JP2015019016A - 基板乾燥装置、基板処理装置及び基板乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板のダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を行うことができる基板乾燥装置、基板処理装置及び基板乾燥方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係る基板乾燥装置は、処理対象面（乾燥対象面）Ｗａを有する基板Ｗをその処理対象面Ｗａに交差する回転軸を中心として回転させる回転機構５と、その回転機構５により回転する基板Ｗの処理対象面Ｗａに乾燥用液体を供給する液体ノズル８ａと、回転機構５により回転する基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体に置換する気体供給部９とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、基板乾燥装置、基板処理装置及び基板乾燥方法に関する。

基板処理装置としては、半導体や液晶パネルなどの製造工程において、ウェーハや液晶基板などの基板表面に処理液（例えば、薬液や純水など）を供給して基板表面を処理し、その後、乾燥用液体（例えば、アルコールなど）により基板表面を乾燥する基板処理装置が開発されている。この基板処理装置では、近年の半導体や液晶パネルの高集積化に伴うパターンの微細化によって、パターン倒壊やパターン閉塞などのダメージが基板に生じるという問題が発生している。

前述のパターン倒壊やパターン閉塞などのダメージは基板上の液体の表面張力によって発生することが多く、その液体の表面張力が大きく作用しているという現状がある。このため、基板の乾燥処理においては、乾燥用液体として表面張力が純水よりも小さいＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を用い、基板表面上の純水をＩＰＡに置換して基板乾燥を行う方法が採用されている。

特開２００８−３４７７９号公報

しかしながら、前述の乾燥処理では、基板上の乾燥用液体の吸湿、すなわち基板上の乾燥用液体への水分吸着が発生する。この基板上の乾燥用液体への水分吸着が発生すると、乾燥用液体の表面張力が大きくなるため、この大きくなった表面張力によってパターン倒壊やパターン閉塞などのダメージが基板に生じてしまう。

また、前述の乾燥処理では、基板への水分吸着も発生する。この基板への水分吸着が発生すると、その吸着した水分の表面張力によって前述のようなダメージが基板に生じてしまう。なお、基板への水分吸着は、例えば、乾燥用液体の蒸発により基板の温度が低くなって露点温度以下となると、基板上に結露が生じて発生する。

本発明が解決しようとする課題は、基板のダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を行うことができる基板乾燥装置、基板処理装置及び基板乾燥方法を提供することである。

実施形態に係る基板乾燥装置は、乾燥対象面を有する基板をその乾燥対象面に交差する回転軸を中心として回転させる回転機構と、回転機構により回転する基板の乾燥対象面に乾燥用液体を供給する液体供給部と、回転機構により回転する基板の乾燥対象面上の大気を乾燥気体に置換する置換部とを備える。

実施形態に係る基板処理装置は、基板に処理液を供給する供給部と、前述の基板乾燥装置とを備える。

実施形態に係る基板乾燥方法は、乾燥対象面を有する基板をその乾燥対象面に交差する回転軸を中心として回転させる工程と、回転する基板の乾燥対象面に乾燥用液体を供給する工程と、回転する基板の乾燥対象面上の大気を乾燥気体に置換する工程とを有する。

本発明によれば、基板のダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を行うことができる。

第１の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る基板処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 第３の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 第４の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 第５の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 第６の実施形態に係る基板処理装置の一部の概略構成を示す図である。 第６の実施形態に係る気体ノズルの配置を説明するための図である。 第７の実施形態に係る基板処理装置の一部の概略構成を示す図である。 第７の実施形態に係る気体ノズルの配置を説明するための図である。 第８の実施形態に係る基板処理装置の一部の概略構成を示す図である。 第８の実施形態に係る気体ノズルの配置を説明するための図である。

（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。第１の実施形態は、本発明に係る基板乾燥装置を基板処理装置に適用した一例である。

図１に示すように、第１の実施形態に係る基板処理装置１Ａは、処理室となる処理ボックス２と、その処理ボックス２内に設けられたカップ３と、そのカップ３内で基板Ｗを水平状態で支持するテーブル４と、そのテーブル４を水平面内で回転させる回転機構５とを備えている。さらに、基板処理装置１Ａは、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに薬液を供給する薬液供給部６と、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに純水を供給する純水供給部７と、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに乾燥用液体を供給する液体供給部８と、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに乾燥気体（乾燥した気体）を供給する気体供給部９と、各部を制御する制御部１０とを備えている。

処理ボックス２は、カップ３やテーブル４、回転機構５などを収容する処理室である。この処理ボックス２は給気可能に形成されており、処理ボックス２の上面にはダウンフロー用のフィルタ２ａが設けられている。また、処理ボックス２は排気可能に形成されており、処理ボックス２の側面には排気用の排気管（排気流路）２ｂが接続されている。大気（空気）はフィルタ２ａを介して処理ボックス２内に流入し、処理ボックス２内の気体（大気や乾燥気体などを含む気体）は排気管２ｂを介して処理ボックス２内から排気される。この気体の流れは、ファンなどを有する排気部（図示せず）によって生じている。

ここで、フィルタ２ａとしては、例えば、ＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ）フィルタやＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタなどを用いることが可能である。

カップ３は、円筒形状に形成されており、テーブル４を周囲から囲んで内部に収容する。カップ３の周壁の上部は径方向の内側に向かって傾斜しており、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａが露出するように開口している。このカップ３は、回転する基板Ｗの処理対象面Ｗａから流れ落ちる、あるいは、飛散する処理液（薬液や純水など）を受け取る。なお、カップ３の底面には、受け取った処理液を排出するための排液管（図示せず）が接続されている。

テーブル４は、カップ３内の中央付近に位置付けられ、水平面内で回転可能に設けられている。このテーブル４は、ピンなどの支持部材４ａを複数有しており、これらの支持部材４ａにより、ウェーハや液晶基板などの基板Ｗを着脱可能に保持する。なお、基板Ｗは処理対象面（乾燥対象面）Ｗａを有しており、この処理対象面Ｗａに対して薬液や純水などが供給されることになる。

回転機構５は、テーブル４に連結された回転軸やその回転軸を回転させるモータ（いずれも図示せず）などを有しており、モータの駆動により回転軸を介してテーブル４を回転させる。この回転機構５は制御部１０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１０により制御される。なお、回転機構５は、基板Ｗの処理対象面Ｗａに交差する回転軸、第１の実施形態においては水平面に垂直な回転軸を中心としてテーブル４、すなわち基板Ｗを回転させる。

薬液供給部６は、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対して薬液（処理液の一例）を吐出するノズル６ａを有しており、このノズル６ａからテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに薬液（例えば、レジスト剥離液など）を供給する。ノズル６ａはテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに沿って移動機構（図示せず）により移動可能に形成されており、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央付近に対向する位置に移動して薬液を吐出する。この薬液供給部６は制御部１０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１０により制御される。なお、薬液供給部６は、薬液を貯留するタンクや駆動源となるポンプ、供給量を調整するバルブ（いずれも図示せず）なども備えている。

純水供給部７は、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対して純水（処理液の一例）を吐出するノズル７ａを有しており、このノズル７ａからテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに純水（例えば、超純水など）を供給する。ノズル７ａはテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに沿って移動機構（図示せず）により移動可能に形成されており、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央付近に対向する位置に移動して純水を吐出する。この純水供給部７は制御部１０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１０により制御される。なお、純水供給部７は、純水を貯留するタンクや駆動源となるポンプ、供給量を調整するバルブ（いずれも図示せず）なども備えている。

液体供給部８は、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対して乾燥用液体を吐出する液体ノズル８ａを有しており、この液体ノズル８ａからテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに乾燥用液体（例えば、ＩＰＡなど）を供給する。液体ノズル８ａはテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに沿って移動機構（図示せず）により移動可能に形成されており、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央付近に対向する位置に移動して乾燥用液体を吐出する。この液体供給部８は制御部１０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１０により制御される。なお、液体供給部８は、乾燥用液体を貯留するタンクや駆動源となるポンプ、供給量を調整するバルブ（いずれも図示せず）などを備えている。

ここで、乾燥用液体としては、例えば、水よりも表面張力が小さい揮発性溶媒であり、アルコール系やエーテル系などの液体を用いることが可能であり、具体的には、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）やＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）などを用いることが可能である。

気体供給部９は、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対して乾燥気体（乾燥状態の気体）を放出する気体ノズル９ａを有しており、この気体ノズル９ａからテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに乾燥気体（例えば、窒素ガスなど）を放出する。気体ノズル９ａはテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに沿って移動機構（図示せず）により移動可能に形成されており、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央付近又は中央に対向する位置に移動して乾燥気体を放出する。この気体供給部９は制御部１０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１０により制御される。なお、気体供給部９は、乾燥気体を貯留するタンクや供給量を調整するバルブ（いずれも図示せず）などを備えている。

ここで、乾燥気体としては、窒素ガス以外の不活性ガス、例えば、アルゴンガスや二酸化炭素ガス、ヘリウムガスなども用いることが可能であり、さらに、圧縮空気から水分やゴミを除去したＣＤＡ（クリーンドライエアー）を用いることも可能である。このような乾燥気体がテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに向けて放出され、その処理対象面Ｗａ上の大気（雰囲気）が乾燥気体に置換される。したがって、気体供給部９が置換部として機能する。

制御部１０は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータや、基板処理に関する基板処理情報及び各種プログラムを記憶する記憶部（いずれも図示せず）などを備えている。この制御部１０は、基板処理情報や各種プログラムに基づいて回転機構５や薬液供給部６、純水供給部７、液体供給部８、気体供給部９などを制御し、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対し、薬液供給部６による薬液の供給、純水供給部７による純水の供給、液体供給部８による乾燥用液体の供給及び気体供給部９による乾燥気体の放出などの制御を行う。

次に、前述の基板処理装置１Ａが行う基板処理について図２を参照して説明する。基板Ｗはテーブル４上にセットされており、前準備は完了している。なお、テーブル４の回転数や制御タイミング、さらに、液体や気体の供給量（流速）などの処理条件は予め設定されているが、操作者によって任意に変更可能である。

図２に示すように、まず、制御部１０は回転機構５を制御し、テーブル４を所定の回転数で回転させ（ステップＳ１）、次いで、薬液供給部６を制御し、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａにノズル６ａから薬液を供給する（ステップＳ２）。薬液は、ノズル６ａから、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａのほぼ中央に向けて吐出され、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの処理対象面Ｗａの全体に広がっていく。これにより、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａは薬液の液膜により覆われて処理される。なお、テーブル４の回転数や薬液の供給量は、薬液の液膜が基板Ｗの処理対象面Ｗａ上で生成されるように設定されている。

ステップＳ２の後、制御部１０は、所定時間後に薬液の供給を停止してから、純水供給部７を制御し、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａにノズル７ａから純水を供給し始める（ステップＳ３）。純水は、ノズル７ａから、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａのほぼ中央に向けて吐出され、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの処理対象面Ｗａの全体に広がっていく。これにより、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａは純水の液膜により覆われて洗浄される。なお、テーブル４の回転数や純水の供給量は、純水の液膜が基板Ｗの処理対象面Ｗａ上で生成されるように設定されている。

ステップＳ３の後、制御部１０は、所定時間後に気体供給部９を制御し、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに向けて気体ノズル９ａから乾燥気体を放出し始める（ステップＳ４）。乾燥気体は、気体ノズル９ａから、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央付近又は中央に向けて放出され、基板Ｗの回転による気流によって基板Ｗの処理対象面Ｗａの全体に広がっていく。これにより、乾燥気体の気層（気体層）が基板Ｗの処理対象面Ｗａ上に生成され、その基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気、すなわちテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに供給された純水の周囲の大気は乾燥気体となる。

ここで、乾燥気体の供給量（流速）は、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上に乾燥気体の気層を生じさせる供給量、すなわち基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが可能となる供給量に設定されている。

なお、基板Ｗの処理対象面Ｗａに対する乾燥気体の供給位置はテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央であることが望ましい。これは、基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央が回転中心である特異点であるため、基板Ｗの回転による乾燥気体の広がり易さ及び均一な広がりを実現することが可能となり、基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を確実に乾燥気体とすることができるためである。

ステップＳ４の後、制御部１０は、所定時間後に液体供給部８を制御し、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに液体ノズル８ａから乾燥用液体を供給し始め（ステップＳ５）、さらに、純水供給部７を制御し、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対する純水の供給を停止する（ステップＳ６）。乾燥用液体は、液体ノズル８ａから、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａのほぼ中央に向けて吐出され、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの処理対象面Ｗａの全体に広がっていく。このとき、純水の供給は停止されており、基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の純水が乾燥用液体に置換される。なお、テーブル４、すなわち基板Ｗの回転数は、乾燥用液体の液膜が基板Ｗの処理対象面Ｗａ上で生成されるように設定されている。

この乾燥用液体の供給時にも、乾燥気体は気体ノズル９ａから、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央付近又は中央に向けて放出されており、基板Ｗの回転による気流によって基板Ｗの処理対象面Ｗａの全体に広がっている。このため、乾燥気体の気層が基板Ｗの処理対象面Ｗａ上に生成され続けており、基板Ｗの処理対象面Ｗａに供給された乾燥用液体（液膜）の周囲の雰囲気は乾燥気体になっている。

なお、乾燥気体は、基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の乾燥用液体の液膜に影響を与えないように（例えば、処理対象面Ｗａ上の乾燥用液体の流れを変えないように、あるいは、処理対象面Ｗａ上の乾燥用液体の液膜を押し退けて処理対象面Ｗａを露出させないように）、例えばその流速が調整され、放出されている。

ステップＳ６の後、制御部１０は、所定時間後に液体供給部８を制御し、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対する乾燥用液体の供給を停止し（ステップＳ７）、さらに、所定時間後に気体供給部９を制御し、回転するテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対する乾燥気体の放出を停止し（ステップＳ８）、最後に、回転機構５を制御し、基板Ｗの回転を停止する（ステップＳ９）。その後、乾燥済の基板Ｗはテーブル４の各支持部材４ａ上から搬出される。

なお、ステップＳ７とステップＳ８との間に、テーブル４を高速回転させることで処理対象面Ｗａより乾燥用液体などを除去する、いわゆるスピン乾燥ステップを介入させても良い。

このような基板処理における乾燥処理によれば、回転する基板Ｗの処理対象面Ｗａ上に乾燥気体の気層が生成され、その基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気は乾燥気体となる。このため、基板Ｗの処理対象面Ｗａに供給された乾燥用液体は乾燥気体によって覆われ、その乾燥用液体への水分吸着（乾燥用液体の吸湿）が抑止される。これにより、乾燥用液体の表面張力が大きくなることが抑えられるので、パターン倒壊やパターン閉塞などのダメージが基板Ｗに生じることを抑止することができる。

さらに、回転する基板Ｗの処理対象面Ｗａ上に乾燥気体の気層が生成され、その基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気は乾燥気体となるため、乾燥用液体の供給中や供給直後など、基板Ｗの処理対象面Ｗａが露出しても、基板Ｗの処理対象面Ｗａは乾燥気体によって覆われ、基板Ｗの処理対象面Ｗａへの水分吸着が抑止される。これにより、処理対象面Ｗａに吸着した水分によってパターン倒壊やパターン閉塞などのダメージが基板Ｗに生じることを抑えることができる。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、回転する基板Ｗの処理対象面（乾燥対象面）Ｗａ上の大気を乾燥気体に置換することによって、基板Ｗの処理対象面Ｗａに供給された乾燥用液体は乾燥気体によって覆われることになる。これにより、基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の乾燥用液体への水分吸着が抑止され、乾燥用液体の表面張力が大きくなることが抑えられるので、パターン倒壊やパターン閉塞などのダメージが基板Ｗに生じることを抑止することが可能となる。さらに、基板Ｗの処理対象面Ｗａへの水分吸着も抑止されるので、処理対象面Ｗａに吸着した水分によってパターン倒壊やパターン閉塞などのダメージが基板Ｗに生じることを抑えることが可能となる。このように基板Ｗのダメージを抑止しつつ、良好な基板乾燥を行うことができる。

なお、第１の実施形態においては、薬液供給部６や純水供給部７を設けているが、これに限るものではなく、例えば、それらの薬液供給部６や純水供給部７を取り除き、基板Ｗの乾燥を行う乾燥専用の装置としても良い（他の実施形態でも同様）。

また、第１の実施形態においては、乾燥用液体の供給開始前に乾燥気体の放出を開始しているが、これに限るものではなく、例えば、乾燥用液体の供給開始と同時に、あるいは供給開始後に乾燥気体の放出を開始するようにしても良い（他の実施形態でも同様）。ただし、乾燥用液体への水分吸着を確実に抑止するためには、乾燥用液体の供給開始前に乾燥気体の放出を開始することが望ましい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について図３を参照して説明する。

第２の実施形態は基本的に第１の実施形態と同様である。このため、第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図３に示すように、第２の実施形態に係る基板処理装置１Ｂは、第１の実施形態に係る各部に加え、排気管２ｂを流れて排気される気体の排気量を調整する排気調整部２１と、処理ボックス２内の気体に含まれる水分量を計測する計測部２２とを備えている。

排気調整部２１は、処理ボックス２の内部につながる排気管２ｂ内に設けられている。この排気調整部２１は制御部１０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１０により制御される。排気調整部２１としては、例えば、排気管２ｂの開口量（気体が通過する通過面積）を調整する調整弁などを用いることが可能である。この排気調整部２１は置換部の一部として機能する。

計測部２２は、処理ボックス２の内部、例えば内壁に設けられている。この計測部２２は制御部１０に電気的に接続されており、処理ボックス２内の気体に含まれる水分量を計測して制御部１０に送信する。計測部２２としては、例えば、湿度を計測する湿度計などを用いることが可能である。

制御部１０は、計測部２２により計測された水分量に基づいて排気調整部２１を制御する。この制御に応じて、排気調整部２１は、処理ボックス２内からの気体（大気や乾燥気体などを含む気体）の排気量を調整する。このとき、気体の排気量は、例えば、計測部２２により計測された水分量が基準値以下となるように調整される。これにより、処理ボックス２内の水分量が抑えられる。

なお、計測部２２により計測された水分量に基づいて排気調整部２１を制御する例を説明したが、排気調整部２１の制御に加えて、あるいは、排気調整部２１の制御に代えて、大気を供給する気体供給部を設けてその気体供給部による処理ボックス２内への大気の給気量を積極的に調整するようにしても良い。例えば、大気が十分に乾燥していない場合には、処理ボックス２内への大気の給気量を通常より少なくし、大気が十分に乾燥している場合には、大気の供給量を通常より多くする。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、処理ボックス２内への大気の給気量及び処理ボックス２内からの気体の排気量を調整することによって、処理ボックス２内の水分量を抑えることが可能になる。これにより、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となるため、基板Ｗのダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を確実に実現することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について図４を参照して説明する。

第３の実施形態は基本的に第１の実施形態と同様である。このため、第３の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図４に示すように、第３の実施形態に係る基板処理装置１Ｃは、第１の実施形態に係る各部に加え、処理ボックス２内に乾燥気体を供給する気体供給部３１を備えている。この気体供給部３１は、処理ボックス２内にフィルタ２ａを介して乾燥気体（例えば、窒素ガスなど）を供給する。また、気体供給部３１は制御部１０に電気的に接続されており、その駆動が制御部１０により制御される。なお、気体供給部３１は、乾燥気体を貯留するタンクや供給量を調整するバルブ（いずれも図示せず）などを備えている。この気体供給部３１は第１の実施形態に係る気体供給部９と共に置換部として機能する。

ここで、乾燥気体としては、第１の実施形態に係る気体供給部９が供給する乾燥気体と同じ種類の乾燥気体を用いても、異なる種類の乾燥気体を用いても良い。この乾燥気体としては、窒素ガス以外の不活性ガス、例えば、アルゴンガスや二酸化炭素ガス、ヘリウムガスなどを用いることが可能であり、さらに、圧縮空気から水分やゴミを除去したＣＤＡ（クリーンドライエアー）を用いることも可能である。

このような基板処理装置１Ｃでは、気体供給部３１によって乾燥気体が処理ボックス２内にフィルタ２ａを介して供給され、処理ボックス２内の雰囲気が乾燥するため、処理ボックス２内の水分量が抑えられる。これにより、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となる。

以上説明したように、第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、処理ボックス２内に乾燥気体を供給することによって、処理ボックス２内の水分量を抑えることが可能になる。これにより、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となるので、基板Ｗのダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を確実に実現することができる。

なお、第３の実施形態においては、気体供給部３１を設けているが、これに限るものではなく、例えば、気体供給部３１として気体供給部９を共用するようにしても良い（他の実施形態でも同様）。

（第４の実施形態）
第４の実施形態について図５を参照して説明する。

第４の実施形態は基本的に第２の実施形態及び第３の実施形態を組み合わせたものと同様である。このため、第４の実施形態では、第２及び第３の実施形態との相違点について説明し、第２又は第３の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図５に示すように、第４の実施形態に係る基板処理装置１Ｄは、第２の実施形態に係る計測部２２にかえて、処理ボックス２内の乾燥気体の濃度を計測する計測部４１を備えている。この計測部４１は、処理ボックス２の内部、例えば内壁に設けられ、制御部１０に電気的に接続されており、処理ボックス２内に供給された乾燥気体の濃度を計測して制御部１０に送信する。計測部４１としては、例えば、濃度を計測する濃度計などを用いることが可能である。

制御部１０は、計測部４１により計測された乾燥気体の濃度に基づいて排気調整部２１及び気体供給部３１を制御する。この制御に応じて、気体供給部３１は処理ボックス２内への乾燥気体の給気量を調整し、排気調整部２１は処理ボックス２内からの気体（大気や乾燥気体などを含む気体）の排気量を調整する。このとき、乾燥気体の給気量及び気体の排気量は、例えば、計測部４１により計測された乾燥気体の濃度が基準値以上となるように調整される。この調整は、例えば、給気量と排気量の関係が１：１の関係や１：１．１の関係（所定の比率）となるように実行される。

なお、計測部４１により計測された乾燥気体の濃度に基づいて排気調整部２１及び気体供給部３１をともに制御する例を説明したが、給気量と排気量の一方は一定に保ち、他方の量だけを調整するようにしても良い。

このような基板処理装置１Ｄでは、気体供給部３１によって乾燥気体が処理ボックス２内にフィルタ２ａを介して供給され、さらに、処理ボックス２内への乾燥気体の給気量及び処理ボックス２内からの気体の排気量が調整される。これにより、処理ボックス２内の雰囲気が乾燥気体に置換されるため、処理ボックス２内の水分量が確実に抑えられる。このため、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となる。

以上説明したように、第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加え、第２又は第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、処理ボックス２内に乾燥気体を供給し、さらに、処理ボックス２内への乾燥気体の給気量及び処理ボックス２内からの気体の排気量を調整することによって、処理ボックス２内の水分量を確実に抑えることが可能になる。これにより、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となるので、基板Ｗのダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を確実に実現することができる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態について図６を参照して説明する。

第５の実施形態は基本的に第４の実施形態と同様である。このため、第５の実施形態では、第４の実施形態との相違点について説明し、第４の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図６に示すように、第５の実施形態に係る基板処理装置１Ｅは、第４の実施形態に係る気体供給部９（気体ノズル９ａ）を備えていない。すなわち、第５の実施形態に係る基板処理装置１Ｅにおいては、第４の実施形態に係る基板処理装置１Ｄから気体供給部９（気体ノズル９ａ）が取り除かれている。このため、第４の実施形態に係る気体供給部３１が置換部として機能する。

制御部１０は、第４の実施形態と同様、計測部４１により計測された乾燥気体の濃度に基づいて排気調整部２１及び気体供給部３１を制御する。この制御に応じて、気体供給部３１は処理ボックス２内に対する乾燥気体の給気量を調整し、排気調整部２１は処理ボックス２内からの気体（大気や乾燥気体などを含む気体）の排気量を調整する。このとき、乾燥気体の給気量及び気体の排気量は、例えば、計測部４１により計測された乾燥気体の濃度が基準値以上となるように調整される。この調整は、例えば、給気量と排気量の関係が１：１の関係や１：１．１の関係（所定の比率）となるように実行される。

なお、計測部４１により計測された乾燥気体の濃度に基づいて排気調整部２１及び気体供給部３１をともに制御する例を説明したが、給気量と排気量の一方は一定に保ち、他方の量だけを調整するようにしても良い。

このような基板処理装置１Ｅでは、気体供給部３１によって乾燥気体が処理ボックス２内にフィルタ２ａを介して供給され、さらに、処理ボックス２内への乾燥気体の給気量及び処理ボックス２内からの気体の排気量が調整される。これにより、処理ボックス２内の雰囲気が乾燥気体に置換されるため、処理ボックス２内の水分量が確実に抑えられる。このため、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが可能となる。

以上説明したように、第５の実施形態によれば、処理ボックス２内に乾燥気体を供給し、さらに、処理ボックス２内への乾燥気体の給気量及び処理ボックス２内からの気体の排気量を調整することによって、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが可能となるので、基板Ｗのダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を実現することができる。

なお、計測部４１により乾燥気体の濃度を計測することが困難である場合、例えば、乾燥気体としてＣＤＡ（クリーンドライエアー）を用いた場合には、第４の実施形態に係る計測部４１にかえて、第２の実施形態に係る計測部２２を設け、計測部２２により計測された水分量に基づいて排気調整部２１及び気体供給部３１を制御し、前述と同様に、処理ボックス２内への乾燥気体の給気量及び処理ボックス２内からの気体の排気量を調整するようにしても良い。

（第６の実施形態）
第６の実施形態について図７及び図８を参照して説明する。

第６の実施形態は基本的に第１の実施形態と同様である。このため、第６の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

第６の実施形態では、図７及び図８に示すように、気体ノズル９ａが複数設けられている。これらの気体ノズル９ａのうち一つの気体ノズル９ａ、すなわち第１の実施形態に係る気体ノズル９ａは、乾燥気体を放出する場合、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央に対向する位置に移動して乾燥気体を放出する。

その他の複数の気体ノズル９ａ（一例として、図８では、１６個）は、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの外周領域に向けてそれぞれ乾燥気体を放出するように設けられている。例えば、各気体ノズル９ａは、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対して傾けられ、基板Ｗの形状に合わせて基板Ｗの外周に沿って、すなわちテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央を中心とする円の周上に並べられている。

なお、基板Ｗの処理対象面Ｗａの外周領域としては、例えば、基板Ｗの処理対象面Ｗａの半径を三つに区分し、そのうちの中央側の円状の領域を中央領域、外周側の円環状の領域を外周領域、それらの間の円環状の領域を中間領域として、外周領域を定義することが可能である。

例えば、基板Ｗの処理対象面Ｗａの半径を１５０ｍｍとした場合には、円状の中央領域の半径を５０ｍｍとし、円環状の中間領域の幅を６０ｍｍとし、円環状の外周領域の幅を４０ｍｍとすることが可能である。また、基板Ｗの処理対象面Ｗａの半径を三つに等分して、円状の中央領域の半径を５０ｍｍとし、円環状の中間領域の幅を５０ｍｍとし、円環状の外周領域の幅を５０ｍｍとすることも可能である。

このような基板処理装置によれば、一つの気体ノズル９ａがテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央に向けて乾燥気体を放出し、他の複数の気体ノズル９ａがテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの外周領域に向けて乾燥気体を放出する。これにより、乾燥気体の放出面積が大きくなるため、放出する乾燥気体の流速を下げることが可能となる。

ここで、放出する乾燥気体の流速が上昇すると、その乾燥気体が周囲の気体（大気）を巻き込む度合が増加し、乾燥気体の濃度が低下するため、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが難しくなる。ところが、複数の気体ノズル９ａを設けることによって、乾燥気体の放出面積を大きくし、放出する乾燥気体の流速を下げることが可能となるので、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となる。

以上説明したように、第６の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、複数の気体ノズル９ａを設けることによって、乾燥気体の放出面積を大きくし、放出する乾燥気体の流速を下げることが可能となるので、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となり、基板Ｗのダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を確実に実現することができる。なお、第６の実施形態に係る構成を他の実施形態に適用することも可能である。

なお、第６の実施形態においては、基板Ｗの外周に位置する各気体ノズル９ａをテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対して傾けて設けているが、これに限るものではなく、例えば、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに沿ってそれぞれ乾燥気体を流すようにテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａにほぼ平行に設けるようにしても良い（他の実施形態でも同様）。

また、第６の実施形態においては、基板Ｗの外周に位置する各気体ノズル９ａを用いて基板Ｗの処理対象面Ｗａの外周領域に向けてそれぞれ乾燥気体を放出しているが、これに限るものではなく、例えば、基板Ｗの外周領域に沿って延伸する円環状の開口部（スリット）を有する気体ノズルを用いて、基板Ｗの処理対象面Ｗａの外周領域に向けて乾燥気体を放出するようにしても良い（他の実施形態でも同様）。

（第７の実施形態）
第７の実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。

第７の実施形態は基本的に第６の実施形態と同様である。このため、第７の実施形態では、第６の実施形態との相違点について説明し、第６の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

第７の実施形態では、図９及び図１０に示すように、気体ノズル９ａが複数設けられており、これらの気体ノズル９ａのうち複数の気体ノズル９ａ（一例として、図１０では、４個）が、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中間領域に向けてそれぞれ乾燥気体を放出するように設けられている。例えば、それらの気体ノズル９ａは、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａに対して傾けられ、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央を中心とする円の周上に並べられている。

このような基板処理装置によれば、一つの気体ノズル９ａがテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央に向けて乾燥気体を放出し、他の複数の気体ノズル９ａがテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの外周領域に向けて乾燥気体を放出する。さらに、他の複数の気体ノズル９ａが基板Ｗの処理対象面Ｗａの中央領域と外周領域との間に位置する中間領域に向けて乾燥気体を放出する。これにより、乾燥気体の放出面積が大きくなるため、放出する乾燥気体の流速を下げることが可能となる。

以上説明したように、第７の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加え、第６の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、複数の気体ノズル９ａを設けることによって、乾燥気体の放出面積を大きくし、放出する乾燥気体の流速を下げることが可能となるので、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となり、基板Ｗのダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を確実に実現することができる。なお、第７の実施形態に係る構成を他の実施形態に適用することも可能である。

（第８の実施形態）
第８の実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。

第８の実施形態は基本的に第１の実施形態と同様である。このため、第８の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

第８の実施形態では、図１１及び図１２に示すように、気体ノズル９ａがテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの全面を覆うように形成されている。この気体ノズル９ａの開口部（乾燥気体を放出する放出口）のサイズは基板Ｗの処理対象面Ｗａのサイズより大きく形成されており、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの全面に乾燥気体を放出することが可能になっている。この気体ノズル９ａの実施態様としては、基板Ｗの処理対象面Ｗａの全面を覆うような大きさの円板状基体と、この基体における基板Ｗとの対向面（図１１では下面）に複数の噴射ノズルが形成されているものとすることができる。

このような基板処理装置によれば、乾燥気体は気体ノズル９ａからテーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの全面に向けて放出されることになる。これにより、乾燥気体の放出面積が大きくなるため、放出する乾燥気体の流速を下げることが可能となる。

以上説明したように、第８の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、テーブル４上の基板Ｗの処理対象面Ｗａの全面を覆う気体ノズル９ａを設けることによって、乾燥気体の放出面積を大きくして、放出する乾燥気体の流速を下げることが可能となるので、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となり、基板Ｗのダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を確実に実現することができる。なお、第８の実施形態に係る構成を他の実施形態に適用することも可能である。

なお、第８の実施形態においては、気体ノズル９ａとして、先に述べた円盤状基体下面の中央部に単一の噴射ノズルが形成されている実施態様でも構わない。この場合、基板Ｗの処理対称面Ｗａと円盤状基体下面との間に形成される空間が噴射ノズルから放出される乾燥気体によって満たされることになる。これにより、テーブル４に載置された基板Ｗの処理対象面Ｗａ上の大気を乾燥気体とすることが容易となり、基板Ｗのダメージを抑止しつつ良好な基板乾燥を確実に実現することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１Ａ 基板処理装置
１Ｂ 基板処理装置
１Ｃ 基板処理装置
１Ｄ 基板処理装置
１Ｅ 基板処理装置
２ 処理ボックス
５ 回転機構
８ 液体供給部
８ａ 液体ノズル
９ 気体供給部
９ａ 気体ノズル
３１ 気体供給部
Ｗ 基板
Ｗａ 処理対象面

Claims (17)

1. 乾燥対象面を有する基板をその乾燥対象面に交差する回転軸を中心として回転させる回転機構と、
   前記回転機構により回転する前記基板の乾燥対象面に乾燥用液体を供給する液体供給部と、
   前記回転機構により回転する前記基板の乾燥対象面上の大気を乾燥気体に置換する置換部と、
   を備えることを特徴とする基板乾燥装置。
2. 前記置換部は、前記回転機構により回転する前記基板に向けて乾燥気体を放出する気体ノズルを具備することを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
3. 給気及び排気可能に形成され、前記基板を収容する処理室をさらに備え、
   前記置換部は、前記処理室への大気の給気量及び前記処理室からの気体の排気量を調整することを特徴とする請求項２に記載の基板乾燥装置。
4. 給気及び排気可能に形成され、前記基板を収容する処理室をさらに備え、
   前記置換部は、前記処理室への乾燥気体の給気量及び前記処理室からの気体の排気量を調整することを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
5. 前記気体ノズルは、前記回転機構により回転する前記基板の乾燥対象面の中央に向けて乾燥気体を放出することを特徴とする請求項２に記載の基板乾燥装置。
6. 前記気体ノズルは、複数設けられており、
   前記複数の気体ノズルのうち一つは、前記回転機構により回転する前記基板の乾燥対象面の中央に向けて乾燥気体を放出し、
   前記複数の気体ノズルのうち残りは、前記回転機構により回転する前記基板の乾燥対象面の外周領域に向けて乾燥気体を放出することを特徴とする請求項２に記載の基板乾燥装置。
7. 前記気体ノズルは、複数設けられており、
   前記複数の気体ノズルのうち一つは、前記回転機構により回転する前記基板の乾燥対象面の中央に向けて乾燥気体を放出し、
   前記複数の気体ノズルのうちいくつかは、前記回転機構により回転する前記基板の乾燥対象面の外周領域に向けて乾燥気体を放出し、
   前記複数の気体ノズルのうち残りは、前記回転機構により回転する前記基板の乾燥対象面の中央と前記外周領域との間に位置する中間領域に向けて乾燥気体を放出することを特徴とする請求項２に記載の基板乾燥装置。
8. 前記気体ノズルは、前記回転機構により回転する前記基板の乾燥対象面の全面に向けて乾燥気体を放出することを特徴とする請求項２に記載の基板乾燥装置。
9. 基板に処理液を供給する供給部と、
   請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の基板乾燥装置と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
10. 乾燥対象面を有する基板をその乾燥対象面に交差する回転軸を中心として回転させる工程と、
    回転する前記基板の乾燥対象面に乾燥用液体を供給する工程と、
    回転する前記基板の乾燥対象面上の大気を乾燥気体に置換する工程と、
    を有することを特徴とする基板乾燥方法。
11. 前記置換する工程では、乾燥気体を放出する気体ノズルを用いて、回転する前記基板の乾燥対象面上の大気を乾燥気体に置換することを特徴とする請求項１０に記載の基板乾燥方法。
12. 前記置換する工程では、給気及び排気可能に形成され前記基板を収容する処理室への大気の給気量及び前記処理室からの気体の排気量を調整することを特徴とする請求項１１に記載の基板乾燥方法。
13. 前記置換する工程では、給気及び排気可能に形成され前記基板を収容する処理室への乾燥気体の給気量及び前記処理室からの気体の排気量を調整することを特徴とする請求項１０に記載の基板乾燥方法。
14. 前記置換する工程では、前記気体ノズルを用いて、回転する前記基板の中央に向けて乾燥気体を放出することを特徴とする請求項１１項に記載の基板乾燥方法。
15. 前記置換する工程では、前記気体ノズルを複数用いて、回転する前記基板の乾燥対象面の中央に向けて乾燥気体を放出し、かつ、前記基板の乾燥対象面の外周領域に向けて乾燥気体を放出することを特徴とする請求項１１項に記載の基板乾燥方法。
16. 前記置換する工程では、前記気体ノズルを複数用いて、回転する前記基板の乾燥対象面の中央に向けて乾燥気体を放出し、回転する前記基板の乾燥対象面の外周領域に向けて乾燥気体を放出し、かつ、前記基板の乾燥対象面の中央と前記外周領域との間に位置する中間領域に向けて乾燥気体を放出することを特徴とする請求項１１項に記載の基板乾燥方法。
17. 前記置換する工程では、前記気体ノズルを用いて、回転する前記基板の乾燥対象面の全面に向けて乾燥気体を放出することを特徴とする請求項１１項に記載の基板乾燥方法。

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