JP4176779B2 - 基板処理方法，記録媒体及び基板処理装置 - Google Patents

基板処理方法，記録媒体及び基板処理装置 Download PDF

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Description

本発明は，基板処理方法，記録媒体及び基板処理装置に関する。
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては，半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という。）を薬液，リンス液等の処理液によって洗浄する洗浄処理が行われている。かかる洗浄処理においては，ウェハにＤＨＦ液（希フッ酸）等の薬液を供給して処理する薬液処理工程，ウェハに純水等のリンス液を供給して処理するリンス処理工程を行った後，ウェハを乾燥させる乾燥処理工程が行われている。
従来，ウェハを乾燥させる方法として，ウェハを回転させながらウェハにＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機溶剤の蒸気を使用した蒸気乾燥方式が知られている。また，乾燥時のウォーターマークの発生を抑制するため，除湿された空気を供給することにより，ウェハの周囲の湿度を低減させる方法が提案されている。
実開平６−９１３０号公報
しかしながら，従来の基板処理方法にあっては，ウェハの周囲の湿度を低減させようとする場合，除湿した空気の供給量が多く，ウェハの処理に要するコストが高くなる問題があった。特に，一つのチャンバー内（処理空間）で複数種類の処理工程を選択的に行うことが可能な構成である場合，また，一つのチャンバー内で複数種類の処理工程を連続して行う場合などに，総ての処理工程においてウェハの周囲の湿度を低減させようとすると，コストが非常に高くなる問題があった。
本発明は，上記の点に鑑みてなされたものであり，基板にウォーターマークが発生することを防止でき，かつ，低コストを図ることができる基板処理方法，記録媒体及び基板処理装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため，本発明によれば，薬液を用いて基板を処理する薬液処理工程を行った後，基板を乾燥させる乾燥処理工程を行う方法であって，前記薬液処理工程時に使用される薬液の種類に応じて，少なくとも前記乾燥処理工程において，前記基板の周囲の湿度を低減させ，水より揮発性が高い流体を基板に供給する状態と，前記基板の周囲の湿度を低減させず，水より揮発性が高い流体を基板に供給しない状態とに切り替えることを特徴とする，基板処理方法が提供される。
また，前記薬液処理工程の後に，水より揮発性が高い流体を供給して基板に液膜を形成させる液膜形成工程を行い，前記液膜形成工程において，前記基板の周囲の湿度を低減させるようにしても良い。なお，前記水より揮発性が高い流体は，例えば，ＩＰＡを含む流体である。
前記薬液処理工程と，リンス液を用いて基板を処理するリンス処理工程と，基板の上面にＩＰＡを含む流体を供給して液膜を形成する液膜形成工程と，前記乾燥処理工程とを行い，前記液膜形成工程において，前記基板の周囲の湿度を低減させる状態に切り替えるようにしても良い。
前記薬液がＤＨＦ液又はＨＦ液であるときは，前記薬液がＳＣ−１液又はＳＣ−２液であるときよりも，前記湿度の調節によって前記湿度を低減しても良い。
なお，複数種類の薬液を用いて基板を処理した後，基板を乾燥させる方法であって，第一の薬液で処理する第一の薬液処理工程と，前記第一の薬液処理工程の後に第二の薬液で処理する第二の薬液処理工程と，前記第二の薬液処理工程の後に基板を乾燥させる乾燥処理工程とを行い，少なくとも前記乾燥処理工程において，前記基板の周囲の湿度を前記第一の薬液処理工程時よりも低減させることを特徴とする，基板処理方法が提供される。前記第二の薬液は，ＤＨＦ液であっても良い。
前記湿度を低減する場合は，露点温度を−４０℃以下にしても良い。前記湿度の調節は，基板の周囲にＦＦＵから供給されるクリーンエアを供給する状態と，前記クリーンエアよりも湿度が低い低露点ガスを供給する状態とを切り換えることにより行っても良い。前記低露点ガスは，ＣＤＡ又は窒素ガスでも良い。
また，本発明によれば，基板の薬液処理及び乾燥処理を行う基板処理装置の制御コンピュータによって実行することが可能なソフトウェアが記録された記録媒体であって，前記ソフトウェアは，前記制御コンピュータによって実行されることにより，前記基板処理装置に，上記のいずれかの基板処理方法を行わせるものであることを特徴とする，記録媒体が提供される。
さらに，本発明によれば，薬液を用いて基板を薬液処理した後，基板を乾燥する装置であって，互いに異なる種類の薬液を供給する複数の薬液供給源と，水より揮発性が高い流体を供給する流体供給源と，基板の周囲の湿度を調節する湿度調節機構と，前記流体供給源および前記湿度調節機構を制御する制御部とを備え，前記制御部は，薬液処理の際に用いた薬液の種類に応じて，少なくとも基板を乾燥させる乾燥処理工程を行う乾燥処理工程において，前記基板の周囲の湿度を低減させ，水より揮発性が高い流体を基板に供給する状態と，前記基板の周囲の湿度を低減させず，水より揮発性が高い流体を基板に供給する状態とに，前記流体供給源および前記湿度調節機構を制御することを特徴とする，基板処理装置が提供される。
なお，前記水より揮発性が高い流体は，例えば，ＩＰＡを含む流体である。
前記湿度調節機構は，前記薬液がＤＨＦである場合は，前記薬液がＳＣ−１液又はＳＣ−２液である場合よりも，前記湿度を低減させるとしても良い。
なお，薬液を用いて基板を処理する装置であって，互いに異なる種類の薬液を供給する複数の薬液供給源と，基板の周囲の湿度を調節する湿度調節機構と，前記湿度調節機構を制御する制御部とを備え，前記制御部は，第一の薬液で処理する第一の薬液処理工程と，前記第一の薬液処理工程の後に第二の薬液で処理する第二の薬液処理工程と，前記第二の薬液処理工程の後に基板を乾燥させる乾燥処理工程とを行うように制御し，かつ，少なくとも前記乾燥処理工程において，前記基板の周囲の湿度を前記第一の薬液処理工程時よりも低減させるように制御することを特徴とする，基板処理装置が提供される。前記第二の薬液はＤＨＦ液であっても良い。
前記湿度を低減させる場合，露点温度は−４０℃以下にしても良い。また，クリーンエアを供給するＦＦＵと，前記クリーンエアよりも湿度が低い低露点ガスを供給する低露点ガス供給源とを備え，前記基板の周囲に前記クリーンエアを供給する状態と前記低露点ガスを供給する状態とを切り換えることが可能な構成としても良い。前記ＦＦＵから供給される前記クリーンエアを取り込む取り込み用カップと，前記取り込み用カップ内のクリーンエアを前記基板の周囲に導入するクリーンエア供給路と，前記取り込み用カップ内のクリーンエアを前記取り込み用カップの外部に排出させるクリーンエア排出口とを備えても良い。
前記クリーンエア又は前記低露点ガスを前記基板の周囲に導入する主供給路と，前記ＦＦＵから供給される前記クリーンエアを前記主供給路に導入するクリーンエア供給路と，前記低露点ガス供給源から供給される前記低露点ガスを前記主供給路に導入する低露点ガス供給路とを備え，前記クリーンエア供給路と前記主供給路を連通させる状態と遮断する状態とを切り換える切換部を設けても良い。前記切換部において，前記クリーンエア供給路の下流端部は，前記主供給路の上流端部に向かって前記クリーンエアを吐出する方向に指向させても良い。前記クリーンエア供給路と前記主供給路は，互いに同一の直線上に備えても良い。前記低露点ガス供給路は，前記切換部を介して前記主供給路に接続しても良い。前記切換部において，前記低露点ガス供給路の下流端部は，前記主供給路の上流端部とは異なる位置に向かって前記低露点ガスを吐出する方向に指向させても良い。前記低露点ガスは，ＣＤＡ又は窒素ガスでも良い。
即ち，本発明は，本発明者らの研究の結果，基板の薬液処理時に使用される薬液の種類（基板に施される処理の種類）により，除湿した雰囲気で乾燥処理を行う必要がある場合と，必ずしも除湿した雰囲気で乾燥処理を行わなくても良い場合とがあることの知見が得られ，かかる点に鑑みてなされたものである。
本発明によれば，基板に供給される薬液の種類に応じて，基板の周囲の湿度を調節することにより，一つのチャンバーで複数種類の処理工程を選択的に行うことが可能な構成である場合，また，一つのチャンバーで複数種類の処理工程を連続して行う場合などであっても，必要な時のみ，基板の周囲の湿度を低減させることができる。従って，基板の周囲の湿度を低減させるために要するコストを低減できる。例えばＣＤＡ（Ｃｌｅａｎ Ｄｒｙ Ａｉｒ（低露点空気））等の低露点ガスの供給量及びコストを低減できる。これにより，基板処理に要するコストの低減を図ることができる。また，必要な時は湿度を減少させることで，基板にウォーターマークが発生することを防止できる。
以下，本発明の好ましい実施の形態を，基板としてのシリコンウェハＷの表面を洗浄する基板処理装置に基づいて説明する。図１に示すように，本実施の形態にかかる基板処理装置１のチャンバー２内には，略円板形のウェハＷを略水平に保持するスピンチャック３が備えられている。また，ウェハＷに洗浄用の薬液として例えばＤＨＦ液（希フッ酸），ＳＣ−１液（アンモニアと過酸化水素と水の混合溶液），ＳＣ−２液（塩酸と過酸化水素と水の混合溶液）等を選択的に供給する薬液ノズルとしての，また，リンス液として例えば純水（ＤＩＷ）を供給するリンス液ノズルとしてのノズル５が備えられている。このノズル５は，ノズルアーム６によって支持されている。さらに，ＩＰＡを含む流体（リンス液である純水より揮発性が高い流体）としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）液等を供給する流体ノズル１２と，乾燥用ガスとして例えば窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスを供給する乾燥用ガスノズルとしての不活性ガスノズル１３とが備えられている。流体ノズル１２と不活性ガスノズル１３は，乾燥用ノズルアーム１５によって支持されている。また，スピンチャック３によって保持されたウェハＷの周囲の雰囲気の湿度，即ちチャンバー２内（処理空間Ｓ中）の雰囲気の湿度を調節可能な湿度調節機構１６が設けられている。基板処理装置１の各部の制御は，ＣＰＵを備えた制御部としての制御コンピュータ１７の命令によって行われる。
図２に示すように，チャンバー２には，チャンバー２内の処理空間ＳにウェハＷを搬入出させるための搬入出口１８，搬入出口１８を開閉するシャッター１８ａが設けられている。この搬入出口１８を閉じることにより，ウェハＷの周囲の雰囲気，即ち処理空間Ｓを密閉状態にすることが可能である。なお，搬入出口１８の外側は，ウェハＷを搬送する搬送エリア２０になっており，搬送エリア２０には，ウェハＷを一枚ずつ保持して搬送する搬送アーム２１ａを有する搬送装置２１が設置されている。また，図１に示すように，チャンバー２の底面には，処理空間Ｓを排気する排気路２４が開口されている。
図１及び図２に示すように，スピンチャック３は，上部に３個の保持部材３ａを備えており，これらの保持部材３ａをウェハＷの周縁３箇所にそれぞれ当接させてウェハＷを略水平に保持するようになっている。スピンチャック３の下部には，スピンチャック３を略垂直方向の回転中心軸を中心として回転させるモータ２５が取り付けられている。このモータ２５の駆動により，スピンチャック３を回転させると，ウェハＷがスピンチャック３と一体的に，ウェハＷの略中心Ｐｏを回転中心として，略水平面内で回転させられるようになっている。図示の例では，ウェハＷの上方からみた平面視において，ウェハＷは反時計方向（ＣＣＷ）の回転方向に回転させられる。モータ２５の駆動は，制御コンピュータ１７によって制御される。
ノズルアーム６は，スピンチャック３に支持されたウェハＷの上方に備えられている。ノズルアーム６の基端部は，略水平に配置されたガイドレール３１に沿って移動自在に支持されている。また，ガイドレール３１に沿ってノズルアーム６を移動させる駆動機構３２が備えられている。駆動機構３２の駆動により，ノズルアーム６は，スピンチャック３に支持されたウェハＷの上方とウェハＷの周縁より外側（図１においては左側）との間で移動することができる。また，ノズルアーム６の移動に伴って，ノズル５がウェハＷの略中心部上方から周縁部上方に向かってウェハＷと相対的に移動するようになっている。駆動機構３２の駆動は制御コンピュータ１７によって制御される。
ノズル５は，ノズルアーム６の先端下面に固定された昇降機構３５の下方に突出する昇降軸３６の下端に取り付けられている。昇降軸３６は，昇降機構３５により昇降自在になっており，これにより，ノズル５が任意の高さに昇降されるようになっている。昇降機構３５の駆動は，制御コンピュータ１７によって制御される。
ノズル５には，互いに異なる薬液を供給する複数の薬液供給源，例えば３つの薬液供給源４１，４２，４３が，薬液供給路４４，４５，４６を介してそれぞれ接続されている。即ち，ＤＨＦ液を供給する薬液（ＤＨＦ液）供給源４１に接続された薬液供給路４４と，ＳＣ−１液を供給する薬液（ＳＣ−１液）供給源４２に接続された薬液供給路４５と，ＳＣ−２液を供給する薬液（ＳＣ−２液）供給源４６に接続された薬液供給路４６とが，それぞれノズル５に対して接続されている。さらに，ノズル５には，ＤＩＷを供給するリンス液（ＤＩＷ）供給源４７に接続されたリンス液供給路４８が接続されている。薬液供給路４４，４５，４６，リンス液供給路４８には，開閉弁４４ａ，４５ａ，４６ａ，４８ａがそれぞれ介設されている。各開閉弁４４ａ，４５ａ，４６ａ，４８ａの開閉動作は，制御コンピュータ１７によって制御される。
なお，薬液供給源４１から供給されるＤＨＦ液は，シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）をエッチングにより除去することができる薬液である。即ち，主にウェハＷに付着した自然酸化膜を除去する洗浄用の薬液として用いられる。薬液供給源４２から供給されるＳＣ−１液は，主に有機性の汚れ，パーティクル（付着粒子）等を除去する洗浄用の薬液として用いられる。ＳＣ−２液は，主に金属不純物等を除去する洗浄用の薬液として用いられるものである。
乾燥用ノズルアーム１５は，スピンチャック３に支持されたウェハＷの上方に備えられている。乾燥用ノズルアーム１５の基端部は，略水平に配置されたガイドレール５１に沿って移動自在に支持されている。また，ガイドレール５１に沿って乾燥用ノズルアーム１５を移動させる駆動機構５２が備えられている。駆動機構５２の駆動により，乾燥用ノズルアーム１５は，ウェハＷの上方とウェハＷの周縁より外側（図１においては右側）との間で移動することができる。また，乾燥用ノズルアーム１５の移動に伴って，流体ノズル１２及び不活性ガスノズル１３がウェハＷの略中心部上方から周縁部上方に向かってウェハＷと相対的に移動するようになっている。駆動機構５２の駆動は制御コンピュータ１７によって制御される。
乾燥用ノズルアーム１５の先端下面には，昇降軸５４を備えた昇降機構５５が固定されている。昇降軸５４は，昇降機構５５の下方に突出するように配置されており，この昇降軸５４の下端に，流体ノズル１２及び不活性ガスノズル１３が取り付けられている。昇降軸５４は昇降機構５５の駆動により伸縮し，これにより，流体ノズル１２及び不活性ガスノズル１３が一体的に昇降させられるようになっている。昇降機構５５の駆動は，制御コンピュータ１７によって制御される。即ち，制御コンピュータ１７の命令により，駆動機構５２の駆動を制御して乾燥用ノズルアーム１５，流体ノズル１２及び不活性ガスノズル１３を水平方向に移動させるとともに，昇降機構５５の駆動を制御して，流体ノズル１２及び不活性ガスノズル１３の高さを調節するようになっている。
流体ノズル１２と不活性ガスノズル１３は，ウェハＷの中心と周縁右端部とを結ぶ略半径方向に向かう直線に沿って，ウェハＷの上方において並ぶように設けられている。また，不活性ガスノズル１３は，図１において流体ノズル１２の左側に設けられている。即ち，乾燥用ノズルアーム１５の移動により，流体ノズル１２が図１において中心ＰｏからウェハＷの周縁部右側に向かう移動方向Ｄに沿って移動するとき，不活性ガスノズル１３は，移動方向Ｄにおいて流体ノズル１２の後方，即ち，平面視において，中心Ｐｏと流体ノズル１２との間に配置されながら，流体ノズル１２を追従して移動するような構成になっている。
流体ノズル１２には，ＩＰＡ液を貯溜するタンク等の流体供給源６６に接続された流体供給路６７が接続されている。流体供給路６７には開閉弁６８が介設されている。開閉弁６８の開閉動作は，制御コンピュータ１７によって制御される。
不活性ガスノズル１３には，不活性ガス（Ｎ２）供給源７１に接続された不活性ガス供給路７２が接続されている。不活性ガス供給路７２には開閉弁７３が介設されている。開閉弁７３の開閉動作は，制御コンピュータ１７によって制御される。
次に，湿度調節機構１６について説明する。図１に示すように，湿度調節機構１６は，処理空間Ｓに湿度調節用ガス（空気）としてクリーンエア（清浄空気）又はＣＤＡ（Ｃｌｅａｎ Ｄｒｉｅｄ Ａｉｒ：クリーンドライエア（低露点清浄空気））を吹き込むガス供給チャンバー９１と，ガス供給チャンバー９１に湿度調節用ガスを供給する湿度調節用ガス供給ライン９２を備えている。なお，湿度調節機構１６は，制御コンピュータ１７によって制御される。
ガス供給チャンバー９１は，チャンバー２の天井部，即ち，スピンチャック３によって保持されたウェハＷの上方に配置されている。図３に示すように，ガス供給チャンバー９１の下面には，ガス供給チャンバー９１の内部から湿度調節用ガスを吐出させる複数のガス吐出口９１ａが，下面全体に均等に分布した状態で設けられている。即ち，スピンチャック３によって保持されたウェハＷの上面全体に，複数のガス吐出口９１ａが均等に対向するように設けられおり，処理空間Ｓに湿度調節用ガスの整流されたダウンフローが形成されるようになっている。なお，ガス供給チャンバー９１の下面を構成する下板９１ｂとしては，例えばパンチング板（パンチングスクリーン），即ち，プレス打ち抜き加工によって多数の孔を空けた板を使用しても良く，そのパンチング板に空けられた孔を，ガス吐出口９１ａとしても良い。
ガス供給チャンバー９１の側壁には，湿度調節用ガス供給ライン９２の下流端部（後述する主供給路１０１の水平部１０１ａ）が接続されている。
湿度調節用ガス供給ライン９２は，湿度調節用ガスをガス供給チャンバー９１に供給し，ガス供給チャンバー９１を介して処理空間Ｓに導入する主供給路１０１，クリーンエアを供給する湿度調節用ガス供給源であるＦＦＵ（Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ：空気清浄機）１０２，ＦＦＵ１０２から供給されるクリーンエアを主供給路１０１に導入させるクリーンエア供給路１０３，ＣＤＡを供給する湿度調節用ガス供給源（低露点ガス供給源）であるＣＤＡ供給源１０４，ＣＤＡ供給源１０４から供給されるＣＤＡを主供給路１０１に導入させるＣＤＡ供給路（低露点ガス供給路）１０５を備えている。主供給路１０１の上流端部とクリーンエア供給路１０３の下流端部とは，切換部としての切換ダンパ１０７を介して互いに接続されている。主供給路１０１の上流端部とＣＤＡ供給路１０５の下流端部も，切換ダンパ１０７を介して互いに接続されている。
主供給路１０１は，例えば管状のダクトの内部流路であり，略水平方向に沿って延設された水平部１０１ａと略鉛直方向に沿って延設された鉛直部１０１ｂとを有する略Ｌ字型に形成されている。水平部１０１ａの先端部は，ガス供給チャンバー９１の側壁に開口されている。鉛直部１０１ｂの上端部は，切換ダンパ１０７（後述する筐体１２１の下面）に開口されている。
ＦＦＵ１０２は，チャンバー２の外部上方に配設されており，例えば，基板処理装置１が配置されているクリーンルームの天井部，あるいは，基板処理装置１が内蔵されている処理システムの天井部等に設置されている。図示の例では，搬送エリア２０の天井部に設置されている。なお，図示はしないが，ＦＦＵ１０２の内部には，空気を送風する送風機，空気を清浄化してクリーンエアにするフィルタ等が設けられている。また，ＦＦＵ１０２の下面には，整流板，クリーンエアを吐出する複数のクリーンエア吐出口等が設けられており，ＦＦＵ１０２の下面からは，整流されたクリーンエアが吐出され，クリーンエアのダウンフローが形成されるようになっている。
ＦＦＵ１０２の下方には，ＦＦＵ１０２から供給されるクリーンエアを受け止めてクリーンエア供給路１０３に取り込むための取り込み用カップ１１０が備えられている。この取り込み用カップ１１０は，上面が開口部１１０ａとなっており，開口部１１０ａをＦＦＵ１０２の下面に対向させるようにして設置されている。取り込み用カップ１１０の下面には，クリーンエア供給路１０３の上流端部が接続されている。また，取り込み用カップ１１０の一側壁の上縁部とＦＦＵ１０２の下面との間には，取り込み用カップ１１０内からクリーンエアを排出するクリーンエア排出口としての隙間１１１が形成されている。
クリーンエア供給路１０３は，例えば管状のダクトの内部流路であり，取り込み用カップ１１０の下面から下方に向かって，略鉛直方向に沿って真っ直ぐに延設されている。クリーンエア供給路１０３の下流端部は，切換ダンパ１０７の上面（後述する筐体１２１の上面）に接続されている。なお，クリーンエア供給路１０３の下流端部と前述した主供給路１０１の鉛直部１０１ｂの上流端部とは，切換ダンパ１０７の内部（後述するクリーンエア供給路接続室１２３）を挟んで，互いに対向するように設けられており，クリーンエア供給路１０３と鉛直部１０１ｂは，互いにほぼ同一の鉛直線上に並ぶように設けられている。
ＣＤＡ供給源１０４としては，例えば，ＣＤＡを圧縮した状態で内部に貯蔵したボンベ等が使用される。なお，ＣＤＡは，例えば圧縮空気中の有機物，水分等の不純物を吸着剤や触媒を充填した精製器等を用いて精製（除去）することにより得られる乾燥した空気であって，その湿度は，通常の空気（大気）やＦＦＵ１０２から供給されるクリーンエアの湿度と比較して，大幅に低減されている。即ち，通常の空気やクリーンエアよりも露点温度が低くなっている。ＣＤＡ供給源１０４から供給するＣＤＡの露点温度は，例えば約−４０℃以下程度であれば良く，さらに好ましくは，約−１１０℃〜−１２０℃程度であることが望ましい。
ＣＤＡ供給路１０５には，上流側（ＣＤＡ供給源１０４側）と下流側（切換ダンパ１０７側）とを遮断する状態と連通させる状態とを切り換え可能な開閉弁１１２が介設されている。ＣＤＡ供給路１０５の下流端部は，切換ダンパ１０７に接続されている。開閉弁１１２の開閉動作は，制御コンピュータ１７によって制御される。
図４及び図５に示すように，切換ダンパ１０７は，筐体１２１と，筐体１２１内においてクリーンエア供給路１０３の下流端部開口を開閉する略平板状の可動部材１２２とを備えている。
筐体１２１は，例えば略直方体状をなしており，クリーンエア供給路１０３の端部が接続されているクリーンエア供給路接続室１２３と，ＣＤＡ供給路１０５の端部が接続されているＣＤＡ供給路接続室１２４とを備えている。クリーンエア供給路接続室１２３とＣＤＡ供給路接続室１２４は，互いに横に隣接するように並べて設けられており，また，互いに連通させられている。図示の例では，筐体１２１内の空間のうち，右半分（筐体１２１の内側面１２１ｃ側）がクリーンエア供給路接続室１２３となっており，残りの左半分（内側面１２１ｃ及びクリーンエア供給路接続室１２３と対向する内側面１２１ｄ側）がＣＤＡ供給路接続室１２４になっている。
クリーンエア供給路接続室１２３において，筐体１２１の上面（天井面）１２１ａには，クリーンエア供給路１０３の下流端部が開口されており，筐体１２１の下面（底面）１２１ｂには，主供給路１０１（鉛直部１０１ｂ）の上流端部が開口されている。即ち，クリーンエア供給路１０３の端部は，主供給路１０１の端部の上方，かつ，主供給路１０１の端部とクリーンエア供給路接続室１２３を挟んで対向する位置に設けられており，主供給路１０１の端部に向かってクリーンエアを吐出する方向に指向している。
可動部材１２２は，クリーンエア供給路接続室１２３内に設けられており，回転中心軸１２６を介して，筐体１２１に対して回転可能に支持されている。回転中心軸１２６は，クリーンエア供給路接続室１２３における筐体１２１の上面１２１ａ側において，クリーンエア供給路１０３の端部の側方（内側面１２１ｃ側）に配置されており，可動部材１２２の縁部を支持している。可動部材１２２は，この回転中心軸１２６を回転中心として回転することにより，可動部材１２２の一側面（上面）をクリーンエア供給路１０３の端部に対して近接及び離隔させることができる。具体的には，上面１２１ａに沿って横向きに配置され，クリーンエア供給路１０３の端部を可動部材１２２の一側面によって閉塞する閉塞位置Ｐ１（図４）と，クリーンエア供給路１０３の端部から離隔して，クリーンエア供給路１０３の端部を開口させる開放位置Ｐ２（図５）と，に移動することができる。開放位置Ｐ２に配置された状態では，可動部材１２２は，回転中心軸１２６の下方において，内側面１２１ｃに沿うように，縦向きにして配置させられる。かかる可動部材１２２の回転動作，即ち，クリーンエア供給路１０３を主供給路１０１に対して連通させる状態と遮断させる状態とを切り換える動作は，制御コンピュータ１７によって制御される。
ＣＤＡ供給路接続室１２４は，筐体１２１の内側面１２１ｄ側に設けられている。ＣＤＡ供給路接続室１２４内には，ＣＤＡ供給路１０５の下流端部側が，筐体１２１の下面１２１ｂを上下に貫通するようにして挿入されており，ＣＤＡ供給路１０５の下流端部は，内側面１２１ｄに対向するようにして開口され，内側面１２１ｄに向かってＣＤＡを吐出する方向に指向している。即ち，切換ダンパ１０７の内部において，ＣＤＡ供給路１０５の端部は，主供給路１０１の端部と対向しない位置に設けられており，主供給路１０１の端部とは異なる位置に向かってＣＤＡを吐出する方向に指向している。このようにすると，ＣＤＡ供給路１０５の端部をクリーンエア供給路接続室１２３側に指向させる場合や，主供給路１０１の端部に向かってＣＤＡを吐出するように指向させる場合よりも，ＣＤＡ供給路１０５の端部から吐出されるＣＤＡの流れの勢いを弱めることができる。
次に，制御コンピュータ１７について説明する。図１に示すように，基板処理装置１の各機能要素は，基板処理装置１全体の動作を自動制御する制御コンピュータ１７に，信号ラインを介して接続されている。ここで，機能要素とは，例えば前述したモータ２５，駆動機構３２，昇降機構３５，駆動機構５２，昇降機構５５，開閉弁４４ａ，４５ａ，４６ａ，４８ａ，６８，７３，切換ダンパ１０７，開閉弁１１２等の，所定のプロセス条件を実現するために動作する総ての要素を意味している。制御コンピュータ１７は，典型的には，実行するソフトウェアに依存して任意の機能を実現することができる汎用コンピュータである。
図１に示すように，制御コンピュータ１７は，ＣＰＵ（中央演算装置）を備えた演算部１７ａと，演算部１７ａに接続された入出力部１７ｂと，入出力部１７ｂに挿着され制御ソフトウェアを格納した記録媒体１７ｃと，を有する。この記録媒体１７ｃには，制御コンピュータ１７によって実行されることにより基板処理装置１に後述する所定の基板処理方法を行わせる制御ソフトウェアが記録されている。制御コンピュータ１７は，該制御ソフトウェアを実行することにより，基板処理装置１の各機能要素を，所定のプロセスレシピにより定義された様々なプロセス条件（例えば，モータ２５の回転数等）が実現されるように制御する。なお，該制御ソフトウェアに基づいた基板処理方法には，後に詳細に説明するように，薬液処理工程，リンス処理工程，ＩＰＡ液膜形成工程，及び，乾燥処理工程が含まれており，これらの工程を行う制御が順次行われるようになっている。
記録媒体１７ｃは，制御コンピュータ１７に固定的に設けられるもの，あるいは，制御コンピュータ１７に設けられた図示しない読み取り装置に着脱自在に装着されて該読み取り装置により読み取り可能なものであっても良い。最も典型的な実施形態においては，記録媒体１７ｃは，基板処理装置１のメーカーのサービスマンによって制御ソフトウェアがインストールされたハードディスクドライブである。他の実施形態においては，記録媒体１７ｃは，制御ソフトウェアが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＯＭのような，リムーバブルディスクである。このようなリムーバブルディスクは，制御コンピュータ１７に設けられた図示しない光学的読取装置により読み取られる。また，記録媒体１７ｃは，ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）のいずれの形式のものであっても良い。さらに，記録媒体１７ｃは，カセット式のＲＯＭのようなものであっても良い。要するに，コンピュータの技術分野において知られている任意のものを記録媒体１７ｃとして用いることが可能である。なお，複数の基板処理装置１が配置される工場においては，各基板処理装置１の制御コンピュータ１７を統括的に制御する管理コンピュータに，制御ソフトウェアが格納されていても良い。この場合，各基板処理装置１は，通信回線を介して管理コンピュータにより操作され，所定のプロセスを実行する。
次に，以上のように構成された基板処理装置１を用いたウェハＷの処理方法について説明する。この基板処理装置１においては，複数種類の洗浄処理，例えば，ＤＨＦ液を用いた第一の洗浄処理Ｌ１，ＳＣ−１液を用いた第二の洗浄処理Ｌ２，ＳＣ−２液を用いた第三の洗浄処理Ｌ３の３種類の洗浄処理を，除去対象物に応じて選択的に実施することができる。例えば，ウェハＷの表面に発生した自然酸化膜を除去しようとする場合は，洗浄処理Ｌ１が行われる。一方，ウェハＷの表面に付着した有機性の汚れやパーティクルを除去しようとする場合は，洗浄処理Ｌ２が選択される。また，ウェハＷの表面に付着した金属不純物を除去しようとする場合は，洗浄処理Ｌ３が行われる。
基板処理装置１におけるウェハＷの処理が行われる前に，制御コンピュータ１７は，洗浄処理Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうちいずれが実施されるかを認識する。さらに，制御コンピュータ１７は，洗浄処理Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうちいずれが実施されるかに基づいて，即ち，ウェハＷに供給される薬液の種類に応じて，処理空間Ｓ内の湿度を低減させる必要があるか否かを判定するとともに，湿度調節機構１６を操作し，処理空間Ｓ内の湿度を調節する制御を行う。
例えば，洗浄処理Ｌ１が行われる場合，即ち，ＤＨＦ液が用いられる場合は，後に詳細に説明するように，薬液処理工程後にＩＰＡ液を使用するが，この場合は，ガス供給チャンバー９１からＣＤＡを供給して，処理空間Ｓ内の湿度を減少させるようにする。一方，洗浄処理Ｌ２が行われる場合，即ち，ＳＣ−１液が用いられる場合は，後に説明するように，薬液処理工程後にＩＰＡ液を使用しないが，この場合は，ガス供給チャンバー９１からクリーンエアを供給する。また，洗浄処理Ｌ３が行われる場合，即ち，ＳＣ−２液が用いられる場合も，洗浄処理Ｌ２と同様に，薬液処理工程後にＩＰＡ液を使用せず，ガス供給チャンバー９１からクリーンエアを供給する。このように，制御コンピュータ１７は，洗浄処理Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれが行われるかに基づいて，即ち，ウェハＷに供給される薬液の種類に応じて（さらに換言すれば，薬液処理工程後にＩＰＡ液を使用するか否かに応じて，あるいは，薬液処理工程後のウェハＷの疎水性の強度に応じて），ＣＤＡとクリーンエアのいずれを供給するか，即ち，処理空間Ｓ内の湿度を低減させるか否かを判定するようになっている。
先ず，ガス供給チャンバー９１からＣＤＡを供給する場合について説明する。この場合は，制御コンピュータ１７の制御命令によって，切換ダンパ１０７の可動部材１２２を閉塞位置Ｐ１（図４参照）に配置させ，かつ，開閉弁１１２は開いた状態にする。即ち，可動部材１２２によってＦＦＵ１０２及びクリーンエア供給路１０３を主供給路１０１から遮断させ，かつ，ＣＤＡ供給源１０４及びＣＤＡ供給路１０５を主供給路１０１に対して連通させた状態にする。
かかる状態においては，ＣＤＡ供給源１０４から送出されたＣＤＡは，ＣＤＡ供給路１０５を通じて，切換ダンパ１０７のＣＤＡ供給路接続室１２４に導入される。図４に示すように，ＣＤＡは，ＣＤＡ供給路接続室１２４においては，ＣＤＡ供給路１０５の端部から，クリーンエア供給路接続室１２３とは反対側に位置する内側面１２１ｄに向かって，横向きに吐出される。そして，内側面１２１ｄに衝突することにより，気流の向きが逆向きに，即ち，クリーンエア供給路接続室１２３側に向かうように方向転換させられる。その後，ＣＤＡ供給路接続室１２４からクリーンエア供給路接続室１２３に向かって流入し，クリーンエア供給路接続室１２３の下部に設けられている主供給路１０１の端部に流入し，主供給路１０１を通じて，ガス供給チャンバー９１内に導入される。そして，複数のガス吐出口９１ａを通って整流されながら下向きに吐出される。こうして，ＣＤＡ供給源１０４から供給されたＣＤＡは，ＣＤＡ供給路１０５，ＣＤＡ供給路接続室１２４，クリーンエア供給路接続室１２３，主供給路１０１，ガス供給チャンバー９１を順に通過することにより，処理空間Ｓ内に導入される。処理空間Ｓに供給されたＣＤＡは，処理空間Ｓ内を下降して，チャンバー２の底部に設けられた排気路２４によって，処理空間Ｓから排気される。こうして，処理空間Ｓ内にＣＤＡが供給されながら，処理空間Ｓの排気が行われることで，処理空間Ｓ内の雰囲気がＣＤＡに置換され，処理空間Ｓ内の湿度が減少する（露点温度が低くなる）。処理空間Ｓ内の雰囲気の露点温度は，ＣＤＡと同じ露点温度，例えば約−４０℃以下程度，好ましくは約−１１０℃〜−１２０℃程度にまで低減される。これにより，後に説明する洗浄処理Ｌ１のＩＰＡ液膜形成工程や乾燥処理工程において，ＩＰＡに取り込まれる水分の量を低減できる。また，後に説明する乾燥処理工程においては，ウェハＷの乾燥性能を向上させることができる。なお，通常，基板処理装置１等が設置されるクリーンルーム内の温度は常温（約２３℃程度）であり，相対湿度は約４０％〜４５％程度になっているが，処理空間Ｓ中の湿度は，かかるクリーンルーム内の相対湿度よりも低減させられる。
なお，上記のように，切換ダンパ１０７において，ＣＤＡをＣＤＡ供給路１０５の端部から内側面１２１ｄに向かって吐出させてから，方向転換させることにより，ＣＤＡをクリーンエア供給路接続室１２３に導入させる際，適切な流速にして，円滑に導入させることができる。また，クリーンエア供給路接続室１２３においては，ＣＤＡをＣＤＡ供給路接続室１２４からクリーンエア供給路接続室１２３に向かって横方向に導入させ，クリーンエア供給路接続室１２３において，ＣＤＡの流れの方向を横向きから縦向きに方向転換させ，下部の主供給路１０１の端部開口に導入させる構成としたことにより，ＣＤＡの流速をさらに低減させることができ，ＣＤＡを主供給路１０１の端部に導入させる際，適切な流速にして，円滑に導入させることができる。従って，ＣＤＡを処理空間Ｓに対して安定した流量で円滑に供給することができ，処理空間Ｓ内の雰囲気をＣＤＡに良好に置換できる。
また，ガス供給チャンバー９１においては，ＣＤＡをガス供給チャンバー９１の側壁から横向きに導入させることにより，ガス供給チャンバー９１の内部全体にＣＤＡを拡散させてから，各ガス吐出口９１ａを介して均等に吐出させることができる。即ち，ＣＤＡをガス供給チャンバー９１の天井部から導入させる場合よりも，ガス供給チャンバー９１の内部全体にＣＤＡを拡散させることができ，各ガス吐出口９１ａからより均等に吐出させることができる。従って，ＣＤＡを処理空間Ｓ全体に供給することができ，これにより，処理空間Ｓ内の湿度を確実に，むらなく低減させることができる。
一方，処理空間Ｓ内にＣＤＡとクリーンエアのいずれが供給されるかに関わらず，ＦＦＵ１０２内の送風機は常時作動しており，ＦＦＵ１０２からは常にクリーンエアが供給されている。上記のように，クリーンエア供給路１０３の下流端部が可動部材１２２によって閉塞されている状態では，ＦＦＵ１０２から取り込み用カップ１１０，クリーンエア供給路１０３に向かって供給されるクリーンエアは，クリーンエア供給路接続室１２３に流入することができず，隙間１１１（図３参照）を通じて，取り込み用カップ１１０からオーバーフローするようにして，取り込み用カップ１１０の外部に排出される。こうして，隙間１１１によって取り込み用カップ１１０内のクリーンエアを逃がす構成にすることにより，クリーンエアが処理空間Ｓに供給されない間，ＦＦＵ１０２を稼動させたままにしても，ＦＦＵ１０２にクリーンエアが逆流することを防止でき，送風機の駆動を安定させることができ，ＦＦＵ１０２に悪影響を与えることを防止できる。また，ＦＦＵ１０２の稼動を停止させたり再開させたりするよりも，切換ダンパ１０７によってクリーンエアの供給を切り換える構成にするほうが，切り換えを迅速に行うことができ，ＦＦＵ１０２の稼動効率も良い。なお，隙間１１１によって取り込み用カップ１１０の外部に排出されたクリーンエアは，例えば搬送エリア２０に導入されるように構成しても良い。
次に，ガス供給チャンバー９１からクリーンエアを供給する場合について説明する。この場合は，制御コンピュータ１７の制御命令によって，切換ダンパ１０７の可動部材１２２を開放位置Ｐ２（図５参照）に配置させ，かつ，開閉弁１１２は閉じた状態にする。即ち，ＦＦＵ１０２及びクリーンエア供給路１０３を主供給路１０１に対して連通させ，かつ，ＣＤＡ供給源１０４及びＣＤＡ供給路１０５を主供給路１０１から遮断させた状態にする。
かかる状態においては，ＦＦＵ１０２から送出されたクリーンエアは，開口部１１０ａを通じて取り込み用カップ１１０内に流入し，取り込み用カップ１１０からクリーンエア供給路１０３を通じて，切換ダンパ１０７のクリーンエア供給路接続室１２３に導入される。そして，クリーンエア供給路接続室１２３から主供給路１０１を通じて，ガス供給チャンバー９１内に導入される。そして，複数のガス吐出口９１ａを通って整流されながら下向きに吐出される。こうして，ＦＦＵ１０２から供給されたクリーンエアは，取り込み用カップ１１０，クリーンエア供給路１０３，クリーンエア供給路接続室１２３，主供給路１０１，ガス供給チャンバー９１を順に通過することにより，処理空間Ｓ内に導入される。処理空間Ｓに供給されたクリーンエアは，処理空間Ｓ内を下降して，排気路２４によって処理空間Ｓから排気される。こうして，処理空間Ｓ内にクリーンエアが供給されながら排気が行われることで，処理空間Ｓ内の雰囲気がクリーンエアに置換される。この場合，処理空間Ｓ内の雰囲気の露点温度は，例えばクリーンルーム内とほぼ同じになる。
なお，可動部材１２２が開放位置Ｐ２に配置された状態では，可動部材１２２は，クリーンエア供給路１０３の端部と主供給路１０１の端部との間から退避しており，クリーンエア供給路１０３の端部から主供給路１０１の端部に向かうクリーンエアの流れが，可動部材１２２の干渉によって乱されることを防止できる。また，クリーンエア供給路１０３，クリーンエア供給路接続室１２３，主供給路１０１の鉛直部１０１ｂがほぼ同一直線上に並んでいるので，ＦＦＵ１０２から整流された状態で供給されたクリーンエアは，取り込み用カップ１１０内，クリーンエア供給路１０３，クリーンエア供給路接続室１２３，主供給路１０１の鉛直部１０１ｂの順に，略鉛直方向に沿って円滑に下降することができる。従って，ＦＦＵ１０２において整流されたクリーンエアの流れが乱れることを防止して，クリーンエアを主供給路１０１に対して円滑に導入させ，処理空間Ｓに対して安定した流量で供給することができる。従って処理空間Ｓ内の雰囲気をクリーンエアに良好に置換できる。
また，ガス供給チャンバー９１においては，クリーンエアをガス供給チャンバー９１の側壁から横向きに導入させることにより，ガス供給チャンバー９１の内部全体にクリーンエアを拡散させてから，各ガス吐出口９１ａを介して均等に吐出させることができる。即ち，クリーンエアをガス供給チャンバー９１の天井部から導入させる場合よりも，ガス供給チャンバー９１の内部全体にクリーンエアを拡散させることができ，各ガス吐出口９１ａからより均等に吐出させることができる。従って，クリーンエアを処理空間Ｓ全体に供給することができ，これにより，処理空間Ｓ内の雰囲気をクリーンエアに確実に置換させることができる。
なお，取り込み用カップ１１０においては，ＦＦＵ１０２から供給されるクリーンエアの大部分が取り込み用カップ１１０内からクリーンエア供給路１０３に導入され，残りの一部は，隙間１１１を通じて，取り込み用カップ１１０の外部に排出されるようにしても良い。例えば，ＦＦＵ１０２から供給されるクリーンエアの流量のうち約８０％が，取り込み用カップ１１０内からクリーンエア供給路１０３に導入され，残りの約２０％が，取り込み用カップ１１０の外部に排出されるようにしても良い。
次に，ウェハＷに供給する薬液がＤＨＦ液である洗浄処理Ｌ１について説明する。先ず，搬入出口１８を開き，上記のようなＣＤＡの供給によって湿度が調節（低減）された状態の処理空間Ｓ内に，搬送機構２１の搬送アーム２１ａにより，未だ洗浄されていないウェハＷを搬入し，図１に示すようにウェハＷをスピンチャック３に受け渡す。ウェハＷをスピンチャック３に受け渡すときは，図２において二点鎖線で示すように，ノズルアーム６及び乾燥用ノズルアーム１５をスピンチャック３の左右に位置する待機位置にそれぞれ退避させておく。
ウェハＷがスピンチャック３に受け渡されたら，処理空間Ｓから搬送アーム２１ａを退出させ，シャッター１８ａによって搬入出口１８を閉じ，モータ２５の駆動によりスピンチャック及びウェハＷの回転を開始させ，薬液（ＤＨＦ液）処理工程を開始する。まず，ノズルアーム６をウェハＷの上方に移動させ（図２において一点鎖線），ノズル５をウェハＷの中心Ｐｏ上方に配置する。そして，開閉弁４５ａ，４６ａ，４８ａを閉じたまま，開閉弁４４ａを開き，薬液供給路４４にＤＨＦ液を送液させ，回転するウェハＷの中心Ｐｏに向かって，ノズル５からＤＨＦ液を供給する。中心Ｐｏに供給されたＤＨＦ液は，遠心力によりウェハＷの上面全体に拡散する。これにより，ウェハＷの上面にＤＨＦ液の液膜が形成される。なお，ＤＨＦ液供給時のウェハＷの回転数は，例えば約５００ｒｐｍ程度にしても良い。ＤＨＦ液の液膜が形成されたら，ノズル５からのＤＨＦ液の供給を停止させ，所定時間，ＤＨＦ液の液膜によってウェハＷの上面を処理する。あるいは，ＤＨＦ液の供給を停止させず，ＤＨＦ液の供給やウェハＷの回転を継続しながら処理しても良い。なお，このＤＨＦ液処理が行われると，ウェハＷの上面の疎水性が，ＤＨＦ液処理前よりも強められる。
ＤＨＦ液処理が終了したら，リンス処理工程を行う。リンス処理工程においては，ウェハＷを回転させながら，ノズル５からウェハＷの中心Ｐｏに向かって純水を供給する。中心Ｐｏに供給された純水は，遠心力によりウェハＷの上面全体に拡散させられる。ウェハＷの上面に付着していたＤＨＦ液は，純水によってウェハＷから洗い流される。なお，リンス処理時のウェハＷの回転数は，ＤＨＦ液供給時より高くすることが好ましく，例えば約１０００ｒｐｍ程度にしても良い。ウェハＷが純水によって十分にリンス処理されたら，ノズル５からの純水の供給を停止させ，ノズルアーム６をウェハＷの上方から退避させ，待機位置に戻す。
かかるリンス処理工程後，ウェハＷにＩＰＡ液の液膜を形成するＩＰＡ液膜形成工程を行う。先ず，乾燥用ノズルアーム１５をウェハＷの上方に移動させ（図２において一点鎖線），流体ノズル１２をウェハＷの中心Ｐｏ上方に配置する。そして，図６に示すように，ウェハＷをスピンチャック３によって回転させながら，流体ノズル１２からウェハＷの中心Ｐｏに向かってＩＰＡ液を供給する。中心Ｐｏに供給されたＩＰＡ液は，遠心力によりウェハＷの上面全体に拡散させられ，ウェハＷの上面全体にＩＰＡ液が液膜状に塗布される。なお，ＩＰＡ液膜形成工程におけるウェハＷの回転数は，リンス処理時より低くすることが好ましく，例えば約３００ｒｐｍ程度にしても良い。
このようにウェハＷの上面にＩＰＡ液の液膜を形成することにより，ウェハＷの上面全体において，純水をＩＰＡに置換させることができる。また，ウェハＷの上面をＩＰＡ液の液膜で覆うことにより，ウェハＷの上面，特に上面周縁部が自然乾燥することを防止できる。この場合，ウェハＷの上面にパーティクルやウォーターマークが発生することを防止できる。特に，ＤＨＦ液による薬液処理によって，ウェハＷの上面の疎水性が強められた場合であっても，パーティクルの発生を効果的に防止できる。大口径のウェハＷであっても，ウェハＷの周縁部付近に発生するパーティクル（薬液などの析出によって生じる筋状のウォーターマーク等）を抑制することができる。
こうして，ウェハＷの上面にＩＰＡ液の液膜を形成した後，ウェハＷにＩＰＡ液と窒素ガスを供給してウェハＷを乾燥させる乾燥処理工程を行う。先ず，流体ノズル１２と不活性ガスノズル１３をウェハＷの中心Ｐｏ上方近傍に配置した状態において，流体ノズル１２からのＩＰＡ液の供給，及び，不活性ガスノズル１３からの窒素ガスの供給を開始する。そして，スピンチャック３によってウェハＷを回転させながら，ＩＰＡ液と窒素ガスを供給しつつ，乾燥用ノズルアーム１５を移動させる。これにより，流体ノズル１２と不活性ガスノズル１３が乾燥用ノズルアーム１５と一体的に移動方向Ｄに移動させられ，図７に示すように，ウェハの上面における流体ノズル１２からのＩＰＡ液の供給位置Ｓｆと，不活性ガスノズル１３からの窒素ガスの供給位置Ｓｎとが，移動方向Ｄに沿って，ウェハＷの中心Ｐｏから周縁までの間をスキャンするように移動させられる。このように，ウェハＷを回転させながら，ＩＰＡ液の供給位置Ｓｆと窒素ガスの供給位置Ｓｎとを少なくともウェハＷの中心Ｐｏから周縁部まで移動させることにより，ウェハＷの上面全体にＩＰＡ液と窒素ガスを供給する。
回転するウェハＷの上面に供給されたＩＰＡ液は，遠心力によってウェハＷの外周側に向かって流れる。また，ＩＰＡ液の供給位置ＳｆがウェハＷの中心Ｐｏ側から周縁部側に向かって移動する間，不活性ガスノズル１３から供給された窒素ガスは，ＩＰＡ液の供給位置Ｓｆよりも常にウェハＷの中心Ｐｏ側において，供給位置Ｓｆに隣接した供給位置Ｓｎに供給される。また，窒素ガスの供給位置Ｓｎは，中心Ｐｏと供給位置Ｓｆとの間に配置されながら，供給位置Ｓｆを追従するように，中心Ｐｏ側から周縁部側に移動させられる。乾燥処理工程におけるウェハＷの回転数は例えば約５００ｒｐｍ〜８００ｒｐｍ程度にしても良く，ＩＰＡ液の供給位置Ｓｆと窒素ガスの供給位置Ｓｎの移動方向Ｄにおける移動速度は，例えば約１５０ｍｍ／ｓｅｃ程度としても良い。
このように，供給位置Ｓｆに対して中心Ｐｏ側に隣接した供給位置Ｓｎに窒素ガスを供給することで，ウェハＷの上面に供給されたＩＰＡ液がすぐに窒素ガスによって押し流され，ウェハＷの乾燥が促進させられる。また，ウェハＷの上面をむらなく効率的に乾燥させることができる。さらに，ウォーターマークの発生原因である酸素濃度も低くできるため，ウォーターマークの発生を防止できる。また，ＩＰＡと純水との揮発性の差から生じるパーティクルの発生を防止でき，ウェハＷの品質を向上させることができる。
ＩＰＡ液の供給位置ＳｆをウェハＷの周縁まで移動させたら，流体ノズル１２からのＩＰＡ液の供給を停止させる。そして，窒素ガスの供給位置ＳｎをウェハＷの周縁まで移動させたら，不活性ガスノズル１３からの窒素ガスの供給を停止させる。こうして，乾燥処理工程が終了する。
乾燥処理工程後，スピンチャック３の回転を停止させてウェハＷを静止させ，搬入出口１８を開き，搬送アーム２１ａをチャンバー２内に進入させ，ウェハＷをスピンチャック３から受け取り，チャンバー２から搬出する。こうして，基板処理装置１におけるウェハＷの一連の処理が終了する。
以上のように薬液処理工程，リンス処理工程，ＩＰＡ液膜形成工程，乾燥処理工程を行う間，処理空間Ｓには，ガス供給チャンバー９１からＣＤＡが常時供給され，処理空間Ｓ内の湿度が低減された状態（露点温度約−４０℃以下程度）が維持される。こうして，ウェハＷの周囲の雰囲気における湿度を低減させることにより，特にＩＰＡ液膜形成工程，乾燥処理工程を行う際に，ウェハＷ上に供給されたＩＰＡ液に，処理空間Ｓ中の水分が溶け込むことを防止できる。これにより，乾燥後のウェハＷにパーティクルが発生することを防止できる。また，乾燥処理工程時には，ウェハＷの乾燥を促進させることができる。
なお，本発明者の研究によれば，薬液処理後，ウェハＷの疎水性が強い状態（疎水性の層が多く露出している状態，特に，シリコン酸化膜が除去されている状態）になっている場合，その後の乾燥処理において，通常の乾燥処理方法，即ち，例えば単にウェハＷを回転させて液を振り切ることで乾燥させたり，あるいは，ウェハＷに窒素ガス等の乾燥用ガスを供給したりして乾燥させるだけでは，ウェハＷにウォーターマークが発生しやすい傾向にある知見を得た。これに対し，以下に説明する洗浄処理Ｌ２，Ｌ３のように，薬液処理後，ウェハＷの疎水性が弱い状態（疎水性の層の露出が少ない状態，親水性の面が多い状態）になっている場合は，その後の乾燥処理において，上述した通常の乾燥処理方法で乾燥させるだけでも，ウェハＷにウォーターマークが発生しない傾向にある知見を得た。
次に，ウェハＷに供給する薬液がＳＣ−１液である洗浄処理Ｌ２について説明する。この洗浄処理Ｌ２においては，薬液（ＳＣ−１液）処理工程，純水を用いたリンス処理工程，ウェハＷを乾燥させる乾燥処理工程が行われる。かかる薬液処理工程においてＳＣ−１液をウェハＷに供給した場合は，ＤＨＦ液を供給した場合のようにウェハＷの疎水性が強められることは無く，ＤＨＦ液を使用した場合に問題になりやすいパーティクルやウォーターマークの発生も，それほど問題にはならない。また，ＩＰＡ液膜形成工程は省略することができる。さらに，乾燥処理工程においては，ＩＰＡ液を供給する必要は無く，ウェハＷの回転によってリンス液を振り切って乾燥させるか，あるいは，窒素ガスを供給することでウェハＷの乾燥を促進させるようにしても良い。このように，ウェハＷに供給する薬液がＳＣ−１液である場合は，ウェハＷの疎水性の強さが弱く，また，ＩＰＡ液を使用せずに処理でき，処理空間Ｓ内の湿度を低減させなくても，乾燥後のウェハＷにパーティクルやウォーターマークが発生する心配が無い。即ち，ＣＤＡよりも低コストで供給できるクリーンエアを使用できる。
次に，ウェハＷに供給する薬液がＳＣ−２液である洗浄処理Ｌ３について説明する。この洗浄処理Ｌ３においては，薬液（ＳＣ−２液）処理工程，純水を用いたリンス処理工程，ウェハＷを乾燥させる乾燥処理工程が行われる。かかる薬液処理工程においてＳＣ−２液をウェハＷに供給した場合は，ＤＨＦ液を供給した場合のようにウェハＷの疎水性が強められることは無く，ＤＨＦ液を使用した場合に問題になりやすいパーティクルやウォーターマークの発生も，それほど問題にはならない。また，この洗浄処理Ｌ３においても，洗浄処理Ｌ２と同様に，ＩＰＡ液膜形成工程は省略できる。乾燥処理工程においては，ＩＰＡ液を供給する必要は無く，ウェハＷの回転によってリンス液を振り切って乾燥させるか，あるいは，窒素ガスを供給することでウェハＷの乾燥を促進させるようにしても良い。このように，ウェハＷに供給するＳＣ−２液である場合も，ＳＣ−１液である場合と同様に，ＩＰＡ液を使用せずに処理でき，処理空間Ｓ内の湿度を低減させなくても，乾燥後のウェハＷにパーティクルやウォーターマークが発生する心配が無い。即ち，ＣＤＡよりも低コストで供給できるクリーンエアを使用できる。
かかる基板処理装置１によれば，ウェハＷに供給される薬液の種類に応じて，ウェハＷの周囲の湿度を調節することにより，必要な時のみ，即ち，ＩＰＡ液がウェハＷに供給される洗浄処理Ｌ１が行われる場合のみ，湿度を低減させることができる。従って，例えばＣＤＡ等のガスの供給量を低減することができ，ＩＰＡ液が供給されない洗浄処理Ｌ２，Ｌ３においては，ＦＦＵ１０２から供給される比較的安価なクリーンエア等を使用することができる。これにより，ウェハＷの処理に要するコストの低減を図ることができる。また，必要な時はウェハＷの周囲の湿度を減少させることで，洗浄処理後のウェハＷにパーティクル（ウォーターマーク）が発生することを防止できる。
以上，本発明の好適な実施の形態の一例を示したが，本発明はここで説明した形態に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば以上の実施形態では，処理空間Ｓ内の雰囲気の湿度は，ＦＦＵ１０２から供給されるクリーンエアの湿度，又は，ＣＤＡ供給源１０４から供給されるＣＤＡの湿度のいずれか一方に，即ち２段階に調節される構成としたが，処理空間Ｓ内の湿度は，３段階以上に調節できるようにしても良いし，任意の値に調節できるようにしても良い。例えば，切換ダンパ１０７において，可動部材１２２の傾斜角度を調節し，クリーンエア供給路１０３の端部の開度を調整とすることで，クリーンエアとＣＤＡの混合比を変え，これにより，処理空間Ｓに導入される湿度調節用ガスの湿度を調節しても良い。
また，湿度調節機構１６の構成は，以上の実施形態に示したような，ＦＦＵ１０２から供給されるクリーンエアとＣＤＡ供給源１０４から供給されるＣＤＡとを用いて湿度調節を行うものに限定されない。例えば，湿度調節用ガスの水分含有量を任意の値に調整できる水分調整器や，湿度調節用ガスを除湿する除湿機等を備えた構成としても良い。この場合，水分含有量が調整された状態の湿度調節用ガスを処理空間Ｓに導入して，処理空間Ｓ内の雰囲気を置換させることにより，処理空間Ｓ内の湿度を任意の値に調節できる。
また，湿度調節用ガスとして用いられる気体は，空気（クリーンエア，ＣＤＡ）には限定されない。例えばクリーンエアに代えて他のガスを用いても良く，ＣＤＡに代えて他の低露点ガスを用いても良い。例えば窒素ガス等の不活性ガスであっても良い。例えば，清浄化した（通常の露点温度の）不活性ガスと清浄化した低露点の不活性ガスとを，湿度調整用ガスとして選択的に供給できるようにしても良い。また，以上の実施形態では，同一の種類の気体（空気）であるクリーンエアとＣＤＡを湿度調節用ガスとして用いる形態としたが，互いに異なる種類であり，かつ，互いに異なる露点温度を有する気体を，湿度調節用ガスとして用いても良い。例えば，ＦＦＵから供給されるクリーンエアを第一の湿度調節用ガスとし，ＣＤＡに代えて低露点の窒素ガスを第二の湿度調節用ガスとして用いても良い。
以上の実施形態においては，洗浄処理Ｌ１を行う場合，処理空間ＳにウェハＷを搬入する前に，予め処理空間Ｓの湿度を減少させ，洗浄処理Ｌ１が行われている間中，処理空間Ｓの湿度が低減された状態を維持するようにしたが，少なくともＩＰＡ液が供給される工程，即ち，ＩＰＡ液膜形成工程，及び，乾燥処理工程においてのみ，処理空間Ｓの湿度が低減された状態になるようにしても良く，薬液処理工程及びリンス処理工程においては，必ずしも，処理空間Ｓの湿度が低減されていなくても良い。ただし，処理空間Ｓの湿度が所望の値に調節されるまで，即ち，処理空間Ｓの雰囲気がＣＤＡに置換されるまでには，ある程度の時間が必要である。従って，ＩＰＡ液膜形成工程又は乾燥処理工程が開始される前に，ＣＤＡの供給を開始させ，ＩＰＡ液膜形成工程又は乾燥処理工程が行われるときには，処理空間Ｓの湿度が所望の値に低減された状態になるようにすると良い。また，このようなウェハＷに施される複数の処理工程を含む一連の工程中における湿度調節（クリーンエアとＣＤＡの供給の切り換え）も，制御コンピュータ１７の判断に基づいて行い，さらに，制御コンピュータ１７の制御命令によって湿度調節機構１６を操作することにより行っても良い。
洗浄処理Ｌ１のＩＰＡ液膜形成工程，乾燥処理工程において供給されるＩＰＡを含む流体は，液体状のもののほか，ミスト状（霧状），噴流，気体状のものなどであっても良い。例えば，ＩＰＡ液のミスト，ＩＰＡ溶液のミスト，ＩＰＡ蒸気，又は，ＩＰＡ溶液の蒸気（ＩＰＡ蒸気と水蒸気が混合した混合蒸気）などを，ＩＰＡを含む流体として使用しても良い。さらに，ＩＰＡ液のミスト，ＩＰＡ溶液のミスト，ＩＰＡ蒸気，又は，ＩＰＡ溶液の蒸気などに，窒素ガスなどの気体を混合させたものを，ＩＰＡを含む流体として使用しても良い。このようなＩＰＡを含む流体を使用する場合も，処理空間Ｓの湿度を減少させることで，ＩＰＡに水分が取り込まれることを防止できる。ＩＰＡを含む流体を供給するためのノズルとしては，二流体ノズルを用いても良い。
また，ＩＰＡ液膜形成工程において供給されるＩＰＡを含む流体と，乾燥処理工程において供給されるＩＰＡを含む流体とは，互いに異なる状態（相）のものでも良い。例えばＩＰＡ液膜形成工程ではＩＰＡ液等の液体を使用し，乾燥処理工程ではＩＰＡ蒸気等の気体やＩＰＡ液等のミストを使用しても良い。
乾燥処理工程において乾燥用ガスとして供給されるガスは，窒素には限定されず，他の不活性ガスであっても良い。また，かかる乾燥用ガスは不活性ガスには限定されず，例えば空気等であっても良い。この場合も，ウェハＷの上面に供給されたＩＰＡ液等を押し流し，ウェハＷの乾燥を促進させることができる。さらに，乾燥用ガスは，乾燥した状態のガス，即ち，湿度が通常状態より強制的に低減されたガスであっても良く，例えばドライエア等でも良い。そうすれば，ウェハＷの表面付近の湿度を低減させることができ，ウェハＷに付着したＩＰＡ液等の液体の蒸発を促進させ，ウェハＷの乾燥をさらに効果的に促進させることができる。
基板処理装置１においてウェハＷに供給可能な薬液の種類は，ＤＨＦ，ＳＣ−１，ＳＣ−２の３種類には限定されず，その他の種類の薬液であっても良いし，２種類以下，あるいは４種類以上の薬液を供給できるようにしても良い。また，薬液の種類は，ウェハＷの洗浄用のものに限定されず，例えば，ＨＦ（フッ化水素）などのエッチング用の薬液であっても良い。例えば洗浄処理Ｌ１の薬液処理工程に代えて，ＨＦ（フッ化水素）などのエッチング用の薬液をウェハＷに供給してエッチングする工程を行うことにより，リンス処理工程，乾燥処理工程等を含む一連のエッチング処理を行うことができる。
即ち，基板処理装置１にて行われる処理は，３種類の洗浄処理Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３には限定されず，本実施形態は，様々な処理に応用することができる。例えば，エッチング処理，レジスト除去処理，エッチング残渣を除去する処理などにも適用できる。また，本実施の形態では，リンス液として純水を例示したが，リンス液はかかるものに限定されない。
また，互いに異なる種類の薬液を用いてウェハＷを処理する複数種類の薬液処理工程を，処理空間Ｓにおいて順次行うようにしても良い。そのように複数種類の薬液を用いる場合において，当該複数種類の薬液に，ウェハＷの疎水性を強めるような性質の薬液，例えばＤＨＦ液又はＨＦ液等が含まれているときは，少なくともＤＨＦ液又はＨＦ液等を用いてウェハＷを処理した後の乾燥処理工程においては，そのＤＨＦ液又はＨＦ液等を用いた薬液処理工程の前に行われる工程，即ち，ＤＨＦ液又はＨＦ液以外の他の薬液を用いてウェハＷを処理する薬液処理工程時やリンス処理工程時よりも，処理空間Ｓの湿度を低減させると良い。即ち，ＤＨＦ液又はＨＦ液等の供給によってウェハＷの疎水性が強められた状態になったら，ＤＨＦ液又はＨＦ液等を供給する前のウェハＷの疎水性が弱い状態のときよりも，処理空間Ｓの湿度を低減させると良い。
例えば，ウェハＷを基板処理装置１に搬入した後，最初にＤＨＦ液又はＨＦ液とは異なる第一の薬液として例えばＳＣ−１液等を供給してウェハＷを処理する第一の薬液処理工程を行い，次に，例えば純水等をリンス液として供給してウェハＷをリンス処理する第一のリンス処理工程を行い，続いて，例えばＤＨＦ液等のウェハＷの疎水性を強める性質の薬液を第二の薬液として供給してウェハＷを処理する第二の薬液処理工程を行い，さらに，例えば純水等をリンス液として供給してウェハＷをリンス処理する第二のリンス処理工程を行い，その後，ウェハＷを乾燥させる乾燥処理工程を行うようにしても良い。この乾燥処理工程においては，洗浄処理Ｌ１において行われる乾燥処理工程と同様に，ＩＰＡ液を利用した乾燥処理を行っても良い。かかる第一の薬液処理工程，第二の薬液処理工程を含む第四の洗浄処理Ｌ４によれば，ＳＣ−１液を用いることにより，有機性の汚れ，パーティクル等を除去でき，ＤＨＦ液を用いることにより，自然酸化膜を除去することができる。
なお，この洗浄処理Ｌ４においては，少なくともＤＨＦ液を用いる第二の薬液処理工程の後に行われる工程，即ち，ＩＰＡ液膜形成工程，乾燥処理工程等においてのみ，処理空間Ｓの湿度を低減した状態（低露点ガスを供給する状態）になるようにしても良い。このように，処理空間Ｓで複数種類の薬液処理工程を連続して行う場合などであっても，必要なときのみ低露点ガスを供給して湿度を低減させることにより，低露点ガスの供給量を大幅に低減できる。また，このように複数の薬液処理工程を含む一連の洗浄処理Ｌ４を行う制御も，制御コンピュータ１７によって行い，洗浄処理Ｌ４中の湿度調節（クリーンエアとＣＤＡの供給の切り換え）も，制御コンピュータ１７の判断に基づいて行い，さらに，制御コンピュータ１７の制御命令によって湿度調節機構１６を操作することにより行っても良い。
さらに，以上の実施形態では，ウェハＷをスピンチャック３によって保持して一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置１を例示したが，本実施形態は，複数枚のウェハＷを一括して処理するバッチ式の処理装置に応用することもできる。また，基板は半導体ウェハに限らず，その他のＬＣＤ基板用ガラスやＣＤ基板，プリント基板，セラミック基板などであっても良い。
本発明は，例えば基板処理方法，記録媒体及び基板処理装置に適用できる。
本実施形態にかかる基板処理装置の概略縦断面図である。 処理空間の概略平面図である。 湿度調節機構の構成を説明する説明図である。 切換ダンパの構成を示し，クリーンエア供給路と主供給路とが遮断させられている状態を説明する概略縦断面図である。 切換ダンパの構成を示し，クリーンエア供給路と主供給路とが連通させられている状態を説明する概略縦断面図である。 ＩＰＡ液膜形成工程における流体ノズルの配置を説明する説明図である。 乾燥処理工程における流体ノズルと不活性ガスノズルの動作を説明する説明図である。
符号の説明
Ｓ 処理空間
Ｗ ウェハ
１ 基板処理装置
２ チャンバー
１６ 湿度調節機構
１７ 制御コンピュータ
１７ｃ 記録媒体
４１ 薬液（ＤＨＦ液）供給源
４２ 薬液（ＳＣ−１液）供給源
４３ 薬液（ＳＣ−２液）供給源
４７ リンス液供給源
９１ ガス供給チャンバー
１０１ 主供給路
１０２ ＦＦＵ
１０３ クリーンエア供給路
１０４ ＣＤＡ供給源
１０５ ＣＤＡ供給路
１０７ 切換ダンパ
１１２ 開閉弁

Claims (15)

  1. 薬液を用いて基板を処理する薬液処理工程を行った後，基板を乾燥させる乾燥処理工程を行う方法であって，
    前記薬液処理工程時に使用される薬液の種類に応じて，少なくとも前記乾燥処理工程において，前記基板の周囲の湿度を低減させ，水より揮発性が高い流体を基板に供給する状態と，前記基板の周囲の湿度を低減させず，水より揮発性が高い流体を基板に供給しない状態とに切り替えることを特徴とする，基板処理方法。
  2. 前記薬液処理工程の後に，水より揮発性が高い流体を供給して基板に液膜を形成させる液膜形成工程を行い，
    前記液膜形成工程において，前記基板の周囲の湿度を低減させることを特徴とする，請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記水より揮発性が高い流体は，ＩＰＡを含む流体であることを特徴とする，請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 前記薬液処理工程と，リンス液を用いて基板を処理するリンス処理工程と，基板の上面にＩＰＡを含む流体を供給して液膜を形成する液膜形成工程と，前記乾燥処理工程とを行い，
    前記液膜形成工程において，前記基板の周囲の湿度を低減させる状態に切り替えることを特徴とする，請求項１に記載の基板処理方法。
  5. 前記基板の周囲の湿度を低減する場合，露点温度を−４０℃以下にすることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理方法。
  6. 前記基板の周囲の湿度の調節は，前記基板の周囲にＦＦＵから供給されるクリーンエアを供給する状態と，前記クリーンエアよりも湿度が低い低露点ガスを供給する状態とを切り換えることにより行うことを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理方法。
  7. 前記低露点ガスは，ＣＤＡ又は窒素ガスであることを特徴とする，請求項６に記載の基板処理方法。
  8. 基板の薬液処理及び乾燥処理を行う基板処理装置の制御コンピュータによって実行することが可能なソフトウェアが記録された記録媒体であって，
    前記ソフトウェアは，前記制御コンピュータによって実行されることにより，前記基板処理装置に，請求項１〜７のいずれかに記載の基板処理方法を行わせるものであることを特徴とする，記録媒体。
  9. 薬液を用いて基板を薬液処理した後，基板を乾燥する装置であって，
    互いに異なる種類の薬液を供給する複数の薬液供給源と，水より揮発性が高い流体を供給する流体供給源と，基板の周囲の湿度を調節する湿度調節機構と，前記流体供給源および前記湿度調節機構を制御する制御部とを備え，
    前記制御部は，薬液処理の際に用いた薬液の種類に応じて，少なくとも基板を乾燥させる乾燥処理工程を行う乾燥処理工程において，前記基板の周囲の湿度を低減させ，水より揮発性が高い流体を基板に供給する状態と，前記基板の周囲の湿度を低減させず，水より揮発性が高い流体を基板に供給する状態とに，前記流体供給源および前記湿度調節機構を制御することを特徴とする，基板処理装置。
  10. 前記水より揮発性が高い流体は，ＩＰＡを含む流体であることを特徴とする，請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 前記基板の周囲の湿度を低減させる場合，露点温度を−４０℃以下にすることを特徴とする，請求項９または１０に記載の基板処理装置。
  12. クリーンエアを供給するＦＦＵと，前記クリーンエアよりも湿度が低い低露点ガスを供給する低露点ガス供給源とを備え，
    前記基板の周囲に前記クリーンエアを供給する状態と前記低露点ガスを供給する状態とを切り換えることが可能な構成としたことを特徴とする，請求項９〜１１のいずれかに記載の基板処理装置。
  13. 前記ＦＦＵから供給される前記クリーンエアを取り込む取り込み用カップと，前記取り込み用カップ内のクリーンエアを前記基板の周囲に導入するクリーンエア供給路と，前記取り込み用カップ内のクリーンエアを前記取り込み用カップの外部に排出させるクリーンエア排出口とを備えることを特徴とする，請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 前記クリーンエア又は前記低露点ガスを前記基板の周囲に導入する主供給路と，前記ＦＦＵから供給される前記クリーンエアを前記主供給路に導入するクリーンエア供給路と，前記低露点ガス供給源から供給される前記低露点ガスを前記主供給路に導入する低露点ガス供給路とを備え，
    前記クリーンエア供給路と前記主供給路を連通させる状態と遮断する状態とを切り換える切換部を設け，
    前記切換部において，前記クリーンエア供給路の下流端部は，前記主供給路の上流端部に向かって前記クリーンエアを吐出する方向に指向し，
    前記クリーンエア供給路と前記主供給路は，互いに同一の直線上に備えられ，
    前記低露点ガス供給路は，前記切換部を介して前記主供給路に接続され，
    前記切換部において，前記低露点ガス供給路の下流端部は，前記主供給路の上流端部とは異なる位置に向かって前記低露点ガスを吐出する方向に指向していることを特徴とする，請求項１２又は１３に記載の基板処理装置。
  15. 前記低露点ガスは，ＣＤＡ又は窒素ガスであることを特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の基板処理装置。
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