JP6400766B2 - 液処理方法、液処理装置および記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、リンス処理後の基板上のリンス液を乾燥用液体で置換した後に基板を乾燥させる液処理技術に関する。

半導体装置の製造においては、半導体ウェハ等の基板に対して、薬液を用いた洗浄処理が施される。洗浄処理においては、例えば、基板を回転させながら、薬液を供給して基板に所定の薬液処理を施す薬液処理工程、ＤＩＷ（純水）を供給して基板上に残存する薬液、残渣等を除去するリンス工程、及び、基板を乾燥させる乾燥工程が順次行われる。ウオーターマークの発生防止等の目的で、乾燥工程に先立ち、或いは乾燥工程の初期に、リンス工程において用いられて基板表面に残存するＤＩＷをＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の乾燥用液体により置換する。その後、乾燥用液体を基板表面から除去することによって、基板の乾燥が行われる（例えば特許文献１を参照）。ＩＰＡ置換を行う際には、基板を回転させながらＩＰＡが基板の中心部に供給される。ＩＰＡの供給位置をずっと中心部のまま維持する場合と、ＩＰＡの供給位置を中心部から周縁部に向けて移動させてゆく場合があるが、いずれの場合も、最初にＩＰＡは基板の中心部に供給される。

基板の表面の疎水性が強い場合、基板の中心部に供給されるＩＰＡの流量が少ないと、ＩＰＡの供給後直ちに基板の中心部から周縁部まで連続するＩＰＡの液膜が基板表面に形成されない場合がある。この場合、基板の周縁部で基板の周縁部に残存するＤＩＷが塊になり、これが乾燥してウオーターマークができてしまうことがある。この事象の発生を回避するためにはＩＰＡを大流量で供給する必要があるが、その一方でＩＰＡ使用量の削減が求められている。

特開２０１０−０４５３８９号公報

本発明は、基板上でリンス液から乾燥用液体への置換が開始されてから乾燥用液体を基板上から除去する前までに、基板表面の必要な領域の全てが確実に乾燥用液体の液膜で覆われるようにしつつ、乾燥用液体の総使用量を削減することができる技術を提供すること目的としている。

好適な一実施形態において本発明は、基板を回転させながらリンス液を基板に供給して、前記基板にリンス処理を施すリンス工程と、前記リンス工程の後に、前記基板を回転させながら、前記リンス液よりも表面張力が低くかつ揮発性が高い乾燥用液体を前記基板に供給して、前記基板の上にある前記リンス液を前記乾燥用液体で置換する乾燥用液体供給工程と、前記基板を回転させながら、前記乾燥用液体供給工程において供給された乾燥用液体を除去する乾燥工程と、を備え、前記乾燥用液体供給工程において、前記乾燥用液体を前記基板の中心部に第１の流量で供給した後に、前記第１の流量よりも小さい第２の流量で前記乾燥用液体を前記基板に供給することを特徴とする、液処理方法を提供する。

他の好適な一実施形態において本発明は、基板を水平に保持して回転させる基板保持機構と、前記基板保持機構により保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、少なくとも、第１の流量と、前記第１の流量より小さい第２の流量で、前記基板保持機構により保持された基板に乾燥用液体を供給する乾燥用液体供給部と、を備え、前記基板保持機構により保持されて回転する基板に、前記リンス液供給部によりリンス液を供給した後に、前記乾燥用液体供給部により前記第１の流量で乾燥用液体を供給し、その後、前記第２の流量で乾燥用液体を供給する、液処理装置を提供する。

さらに他の好適な一実施形態において本発明は、基板を水平に保持して回転させる基板保持機構と、前記基板保持機構により保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、少なくとも、第１の流量と、前記第１の流量より小さい第２の流量で、前記基板保持機構により保持された基板に乾燥用液体を供給する乾燥用液体供給部と、前記基板保持機構、前記リンス液供給部および前記乾燥用液体供給部の動作を制御するコンピュータからなる制御部と、を備えた基板処理装置の動作を制御するためのプログラムが格納された記憶媒体であって、前記コンピュータからなる制御部により実行されることにより、前記基板処理装置が、基板を回転させながらリンス液を基板に供給して、前記基板にリンス処理を施すリンス工程と、前記リンス工程の後に、前記基板を回転させながら、前記リンス液よりも表面張力が低くかつ揮発性が高い乾燥用液体を前記基板に供給して、前記基板の上にある前記リンス液を前記乾燥用液体で置換する乾燥用液体供給工程と、前記基板を回転させながら、前記乾燥用液体供給工程において供給された乾燥用液体を除去する乾燥工程と、を備え、前記乾燥用液体供給工程において、前記乾燥用液体を前記基板の中心部に第１の流量で供給した後に、前記第１の流量よりも小さい第２の流量で前記乾燥用液体を前記基板に供給する液処理方法を実行する、記憶媒体を提供する。

基板上に残存するリンス液と乾燥用液体との置換が所定の程度進行する前に比較的大流量で乾燥用液体を供給することにより、基板の表面の全域を確実に乾燥用液体の液膜で覆うことができる。また、置換が所定の程度進行した後においては、乾燥用液体の供給流量を減少させても基板の表面のうちの必要な領域を確実に乾燥用液体の液膜で覆うことができる。従って、本発明によれば、基板上でリンス液から乾燥用液体への置換が開始されてから乾燥用液体を基板上から除去する前までに、基板表面の必要な領域の全てが確実に乾燥用液体の液膜で覆われるようにしつつ、乾燥用液体の総使用量を削減することができる。

基板処理システムの概略構成を示す図。 処理ユニットの概略構成を示す図。 第１実施形態に係る液供給部、流量調整部及び処理液供給源の構成を示す図。 第１実施形態の作用を説明する図。 ＩＰＡ流量切替えを説明するためのウェハの概略平面図。 第２実施形態に係る液供給部、流量調整部及び処理液供給源の構成を示す図。 第２実施形態の作用を説明する図。 第１実施形態の変形例を説明する図。 第２実施形態の変形例を説明する図。

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。

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。

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、複数枚のウェハ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。

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、ウェハ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との間でウェハＷの搬送を行う。

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。

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、ウェハ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との間でウェハＷの搬送を行う。

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ェハＷに対して所定の基板処理を行う。

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。

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。

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からウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハ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。

処理ユニット１６へ搬入されたウェハ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ェハ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。

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。

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。

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。

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、ウェハ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に保持されたウェハＷを回転させる。

処理流体供給部４０は、ウェハ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。

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の回転によってウェハ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。

次に、図３を参照して、第１実施形態に係る処理流体供給部４０及び処理流体供給源７０の詳細について説明する。

処理流体供給部４０は、薬液ノズル４０１と、リンスノズル４０２と、第１乾燥用液体ノズル４０３と、第２乾燥用液体ノズル４０４と、乾燥用ガスノズル４０５とを有している。

これらのノズル４０１〜４０５はノズル移動機構により移動させることができる。本実施形態では、ノズル移動機構は、ノズルアーム４０ａと、ガイドレール４０ｂと、図示しない駆動部により構成されている。上記のノズル４０１〜４０５は、ノズルアーム４０ａの先端部のノズル保持部に取り付けられている。ノズルアーム４０ａは、ガイドレール４０ｂに沿って並進運動することができ、これにより、各ノズル（４０１〜４０５）を基板保持機構３０により保持されたウェハＷの中心部の真上に位置させることができ、また、各ノズル（４０１〜４０５）をウェハＷの周縁部に向けてウェハＷの半径方向に移動させることができる。ノズル４０１〜４０５は、この順にウェハＷの半径方向に沿って並んでいる。なお、全てのノズル４０１〜４０５が１つのノズルアーム４０ａに保持されている必要はなく、複数のノズルアームにより保持されていてもよい。また、ノズルアーム４０ａは、並進運動するものに限定されず、各ノズル（４０１〜４０５）をウェハＷの中心部上方及び周縁部上方に移動させることができるものであればよい。

第１乾燥用液体ノズル４０３は比較的大流量での乾燥用液体の吐出を行うのに適した大口径のノズルであり、第２乾燥用液体ノズル４０４は第１乾燥用液体ノズル４０３から吐出される乾燥用液体の流量よりも小さい比較的小流量での乾燥用液体の吐出を行うのに適した小口径のノズルである。

薬液ノズル４０１は、開閉弁４１１及び流量調整弁４１２が介設された管路４１０を介して薬液供給源７０１に接続されている。本例では、薬液としてＤＨＦ（希フッ酸）が用いられる。薬液ノズル４０１、弁４１１，４１２が介設された管路４１０等により薬液供給部が構成される。

リンスノズル４０２は、開閉弁４２１及び流量調整弁４２２が介設された管路４２０を介してリンス液供給源７０２に接続されている。本例では、リンス液としてＤＩＷ（純水）が用いられる。リンスノズル４０２、弁４２１，４２２が介設された管路４２０等によりリンス液供給部が構成される。

第１乾燥用液体ノズル４０３は、開閉弁４３１及び流量調整弁４３２が介設された管路４３０を介して乾燥用液体供給源７０３に接続されている。乾燥用液体としては、リンス液（純水）と混和性（相溶性）があり、リンス液よりも表面張力が低く、かつ、リンス液よりも揮発性が高い任意の有機溶剤を用いることができる。本実施形態では、乾燥用液体としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が用いられる。

第２乾燥用液体ノズル４０４は、開閉弁４４１及び流量調整弁４４２が介設された管路４４０を介して乾燥用液体供給源７０３に接続されている。管路４４０は管路４３０から分岐している。第１、第２乾燥用液体ノズル４０３，４０４、弁４３１，４３２が介設された管路４３０、並びに弁４４１，４４２が介設された管路４４０等により乾燥用液体供給部が構成される。

乾燥用ガスノズル４０５は、開閉弁４５１及び流量調整弁４５２が介設された管路４５０を介して乾燥用ガス供給源７０５に接続されている。本例では、乾燥用ガスとして、低湿度低酸素濃度の清浄ガスである窒素（Ｎ_２）ガスが用いられる。乾燥用ガスとして、窒素ガスに代えてクリーンドライエアと呼ばれる低湿度清浄空気を用いることができる。乾燥用ガスノズル４０５、弁４５１，４５２が介設された管路４５０等により乾燥用ガス供給部が構成される。

上記の構成により、各ノズル４０１〜４０５は、制御された流量で、処理流体をウェハＷに向けて供給（吐出）することができる。なお、薬液供給源７０１、リンス液供給源７０２、乾燥用液体供給源７０３及び乾燥用ガス供給源７０５は、図１に示した処理流体供給源７０に対応する。

次に、図４を参照して液処理装置の作用について説明する。まず、ウェハＷが基板搬送装置１７により処理ユニット１６内に搬入され、基板保持機構３０により保持される。次に、駆動部３３を動作させることによりウェハＷが回転を開始する。ウェハＷは、後述の乾燥処理が終了するまで、ずっと回転し続ける。

［薬液処理］
まず、ウェハＷの中心部の真上に薬液ノズル４０１が位置し、薬液ノズル４０１からウェハＷの表面の中心部にＤＨＦが所定時間にわたって供給される（図４（ａ）を参照）。
供給されたＤＨＦは遠心力により広がりウェハＷの外方に向けて流れる。このとき、ウェハＷの表面の全域はＤＨＦの液膜により覆われる。ウェハＷの表面に存在する不要な自然酸化膜またはシリコン酸化膜が、ＤＨＦにより除去される。

［リンス処理］
次に、ＤＨＦの供給を停止するとともに、ウェハＷの中心部の真上にリンスノズル４０２が位置し、リンスノズル４０２からウェハＷの表面の中心部にＤＩＷが所定時間にわたって供給される（図４（ｂ）を参照）。供給されたＤＩＷは遠心力により広がりウェハＷの外方に向けて流れる。このとき、ウェハＷの表面の全域はＤＩＷの液膜により覆われる。これによりウェハＷの表面上に残存する薬液（ＤＨＦ）および薬液処理時の反応生成物が、ＤＩＷにより洗い流されてウェハＷ表面から除去される。遅くともこのリンス処理の終了時点において、ウェハＷの表面は疎水性になっている。

［乾燥処理］
リンス処理が終了したら、乾燥処理を実行する。この乾燥処理は、乾燥用液体としてのＩＰＡをウェハＷに供給してウェハＷ表面上に残存するＤＩＷをＩＰＡで置換する段階（乾燥用液体供給工程）と、ＩＰＡを振り切るかあるいは蒸発させてウェハＷ上からＩＰＡを除去することによってウェハＷを乾燥させる段階（乾燥工程）との２つの段階に大別される。

＜乾燥用液体供給工程＞
リンス処理の終期から引き続き説明を行う。リンスノズル４０２からウェハＷに所定時間ＤＩＷを供給した後、ＤＩＷの供給を停止する。そして、ウェハＷの中心部の真上に第１乾燥用液体ノズル４０３が位置し、第１乾燥用液体ノズル４０３からウェハＷの表面の中心部にＩＰＡが、ウェハＷの表面全域にＩＰＡの液膜を形成するのに十分な大流量（第１の流量）で、第１の所定時間にわたって供給される（図４（ｃ）を参照）。供給されたＩＰＡは遠心力により広がりウェハＷの外方に向けて流れる。このとき、ウェハＷの表面の全域はＩＰＡの液膜により覆われる。これによりウェハＷの表面上に残存するＤＩＷが、ＩＰＡに置換されてゆく。

リンスノズル４０２がＤＩＷを供給している状態から、第１乾燥用液体ノズル４０３がＩＰＡを供給している状態へ移行させる場合、リンスノズル４０２がＤＩＷを供給している期間の終期と、第１乾燥用液体ノズル４０３がＩＰＡを供給している期間の始期が時間的にオーバーラップしていてもよい。具体的には、例えば、リンスノズル４０２がウェハＷの中心部の真上に位置してＤＩＷをウェハＷの中心部に供給しているときに、ウェハＷの中心部のやや外側に位置する第１乾燥用液体ノズル４０３からＩＰＡの吐出を開始し、その後、ノズルアーム４０ａを移動させて第１乾燥用液体ノズル４０３がウェハＷの中心部の真上に位置したときにリンスノズル４０２からのＤＩＷの供給を停止してもよい。

第１の所定時間の経過後、第１乾燥用液体ノズル４０３からのＩＰＡの供給を停止するとともに、ウェハＷの中心部の真上に第２乾燥用液体ノズル４０４が位置し、第２乾燥用液体ノズル４０４からウェハＷの表面の中心部にＩＰＡが小流量（上記第１の流量よりも小さい第２の流量）で第２の所定時間にわたって供給される（図４（ｄ）を参照）。このときも、ウェハＷの表面の全域はＩＰＡの液膜により覆われる。これによりウェハＷの表面上に残存するＤＩＷがさらにＩＰＡに置換されてゆく（第１の所定時間の終了時点でＩＰＡ置換が終了していない場合）。第１乾燥用液体ノズル４０３から第２乾燥用液体ノズル４０４への切り替えのタイミングについては後述する。

第１乾燥用液体ノズル４０３がＩＰＡを供給している状態から、第２乾燥用液体ノズル４０４がＩＰＡを供給している状態へと移行させる場合、第１乾燥用液体ノズル４０３がＩＰＡを供給している期間の終期と、第２乾燥用液体ノズル４０４がＩＰＡを供給している期間の始期が時間的にオーバーラップしていてもよい。具体的には、例えば、第１乾燥用液体ノズル４０３がウェハＷの中心部の真上に位置してＩＰＡをウェハＷの中心部に供給しているときに、ウェハＷの中心部のやや外側に位置する第２乾燥用液体ノズル４０４からＩＰＡの吐出を開始し、その後、ノズルアーム４０ａを移動させて第２乾燥用液体ノズル４０４がウェハＷの中心部の真上に位置したときに第１乾燥用液体ノズル４０３からのＩＰＡの供給を停止してもよい。

前述した第２の所定時間の途中の時点から、第２乾燥用液体ノズル４０４からの小流量でのＩＰＡの吐出を継続しながら、ノズルアーム４０ａを移動させ、第２乾燥用液体ノズル４０４をウェハＷの周縁部に向けて移動させる。乾燥用ガスノズル４０５がウェハＷの中心部の真上に位置した時点あるいは当該時点からやや前か後の時点に、乾燥用ガスノズル４０５から窒素ガスがウェハＷの表面に向けて吐出される（図４（ｅ）を参照）。この状態を維持しながら、乾燥用ガスノズル４０５がウェハＷの周縁のほぼ真上の位置に到達するまで、ノズルアーム４０ａを移動させる（図４（ｆ）（ｇ）を参照）。第２乾燥用液体ノズル４０４からのＩＰＡの吐出は、第２乾燥用液体ノズル４０４がウェハＷの周縁のほぼ真上の位置に到達した時点で終了する（第２の所定時間の終了）。

上述したように、ＩＰＡの供給位置をウェハＷの中心部から周縁部に移動させてゆく過程において、ＩＰＡが供給された半径方向位置よりも外側にあるウェハＷ表面の全領域、すなわちリング状の領域がＩＰＡの液膜に覆われ、このリング状の領域の内径はＩＰＡの供給位置の移動に伴い徐々に大きくなる。当該リングよりも内側のＩＰＡの液膜に覆われていない領域では遠心力によるＩＰＡの外側への移動及びＩＰＡの蒸発が生じるので、当該領域は乾燥してゆく。すなわち、本実施形態では、ウェハＷ全体として見れば、乾燥用液体供給工程と乾燥工程とが同時に行われていることになる。但し、ウェハＷ表面の個々の領域毎で見れば、乾燥用液体供給工程の後に乾燥工程が行われていることになる。

本実施形態においては、窒素ガスの供給位置をＩＰＡの供給位置よりもウェハＷ半径方向内側に維持しつつウェハＷの中心部から周縁部に移動させているので、まさに乾燥しようとしているＩＰＡの周辺が低湿度低酸素濃度の雰囲気となり、ウオーターマークが非常に生じ難くなる。

図４（ｇ）の状態になった後、乾燥用ガスノズル４０５から窒素ガスの吐出を停止して、ウェハＷを引き続き（好ましくはより高速で）回転させることにより乾燥工程を継続して行ってもよい。

上記のように乾燥用液体供給工程及び乾燥工程からなる乾燥処理が終了したら、ウェハＷの回転を停止する。これによりウェハＷに対する一連の処理が終了したことになる。その後、ウェハＷが基板搬送装置１７により処理ユニット１６から搬出される。

次に、第１乾燥用液体ノズル４０３から第２乾燥用液体ノズル４０４への切り替えのタイミングについて説明する。ＤＩＷの供給が終了してＩＰＡのウェハＷ中心部への吐出が開始されてからＤＩＷからＩＰＡへの置換が完了するまでの間、ウェハＷ上には、リンス処理で用いられてウェハＷ上に残存するＤＩＷと、新たに供給されたＩＰＡとの混合液（以下、「ＤＩＷ／ＩＰＡ混合液」と記述する）が存在する。ＤＩＷの供給が終了してＩＰＡのウェハＷ中心部への吐出が開始された直後においてＩＰＡの供給流量が小さいと、遠心力によってウェハＷ周縁に向けて広がるときにＤＩＷ／ＩＰＡ混合液はウェハ表面全域にわたって膜の状態を維持することができず、図５に示すように筋状に枝分かれする現象が生じる。このような現象が生じた場合、ウェハＷの周縁領域には、図５に概略的に示したようにＤＩＷの塊または低ＩＰＡ濃度のＤＩＷ／ＩＰＡ混合液の塊が生じ、これらが個別に乾燥すると、乾燥むらが生じ、ウオーターマークが生じることがある。

このような現象を生じさせないためには、ＩＰＡの供給流量を大きくしなければならない。そうすれば、ＤＩＷ／ＩＰＡ混合液の総量が多くなり、ＤＩＷ／ＩＰＡ混合液の液膜がウェハＷ表面の全域にわたって連続的に（途切れなく）形成されるようになる。

しかし、ＩＰＡの供給流量を大きくすると、当然のことながら、１枚のウェハＷを処理するためにＩＰＡが多量に必要となる。この問題を解決するため、本実施形態では、乾燥用液体供給工程の初期においては、ウェハＷの表面の全域にわたってＤＩＷ／ＩＰＡ混合液の液膜が途切れなく形成される流量でＩＰＡを供給し、その後、ＩＰＡの供給流量を乾燥用液体供給工程の途中で減少させることとした。ＩＰＡの供給時間の経過とともにＤＩＷ／ＩＰＡ混合液中のＩＰＡ濃度が高くなり、ＤＩＷ／ＩＰＡ混合液の表面張力が低くなってゆく。表面張力が低くなれば、ＩＰＡの供給流量を小さくしても、その低くなった表面張力を有するＤＩＷ／ＩＰＡ混合液の液膜がウェハＷ表面の全域に途切れなく形成されることがわかった。

大流量のＩＰＡ供給から小流量のＩＰＡ供給への適切な切り替えタイミングは、実験により求めることができる。考慮すべき要素として、ウェハ表面の状態（疎水性の度合い、表面凹凸）、ウェハ回転数、小流量時のＩＰＡ供給流量等がある。

上記の実施形態によれば、ウェハＷ表面の必要な領域の全体がＩＰＡの液膜で覆われることを保証しつつ、ＩＰＡの使用量を削減することができる。

また、上記の実施形態よれば、ＩＰＡの供給流量を途中で減少させるため、ウェハＷから外方に飛散して回収カップ５０に衝突することによりミスト化されてウェハＷの周囲に浮遊するＩＰＡミストの量を減少させることができる。このため、このようなミストが、ウェハＷ表面の既に乾燥した部分に再付着することを防止または抑制することができる。
また、ノズル（第２乾燥用液体ノズル４０４）がウェハＷ半径方向外側に移動しながらＩＰＡを吐出する際に、ＩＰＡの吐出流量が小さければ、吐出したＩＰＡがウェハＷの表面で跳ね返ることによって生じた液滴がウェハＷ表面の既に乾燥した部分に再付着することを防止または抑制することができる。なお、ウェハＷ表面の既に乾燥した部分にＩＰＡが再付着するとパーティクル発生の原因となり得る。

上記の第１実施形態では、大径の第１乾燥用液体ノズル４０３と、小径の第２乾燥用液体ノズル４０４を用いたが、これに限定されるものではない。すなわち、第２実施形態として、図６に示すように、小径の第２乾燥用液体ノズル４０４を廃止することができる。
この場合、大径の第１乾燥用液体ノズル４０３に対応する流量制御弁４３２の開度を調節することにより、第１乾燥用液体ノズル４０３から吐出されるＩＰＡの流量を変化させることができる。なお、第２実施形態は、第２乾燥用液体ノズル４０４およびこれに対応する構成要素４４０，４４１，４４２が廃止されている点を除き第１実施形態と同じであることは図６より明らかであり、第２実施形態において第１実施形態と同じ構成要素の重複説明は省略する。

この第２実施形態では、大流量でＩＰＡがウェハＷ表面の中心部に供給されている状態（図７（ｃ）を参照）から、小流量でＩＰＡがウェハＷ表面の中心部に供給されている状態（図７（ｄ）を参照）に切り替える時に、第１実施形態のように第１及び第２の乾燥用液体ノズル４０３，４０４を移動させる必要がないため、切替えをスムースに行うことができるという利点がある。一方で、前述した第１実施形態では、吐出流量に適合した吐出口径を有するノズルを使い分けるため、最適な条件でＩＰＡの吐出を行うことができるという利点がある。なお、大径の第１の乾燥用液体ノズル４０３は小径の第２の乾燥用液体ノズル４０４と比較して液を吐出していないときに液だれが生じやすい傾向にあるため、第２の乾燥用液体ノズル４０４がスキャン吐出を行う際に（図４（ｅ），（ｆ）等を参照）第１の乾燥用液体ノズル４０３が第２の乾燥用液体ノズル４０４よりもウェハＷの半径方向外側に位置していることが望ましい。

第２実施形態の作用は、上述した点を除き第１実施形態と同じであることは図７より明らかであり、第２実施形態において第１実施形態と同じ作用の重複説明は省略する。

上記第１及び第２実施形態においては、ウェハＷの中心部に小流量でＩＰＡを所定時間供給した後に、ＩＰＡの供給位置の半径方向外側への移動（ノズルのスキャン動作）を開始したが、これに限定されるものではなく、ＩＰＡの供給流量を大流量から小流量へと切り替えた直後に、ＩＰＡの供給位置の半径方向外側への移動を開始してもよい。ＩＰＡの供給位置の半径方向外側への移動を開始した直後にＩＰＡの供給流量を大流量から小流量へと切り替えてもよい。

また、上記第１及び第２実施形態においては、ＩＰＡの供給位置の半径方向外側への移動（ノズルのスキャン動作）を行ったが、この操作を省略することができる。すなわち、図８（ｄ）及び図９（ｄ）に示すように、ＩＰＡの供給位置を常にウェハ表面の中心部に固定し、ＩＰＡの供給を停止した後にＩＰＡを振り切って除去してもよい。さらに、図８（ｅ）及び図９（ｅ）に示すように窒素ガスを供給する場合は、窒素ガスの供給位置をウェハ表面の中心部に固定したまま行ってもよいし、窒素ガスの供給位置を半径方向外側に移動させながら（ノズルのスキャン動作）行ってもよい。上記の点以外は、図８及び図９に示す作用は図４及び図７に示す作用とそれぞれ同一である。

なお、上述した全ての実施形態では、ノズルアーム４０ａに取り付けられたノズル４０５からウェハＷに窒素ガスを供給したが、これに限定されるものではなく、他の手段例えばウェハＷの上方に設けた雰囲気調整手段によりウェハＷの周辺に乾燥に好適な雰囲気（低湿度雰囲気または低湿度低酸素濃度雰囲気）が確立されるならば、ノズル４０５を設けなくてもよい。

また、上述した全ての実施形態では、ＩＰＡの供給流量は、第１の流量と第２の流量の２段階であったがこれに限定されるものではなく、３段階以上に流量を変化させてもよい。また、第１の流量（大流量）及び第２の流量（小流量）は一定の固定された流量である必要はなく、所定の範囲内で変化する流量であってもよい。

上記の実施形態は、リンス処理後に表面が疎水性になっているウェハＷの乾燥に特に効果を発揮するが、処理対象のウェハＷの表面が疎水性でなくても構わない。なお、「リンス処理後に表面が疎水性になっている」というのは、薬液処理によりウェハＷの表面が疎水性に変質する場合、薬液処理によりウェハＷの表面を覆う親水層が除去されて疎水性表面が露出する場合、薬液処理前から疎水性であったが薬液処理後も疎水性である場合等（これらに限定されるものではない）、さまざまな場合が含まれる。

また、処理対象の基板は、半導体ウェハに限定されるものではなく、セラミック基板、ガラス基板等の他の材料からなる基板であってもよい。

Ｗ 基板
３０ 基板保持機構
４０ａ、４０ｂ ノズル移動機構（ノズルアーム、ガイドレール）
４０２，４２０，４２１，４２２ リンス液供給部
４０３，４３０，４３１，４３２，４０４，４４０，４４１，４４２ 乾燥用液体供給部
４０２ リンスノズル
４０３ 乾燥用液体ノズル

Claims (5)

1. 基板を回転させながらリンス液をリンスノズルから基板に供給して、前記基板にリンス処理を施すリンス工程と、
   前記リンス工程の後に、前記基板を回転させながら、前記リンス液よりも表面張力が低くかつ揮発性が高い乾燥用液体を乾燥用液体ノズルから前記基板に供給して、前記基板の上にある前記リンス液を前記乾燥用液体で置換する乾燥用液体供給工程と、
   前記基板を回転させながら、前記乾燥用液体供給工程において供給された乾燥用液体を除去する乾燥工程と、を備え、
   前記リンス工程の終期と前記乾燥用液体供給工程の始期とが時間的にオーバーラップしており、このオーバーラップ期間において、前記リンスノズルおよび前記乾燥用液体ノズルは前記リンス液および前記乾燥用液体を同時に供給し、このとき、前記リンスノズルは回転している前記基板の中心部に前記リンス液を供給し、前記乾燥用液体ノズルは、前記基板の半径方向に関して、回転している前記基板の中心部のやや外側の位置に前記乾燥用液体を供給し、
   前記オーバーラップ期間において、前記リンスノズルは前記基板の中心部の真上に位置し、前記乾燥用液体ノズルは、前記基板の半径方向に関して、前記リンスノズルのやや外側に位置し、
   前記オーバーラップ期間中に、前記乾燥用液体ノズルを前記基板の中心部の真上の位置に向けて移動させ、前記乾燥用液体ノズルが前記基板の中心部の真上に位置したときに、前記リンスノズルからの前記リンス液の供給を停止する、
   液処理方法。
2. 前記オーバーラップ期間中に前記乾燥用液体ノズルを前記基板の中心部の真上の位置に向けて移動させることは、前記リンスノズルを前記基板の中心部の真上の位置から移動させながら行われる、請求項１記載の液処理方法。
3. 共通のノズルアームによって保持された前記リンスノズル及び前記乾燥用液体ノズルを用いて行われる、請求項１または２記載の液処理方法。
4. 液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液処理装置を制御して請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の液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。
5. 基板を水平に保持して回転させる基板保持機構と、
   前記基板保持機構により保持された基板にリンス液を供給するリンスノズルを含むリンス液供給部と、
   前記基板保持機構により保持された基板に前記リンス液よりも表面張力が低くかつ揮発性が高い乾燥用液体を供給する乾燥用液体ノズルを含む乾燥用液体供給部と、
   前記リンスノズル及び乾燥用液体ノズルを移動させるノズル移動機構と、
   前記リンス液供給部、乾燥用液体供給部及び前記ノズル移動機構を制御して、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の液処理方法を実行させる制御部と、を備えた液処理装置。

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