハＷの間隔を調整する間隔調整機構３２を具備するとともに、水平状態のウエハＷを垂直状態に変換することができるようになっている。

一方、第２の室２４ｂ内には、ウエハ受渡しアーム３４（基板搬送手段）と、第２の姿勢変換装置３３Ａ（姿勢変換手段）と、ウエハ収納アーム３５（基板収納手段）とが配設されている。

このうちウエハ受渡しアーム３４は、処理済みの複数枚のウエハＷを処理部２３から垂直状態のまま受け取って搬送するものである。また第２の姿勢変換装置３３Ａは、ウエハ受渡しアーム３４から受け取ったウエハＷを垂直状態から水平状態に変換するものである。さらに、ウエハ収納アーム３５は、この第２の姿勢変換装置３３Ａによって水平状態に変換された複数枚のウエハＷを受け取って、搬出部２６に搬送された空のキャリア２１内に収納するものである。このウエハ収納アーム３５は、水平方向（Ｘ，Ｙ方向）および垂直方向（Ｚ方向）に移動可能であるとともに、回転移動可能（θ方向）に構成されている。なお、第２の室２４ｂは外部から密閉されており、図示しない不活性ガス例えば窒素（Ｎ_２）ガスの供給源から供給されるＮ_２ガスによって室内が置換されるように構成されている。

一方、処理部２３には、ウエハＷに付着するパーティクルや有機物汚染を除去する第１の処理ユニット３６と、ウエハＷに付着する金属汚染を除去する第２の処理ユニット３７と、ウエハＷに付着する化学酸化膜を除去するとともに乾燥処理する洗浄・乾燥処理ユニット（本実施の形態による洗浄・乾燥処理装置）５０と、チャック洗浄ユニット３９とが直線状に配列されている。これら各ユニット３６、３７、３９、５０と対向する位置には搬送路４０が設けられている。この搬送路４０には、Ｘ、Ｙ方向（水平方向）およびＺ方向（垂直方向）に移動可能であるとともに、回転移動可能（θ方向）なウエハ搬送アーム４１（搬送手段）が配設されている。

次に、図３および図４により、本実施の形態による洗浄・乾燥処理装置の構成について説明する。図３は、本実施の形態による洗浄・乾燥処理装置の正面側から見た断面図であり、図４は、本実施の形態による洗浄・乾燥処理装置の側面側から見た断面図である。

図３に示すように、洗浄・乾燥処理装置５０は、乾燥室１０と、乾燥室１０下方に設けられた洗浄槽５２と、複数例えば５０枚のウエハＷを保持してこのウエハＷを洗浄槽５２内と乾燥室１０内との間で移動する保持手段例えばウエハボート５４とを備えている。

このうち洗浄槽５２は、フッ化水素酸等の薬液や純水等からなるウエハＷの洗浄液を貯留（収容）するものであり、この貯留された洗浄液にウエハボート５４により保持されたウエハＷを浸漬するようになっている。洗浄槽５２は、例えば石英製部材やポリプロピレンにて形成される内槽５２ａと、この内槽５２ａの上端部外側に配設されて内槽５２ａからオーバーフローした洗浄液を受け止める外槽５２ｂとを有している。内槽５２ａの下部両側には、洗浄槽５２内に位置するウエハＷに向かって洗浄液を噴射する供給ノズル５５が配設されている。この供給ノズル５５には、図示しない薬液供給源および純水供給源が接続されている。そして薬液供給源および純水供給源から切換弁によって薬液または純水が供給されて、洗浄槽５２内に薬液または純水が貯留されるようになっている。

また、内槽５２ａの底部には排出口５２ｄが設けられており、この排出口５２ｄに排出バルブ５６ａを介してドレン管５６が接続されている。また外槽５２ｂの底部に設けられた排出口５２ｅにも排出バルブ５７ａを介してドレン管５７が接続されている。なお、外槽５２ｂの外側には排気ボックス５８が配設されており、この排気ボックス５８内に設けられた排気口５８ａにバルブ５９ａを介して排気管５９が接続されている。

このように構成される洗浄槽５２と排気ボックス５８とは、有底筒状のボックス６０内に配設されている。ボックス６０は、ボックス６０内を水平に仕切る仕切板６１により、洗浄槽側の上部室６２ａと、ドレン管５６、５７下端および排気口５８ａ下端側の下部室６２ｂとに区画されている。すなわち下部室６２ｂは、内槽５２ａに接続されるドレン管５６、外槽５２ｂに接続されたドレン管５７、および排気管５９と連通している。このことにより、下部室６２ｂの雰囲気および排液が飛散して上部室６２ａ内に入り込むことを防ぐことができ、上部室６２ａ内を清浄に保つことができる。なお、上部室６２ａの側壁には排気窓６３が設けられている。また下部室６２ｂの上部側壁には、排気窓６４が設けられている。さらに下部室６２ｂの下部側壁には排液口６５が設けられている。

一方、乾燥室１０は、ウエハ（被処理基板）Ｗを乾燥するための装置である。この乾燥室１０は、ウエハ（被処理基板）Ｗを収容する乾燥室本体１１と、乾燥室本体１１の内壁１１ａに設けられ、例えば断面逆Ｕ字状の石英からなる赤外線透過部材（光透過部材）１２と、乾燥室本体１１の内壁１１ａと赤外線透過部材１２との間に設けられ、赤外線（光）を照射する赤外線ヒーター（加熱装置）１３とを備えている。また乾燥室本体１１内であって、赤外線透過部材１２の下方には、赤外線透過部材１２側に向けて乾燥ガス（乾燥流体）（例えばＩＰＡ等の有機溶剤の蒸気）を供給するガスノズル（流体供給部）１４が設けられている。

赤外線ヒーター１３は、波長が２．０μｍ以上２．５μｍ以下の赤外線を照射するようになっていても良い。とりわけ赤外線透過部材１２が石英からなる場合、赤外線ヒーター１３から照射される赤外線の波長をこの範囲内にすることにより、赤外線が赤外線透過部材１２に吸収されず、ウエハＷを効果的に加熱することができる。なお加熱装置としては、赤外線ヒーター１３のほか、例えばカーボンヒーターを用いても良い。

一方、乾燥室本体１１は、その内面が赤外線ヒーター１３からの赤外線を反射するように構成されており、リフレクタとしての役割を果たしている。すなわち、赤外線ヒーター１３が赤外線透過部材１２の両外側位置に配設され、かつ乾燥室本体１１が赤外線ヒーター１３の背面側に配設されている。したがって、赤外線ヒーター１３から直接あるいは乾燥室本体１１から反射された赤外線が赤外線透過部材１２を介して乾燥室本体１１内に照射され、これにより乾燥室本体１１内のウエハＷの加熱および乾燥が促進される。他方、赤外線透過部材１２は、赤外線ヒーター１３からの赤外線を透過するため、赤外線透過部材１２自体が直接加熱されることはない。

また本実施の形態において、乾燥室本体１１下方に配置された固定基体１５は、その下面に開口部５２ｃが形成されている。したがって、乾燥室１０は、洗浄槽５２の開口部５２ｃに設けられたシャッタ６６を介して洗浄槽５２と連通している。また乾燥室本体１１と固定基体１５との間には、シール部材（例えばＯリング）１６が設けられ、これにより乾燥室本体１１内が密閉されている。この場合、固定基体１５も石英製部材にて形成され、外部から内部のウエハＷの状態が目視できるようになっていても良い。

一方、ガスノズル１４は、側方から上方に向かって、例えばＩＰＡの溶剤の蒸気からなる乾燥ガスを吹き出すようになっている。さらに乾燥室１０の固定基体１５側方には、乾燥ガスを排出するガス排出部６７が設けられている。ガスノズル１４には乾燥流体（乾燥ガス）発生部６８が接続されている。この乾燥流体発生部６８は、ガスノズル１４から有機溶剤（例えばＩＰＡ）蒸気、または加熱された不活性ガス例えば窒素ガス（ＨＯＴ Ｎ_２ガス）を供給するものである。

また、ガス排出部６７には排気装置７０が接続されている。このようにガスノズル１４とガス排出部６７とを設けることにより、ガスノズル１４から乾燥室１０内に供給される乾燥ガスは、図３に矢印で示すように、赤外線透過部材１２の両側の内面１２ａに沿って上方に流れた後、赤外線透過部材１２の中央部から下方に流れてガス排出部６７から排出される。これにより、ウエハＷに均一に乾燥ガスが接触し、乾燥ガスの蒸気を凝縮置換させて均一に乾燥することができる。

ところで図４に示すように、乾燥室本体１１および赤外線透過部材１２は、第１の昇降手段７４によって昇降可能すなわち固定基体１５に対して接離可能となるように構成されている。この場合、第１の昇降手段７４は、モータ７６によって回転するねじ軸７７と、このねじ軸７７にボールを介して螺合する可動子７８とからなるボールねじ機構を有している。また、２本のガイドレール８０がねじ軸７７と平行に配設されている。そして可動子７８は、この２本のガイドレール８０上を摺動する２つのスライダ７９に連結されている。この第１の昇降手段７４に、ブラケット８１を介して乾燥室本体１１および赤外線透過部材１２を連結することにより、乾燥室本体１１および赤外線透過部材１２が昇降し得るようになっている。

また、ウエハボート５４は、第２の昇降手段７５によって昇降可能すなわち洗浄槽５２内と乾燥室１０内との間を移動可能に形成されている。この場合、第２の昇降手段７５は、上記第１の昇降手段７４を形成するボールねじ機構のねじ軸７７と平行に配設されている。第２の昇降手段７５は、モータ７６Ａによって回転するねじ軸７７Ａと、このねじ軸７７Ａにボールを介して螺合する可動子７８Ａとからなるボールねじ機構を有している。また、上記２本のガイドレール８０はねじ軸７７Ａと平行に配設され、可動子７８Ａは、この２本のガイドレール８０上を摺動する２つのスライダ７９Ａに連結されている。この第２の昇降手段７５に、ブラケット８１Ａを介してウエハボート５４のロッド５４ａを連結することにより、ウエハボート５４が昇降し得るように構成されている。

このように構成することにより、第１の昇降手段７４の駆動によって乾燥室本体１１および赤外線透過部材１２を上昇させて、洗浄槽５２の開口部５２ｃの上方にウエハ挿入用のスペースを形成することができる。そしてこの状態で側方からウエハ搬送アーム４１によってウエハＷを搬入することができる。またその後、第２の昇降手段７５を駆動してウエハボート５４を上昇させることにより、ウエハ搬送アーム４１上のウエハＷを受け取ることができる。

なお、図３に示すように、洗浄・乾燥処理装置５０には、洗浄・乾燥処理装置５０を制御するための制御部１００が接続されている。この制御部１００は、洗浄・乾燥処理装置５０のうち例えば乾燥室１０、洗浄槽５２、およびウエハボート５４を制御して、後述する洗浄・乾燥処理方法を実行することができるようになっている。また制御部１００は、乾燥室１０を用いた乾燥方法および洗浄・乾燥処理装置５０を用いた洗浄・乾燥処理方法（後述）に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体１０１を有している。なお記録媒体１０１としては、ＲＯＭまたはＲＡＭなどのメモリーを用いても良く、あるいは、ハードディスクまたはＣＤ−ＲＯＭなどのディスク状のものを用いてもよい。

洗浄・乾燥処理装置を用いた洗浄・乾燥処理方法
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、具体的には上述した洗浄・乾燥処理装置５０を用いた洗浄・乾燥処理方法について、図５乃至図７を用いて説明する。なお、以下の動作は制御部１００によって行われる。

（薬液処理）
まず図５（ａ）に示すように、シャッタ６６を開状態にして、洗浄槽５２内にウエハＷを収容した状態で薬液例えばフッ化水素酸（ＨＦ）を供給ノズル５５から噴出させ、薬液（ＨＦ）をウエハＷに接触させてウエハＷ表面に付着する酸化膜を除去する。このようにして薬液処理を行った後、洗浄槽５２内の薬液を排出又は純水ＤＩＷで置換する。なお、シャッタ６６を閉状態にして薬液処理を行っても良い。この場合、洗浄槽５２内の薬液（ＨＦ）の乾燥室１０への飛散等を阻止することができ、また、乾燥室１０の内壁が薬液雰囲気によって汚染されることを防止することができる。

（一次洗浄処理）
次に、図５（ｂ）に示すように、シャッタ６６を開状態にして、供給ノズル５５から純水ＤＩＷ（洗浄液）を供給して洗浄槽５２内に純水ＤＩＷを充満させると共に、純水ＤＩＷを内槽５２ａから外槽５２ｂにオーバーフローさせる。これにより、洗浄槽５２内のウエハＷは純水ＤＩＷに浸漬されて一次洗浄処理が施される（洗浄処理工程）。なおシャッタ６６を閉状態にして、同様に供給ノズル５５から供給される純水ＤＩＷをオーバーフローさせてウエハＷを一次洗浄処理しても良い。この場合、洗浄槽５２内の純水ＤＩＷの乾燥室１０への飛散等を阻止することができ、また、乾燥室１０の内壁が水分雰囲気によって汚染されることを防止することができる。

（乾燥ガス接触処理）
続いて、シャッタ６６を開状態にする。次にウエハボート５４を上昇させてウエハＷを洗浄槽５２内から乾燥室１０内に移動し、ウエハＷを乾燥室１０内に収容する（移動工程）（図６（ａ）参照）。この状態で、シャッタ６６を閉状態にし、ウエハＷの表面に残留する薬液（例えばＨＦ）および純水ＤＩＷ（洗浄液）の除去を行う（乾燥ガス接触処理）（図６（ｂ）（ｃ）参照）。

この間、以下のようにしてウエハＷの乾燥ガス接触処理が行われる。すなわち、まず赤外線ヒーター１３から赤外線透過部材１２を介して乾燥室本体１１内に赤外線を照射する（図６（ｂ）参照）。この赤外線により、乾燥室本体１１内のウエハＷの上端部Ｔのみを加熱して乾燥させる（第１乾燥工程）。この場合、ウエハＷの外周縁のうち、半分より上方に位置する部分全体を乾燥させても良い。あるいは、ウエハＷの外周縁のうち、最も上方に位置する部分の近傍のみを重点的に乾燥させても良い。なお、このときガスノズル１４からの乾燥ガス（例えばＩＰＡの蒸気）の供給は停止している。

続いて、赤外線ヒーター１３による赤外線の照射を停止するとともに、ガスノズル１４から乾燥室１０内のウエハＷに向けて、乾燥ガス（例えばＩＰＡの蒸気）Ｇ１を供給する（図６（ｃ）参照）。これにより乾燥ガスをウエハＷに接触させ、ウエハＷ表面に残留する洗浄液を除去する（洗浄液除去工程）。

なお、この乾燥ガスの接触中に洗浄槽５２内の洗浄液を交換することにより、以後の二次洗浄処理の開始終了時間を早めることができる。このような乾燥ガス接触処理は、純水ＤＩＷを排出した後、乾燥室１０へ移動して行ってもよいし、洗浄槽５２内からウエハＷをそのまま持ち上げてもよい。

（二次洗浄処理）
ウエハＷに乾燥ガスを接触させた後、シャッタ６６を開状態にして、ウエハボート５４を下降させて、ウエハＷを洗浄槽５２内に移動する。図６（ｄ）に示すように、シャッタ６６を開状態としたままで、洗浄槽５２内にウエハＷを収容する。この状態で供給ノズル５５から純水ＤＩＷを供給するとともに、純水ＤＩＷをオーバーフローさせて二次洗浄処理を行う。あるいは、シャッタ６６を閉状態にして、同様に供給ノズル５５から純水ＤＩＷを供給するとともに、純水ＤＩＷをオーバーフローさせて二次洗浄処理を行っても良い。

（乾燥処理）
二次洗浄処理が完了した後、シャッタ６６を開状態にする。次にウエハボート５４を上昇させてウエハＷを洗浄槽５２内から乾燥室１０内に移動し、ウエハＷを乾燥室１０内に収容する（移動工程）（図７（ａ）参照）。この状態でシャッタ６６を閉状態にし、ウエハＷの表面に残留する純水ＤＩＷの除去を行う（乾燥処理）（図７（ｂ）−（ｄ）参照）。

この間、以下のようにしてウエハＷの乾燥処理が行われる。すなわち、まず赤外線ヒーター１３から赤外線透過部材１２を介して乾燥室本体１１内に赤外線を照射する（図７（ｂ）参照）。この赤外線により、乾燥室本体１１内のウエハＷの上端部Ｔのみを加熱して乾燥させる（第１乾燥工程）。この場合、ウエハＷの外周縁のうち、半分より上方に位置する部分全体を乾燥させても良い。あるいは、ウエハＷの外周縁のうち、最も上方に位置する部分の近傍のみを重点的に乾燥させても良い。なお、このときガスノズル１４からの乾燥ガス（例えばＩＰＡの蒸気）の供給は停止している。

続いて、赤外線ヒーター１３による赤外線の照射を停止するとともに、ガスノズル１４から乾燥室１０内のウエハＷに向けて、乾燥ガス（例えばＩＰＡの蒸気）Ｇ１を供給する（図７（ｃ）参照）。これにより乾燥ガスをウエハＷに接触させ、ウエハＷ表面に残留する洗浄液を除去する（洗浄液除去工程）。この際、乾燥ガスＧ１は、図７（ｃ）に矢印で示すように赤外線透過部材１２の両側の内面１２ａに沿って上方に流れた後、赤外線透過部材１２の中央部から下方に流れ、ガス排出部６７から排出される。

さらに、ウエハＷに付着した水と乾燥ガス中のＩＰＡとが置換された後、ガスノズル１４から加熱された窒素ガス（ＨＯＴ Ｎ_２ガス）Ｇ２が供給されるようにしても良い。これにより、乾燥室１０からＩＰＡ雰囲気が除かれ、ウエハＷ表面の乾燥ガス中のＩＰＡが乾燥除去される（第２乾燥工程）（図７（ｄ）参照）。

このような一連の処理においては、１回目の洗浄処理工程及び乾燥ガス接触処理工程により薬液の残留物（ＨＦ等）の液化した残留物が除去し易くなっているので、再洗浄・乾燥処理工程により更に確実に残留物を除去することができる。また、この乾燥処理工程の間に、洗浄槽５２内に薬液又は洗浄液を供給することにより、以後の薬液処理又は洗浄処理の開始時間を早めることもできる。

なお上記説明では、図５乃至図７に示すように、（１）薬液処理、（２）一次洗浄処理、（３）乾燥ガス接触処理、（４）二次洗浄処理、（５）乾燥処理の順に、洗浄・乾燥処理を行う場合について説明したが、薬液処理後に、ウエハＷを乾燥室１０内に移動してウエハＷに乾燥ガスを接触させる工程（乾燥ガス接触工程）が設けられていてもよい。すなわち、（１）薬液処理、（２）乾燥ガス接触処理、（３）洗浄処理、（４）乾燥処理の順に洗浄・乾燥処理を行ってもよい。

このように本実施の形態によれば、乾燥処理（乾燥ガス接触処理）を行う際、まずウエハＷを洗浄槽５２内から乾燥室１０内に移動し（移動工程）（図６（ａ）、図７（ａ）参照）、次いでウエハＷの上端部Ｔのみを赤外線ヒーター１３によって乾燥する（第１乾燥工程）（図６（ｂ）、図７（ｂ）参照）。その後、ウエハＷに向けて乾燥ガスを供給することにより、乾燥ガスをウエハＷに接触させ、ウエハＷ表面の洗浄液を除去している（洗浄液除去工程）（図６（ｃ）、図７（ｃ）参照）。これにより、ウエハＷの上端部Ｔに付着した洗浄液がウエハＷ表面を伝わって流れることを防止することができる。

この本実施の形態の作用について、図６乃至図９を用いて、以下更に詳細に説明する。なお、図８（ａ）−（ｃ）は、本実施の形態による洗浄・乾燥処理方法を用いた場合のウエハＷの上端部Ｔを示す概略図であり、図９（ａ）−（ｄ）は、比較例による洗浄・乾燥処理方法を用いた場合のウエハＷの上端部Ｔを示す概略図である。以下において、洗浄液ＤＩＷとして純水を用い、乾燥ガスＧ１としてＩＰＡガスを用いる場合を例にとって説明する。

本実施の形態において、図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、まずウエハＷを洗浄槽５２内から乾燥室１０内に移動する（移動工程）。この際、ウエハＷの上端部Ｔには洗浄液（純水）ＤＩＷが付着している（図８（ａ））。

次に、赤外線ヒーター１３によりウエハＷの上端部Ｔのみを乾燥する（第１乾燥工程）（図６（ｂ）、図７（ｂ）参照）。この際、ウエハＷの上端部Ｔに付着していた洗浄液ＤＩＷは、赤外線ヒーター１３からの熱により乾燥除去される（図８（ｂ））。

その後、ウエハＷに向けて乾燥ガスＧ１（ＩＰＡ）を供給することにより、乾燥ガスＧ１をウエハＷに接触させ、ウエハＷ表面の洗浄液ＤＩＷを除去する（洗浄液除去工程）（図６（ｃ）、図７（ｃ）参照）。この場合、上述した第１乾燥工程により、ウエハＷの上端部Ｔの洗浄液ＤＩＷはすでに乾燥除去されているので、ウエハＷの上端部Ｔから洗浄液ＤＩＷが流れ出すおそれがない（図８（ｃ））。他方この洗浄液除去工程において、ウエハＷのうち上端部Ｔ以外に付着した洗浄液ＤＩＷは、乾燥ガスＧ１により乾燥除去される。

次に、比較例として、ウエハＷを洗浄槽５２内から乾燥室１０内に移動し、その直後にウエハＷに向けて乾燥ガスＧ１（ＩＰＡの蒸気）を供給する場合を想定する（図９（ａ）−（ｄ）参照）。

この場合、ウエハＷの上端部Ｔに洗浄液（純水）ＤＩＷが付着しているため（図９（ａ））、この状態でウエハＷに向けて乾燥ガスＧ１が供給される。この際、乾燥ガスＧ１からのＩＰＡは、液体となって洗浄液（純水）ＤＩＷ上に付着する（図９（ｂ））。

その後、このＩＰＡは、表面張力の違いにより洗浄液ＤＩＷと入れ替わってウエハＷ側に移動する。またこれにより、洗浄液ＤＩＷは外側に移動する（図９（ｃ））。このようにして外側に移動した洗浄液ＤＩＷは、ウエハＷの表面（ウエハＷの前面または背面）側を伝わって流れ落ちる（図９（ｄ））。このようにして流れ落ちた洗浄液ＤＩＷは、ウエハＷ表面で乾燥し、パーティクルになると考えられる。

これに対して本実施の形態によれば、上述したように、予め乾燥室１０内のウエハＷの上端部Ｔのみを赤外線ヒーター１３によって乾燥し（第１乾燥工程）、乾燥室１０内のウエハＷに向けて乾燥ガス（ＩＰＡの蒸気）を供給することにより、乾燥ガスをウエハＷに接触させ、ウエハＷ表面の洗浄液を除去している（洗浄液除去工程）。このように構成することにより、ウエハＷの上端部Ｔに付着した洗浄液がウエハＷ表面を伝わって流れることを防止し、製品歩留まりの低下を防止することができる。

また本実施の形態によれば、乾燥ガスはＩＰＡ（有機溶剤）を含み、洗浄液除去工程の後、ウエハＷ表面のＩＰＡを乾燥させる第２乾燥工程が設けられているので、ウエハＷ表面のＩＰＡを効果的に除去することができる。この場合、乾燥室１０内に加熱された窒素ガスを供給しても良い。これにより、ウエハＷ表面のＩＰＡを乾燥させ、乾燥室１０からＩＰＡ雰囲気を効率良く除くことができる。

なお、上述した実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

すなわち本実施の形態においては、乾燥ガス接触処理および乾燥処理の両方の工程において、ウエハＷの上端部Ｔのみを赤外線ヒーター１３によって乾燥し（第１乾燥工程）、その後、ウエハＷに向けて乾燥ガスを供給してウエハＷ表面の洗浄液を除去している（洗浄液除去工程）。しかしながらこれに限らず、乾燥ガス接触処理および乾燥処理のうち一方の工程のみ、上記第１乾燥工程および洗浄液除去工程を実行しても良い。

また本実施の形態においては、第２乾燥工程において、ガスノズル１４から加熱された窒素ガス（ＨＯＴ Ｎ_２ガス）Ｇ２を供給することにより、ウエハＷ表面のＩＰＡを乾燥させているが（図７（ｄ）参照）、これに限られるものではない。例えば、赤外線ヒーター１３から赤外線を再度照射し、この赤外線によってウエハＷ表面のＩＰＡを乾燥させても良い。この場合にも、ウエハＷ表面のＩＰＡを効果的に除去することができる。なお、これらの手段（ＨＯＴ Ｎ_２ガスおよび赤外線）を両方とも用いても良い。

また本実施の形態においては、洗浄槽５２と乾燥室１０とを別体に構成した場合について説明したが、必ずしもこのような構造とする必要はない。例えば、洗浄槽５２を容器内に収容し、この容器内であって洗浄槽５２の上方に乾燥部（乾燥室１０）を形成してもよい。

また本実施の形態においては、乾燥流体としてＩＰＡ蒸気を用いたが、これに限らず、ＩＰＡの液滴、またはＩＰＡの液滴と不活性ガスとの混合流体であっても良い。

さらに本実施の形態においては、有機溶剤としてＩＰＡを用いたが、ＨＥＦ（ハイドロフルオロエーテル）等の有機溶剤、またはこれらを混合したものでも良い。

さらに本実施の形態においては、洗浄・乾燥処理装置を半導体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説明したが、洗浄処理以外の処理システムにも適用できることは勿論であり、また、半導体ウエハ以外のＬＣＤ用ガラス基板等にも適用できることは勿論である。

Ｗ ウエハ（被処理基板）
１０ 乾燥室
１１ 乾燥室本体
１２ 赤外線透過部材（光透過部材）
１３ 赤外線ヒーター（加熱装置）
１４ ガスノズル（流体供給部）
５０ 洗浄・乾燥処理装置
５２ 洗浄槽
５４ ウエハボート（保持手段）

Claims (8)

1. 被処理基板の洗浄・乾燥処理方法において、
   洗浄槽内に収容された洗浄液に被処理基板を接触させて洗浄処理する洗浄処理工程と、
   被処理基板を洗浄槽内から乾燥室内に移動する移動工程と、
   乾燥室内の被処理基板の上端部を加熱装置によって乾燥する第１乾燥工程と、
   乾燥室内の被処理基板に向けて乾燥流体を供給することにより、乾燥流体を被処理基板に接触させ、被処理基板表面の洗浄液を除去する洗浄液除去工程とを備えたことを特徴とする洗浄・乾燥処理方法。
2. 乾燥流体は、有機溶剤を含むことを特徴とする請求項１記載の洗浄・乾燥処理方法。
3. 洗浄液除去工程の後、被処理基板表面の有機溶剤を乾燥させる第２乾燥工程が設けられていることを特徴とする請求項２記載の洗浄・乾燥処理方法。
4. 第２乾燥工程は、乾燥室内に加熱された窒素ガスを供給することにより、被処理基板表面の有機溶剤を乾燥させる工程からなることを特徴とする請求項３記載の洗浄・乾燥処理方法。
5. 第２乾燥工程は、加熱装置により被処理基板表面の有機溶剤を乾燥させる工程からなることを特徴とする請求項３または４記載の洗浄・乾燥処理方法。
6. 加熱装置は、赤外線を照射する赤外線ヒーターからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の洗浄・乾燥処理方法。
7. 被処理基板を収容する乾燥室本体と、乾燥室本体内に設けられ、乾燥室本体内の被処理基板の上端部を乾燥する加熱装置と、乾燥室内の被処理基板に向けて乾燥流体を供給する流体供給部とを有する乾燥室と、
   乾燥室下方に設けられ、被処理基板の洗浄液を収容する洗浄槽と、
   被処理基板を保持してこの被処理基板を洗浄槽内と乾燥室内との間で移動する保持手段と、
   乾燥室、洗浄槽、および保持手段を制御する制御部とを備え、
   制御部は、
   洗浄槽を制御して被処理基板を洗浄液に接触させて洗浄処理させ、
   保持手段を制御して被処理基板を洗浄槽内から乾燥室内に移動させ、
   加熱装置を制御して乾燥室内の被処理基板の上端部を乾燥させ、
   流体供給部を制御して乾燥室内の被処理基板に向けて乾燥流体を供給することにより、乾燥流体を被処理基板に接触させ、被処理基板表面の洗浄液を除去させることを特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
8. 被処理基板の洗浄・乾燥処理方法に使用され、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記録媒体において、
   前記洗浄・乾燥処理方法は、
   洗浄槽内に収容された洗浄液に被処理基板を接触させて洗浄処理する洗浄処理工程と、
   被処理基板を乾燥室内に移動する移動工程と、
   乾燥室内の被処理基板の上端部を加熱装置によって乾燥する第１乾燥工程と、
   乾燥室内の被処理基板に向けて乾燥流体を供給することにより、乾燥流体を被処理基板に接触させ、被処理基板表面の洗浄液を除去する洗浄液除去工程とを備えたことを特徴とする記録媒体。

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