JPH11330039A

JPH11330039A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH11330039A
Application number: JP33453998A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Muraoka; 祐介村岡; Masahiro Miyagi; 雅宏宮城
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 1999-11-30
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: JP3745140B2

Abstract

(57)【要約】【課題】乾燥用の処理ガスの消費を抑えつつウォータ
ーマークの発生を防止することができる基板処理装置を
提供する。【解決手段】洗浄処理後の純水が付着した基板に対向
するように雰囲気遮断板を配置した状態で、基板に乾燥
用の処理ガスを供給しつつ基板を回転させて乾燥する基
板処理装置において、基板を短時間高速回転させた後に
基板の回転速度を低速回転に変更する。また、少なくと
も基板が低速回転している間、低速回転時に必要な量の
処理ガスを基板に供給する。これにより、高速回転時に
おいてウォーターマークが発生する前に大部分の純水が
基板から取り除かれ、その後の低速回転時では処理ガス
の供給により基板の表面への大気の巻き込みが防止され
てウォーターマークの発生が妨げられる。その結果、処
理ガスの消費量を低速回転時に必要な量に抑えつつウォ
ーターマークの発生を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置製造
用の半導体基板、液晶表示器用のガラス基板、フォトマ
スク用のガラス基板等の微細パターン形成用の基板（以
下、「基板」という。）に処理（例えば、基板洗浄後の
乾燥処理）を施す基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、純水にて洗浄された基板を乾
燥する方法として基板を回転させることにより基板に付
着した純水を除去するという方法がある。図１０はこの
ような乾燥方法を採用する基板処理装置９００の構成を
示す縦断面図である。

【０００３】基板処理装置９００では、乾燥される基板
９は保持台９０１上にピンにて水平姿勢（基板９の主面
の法線が鉛直方向を向く姿勢）で保持され、この保持台
９０１は矢印９０１Ｒにて示すように鉛直方向を向く軸
を中心に回転する。保持台９０１が回転すると基板９は
水平姿勢のまま回転し、基板９に付着している純水が基
板９の周囲へと飛散する。これにより基板９から純水が
除去されて基板９の乾燥が行われる。なお、飛散した液
滴は基板９の側方周囲に設けられたカップ９０２に受け
止められて回収される。

【０００４】また、このような基板処理装置では基板９
の上側の主面に対向する位置に雰囲気遮断板９０３が設
けられる。雰囲気遮断板９０３にはガス供給管９０４が
接続されており、雰囲気遮断板９０３から基板９の上面
に向けて矢印９０４Ｆにて示すように処理ガス（窒素ガ
ス（Ｎ₂）や窒素ガスとＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル）蒸気との混合ガス等）が供給される。このような構
成により、基板９が配置されるカップ９０２内部の雰囲
気をカップ９０２外の大気と隔離するとともに、基板９
の上面側の雰囲気を処理ガスの雰囲気に維持するように
している。

【０００５】基板９の上面側の雰囲気を処理ガスの雰囲
気に維持するのは、基板９の表面にウォーターマークが
発生するのを防止するためである。ウォーターマークと
は基板９上に付着している液滴が乾燥する際に基板９と
大気中の酸素（Ｏ₂）とが反応して生じる模様である。
例えば、シリコン（Ｓi）基板の場合では図１１に示す
ように純水の液滴とシリコン基板との境界に大気中の酸
素が作用して生じる二酸化ケイ素（ＳiＯ₂）の模様がウ
ォーターマークとなる。

【０００６】ウォーターマークが発生すると、基板９上
に形成されている微細パターンの質が低下してしまった
り、パーティクルが発生してしまう。そこで、従来より
図１０に示す構成により基板９上の雰囲気を無酸素の雰
囲気に維持している。

【０００７】なお、以下の説明におけるウォーターマー
クは、純水より生じる模様に限定されるものではなく、
他の種類の液の乾燥の際に生じる模様も含む用語として
用いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来より基
板９を乾燥させる際には１５００〜３０００rpm程度の
高速で基板９を回転させている。このような高速で基板
９を回転させると基板９の周辺では大きく気流が乱れ、
基板９に処理ガスを供給してもカップ９０２と雰囲気遮
断板９０３との間の隙間からカップ９０２外の大気が図
１０中矢印９０８Ｆにて示すようにカップ９０２内へと
巻き込まれてしまう。その結果、大気が基板９の上面へ
と進入して基板９の周囲の処理ガス雰囲気に酸素が混入
し、基板９にウォーターマークが発生しやすくなってし
まう。

【０００９】もちろん、基板９に供給する処理ガスの流
量を増大させる（例えば、数百リットル／分の流量を数
千リットル／分に増大させる）ことでこの問題を解決す
る方法も考えられなくはないが、純度の高い窒素ガス等
を多量に消費することはコスト的に実現困難である。ま
た、近年、基板９の裏面（図１０における下面）の洗浄
についてもその必要性が認められつつあるが、この場合
には乾燥において基板９の上下両面に処理ガスを供給す
る必要があり、さらに多量の処理ガスが必要となること
からなおさらその実現は不可能となる。

【００１０】そこで、この発明は基板周囲の雰囲気を維
持する処理ガスの消費を抑えつつ、ウォーターマークの
発生を防止することができる基板処理装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、基板
に付着した液を除去する基板処理装置であって、基板を
保持する保持台と、前記保持台を回転させることにより
保持される基板を回転させる回転駆動源と、前記保持台
に保持される基板の一の主面に対向して配置される雰囲
気遮断板と、前記一の主面に向けてガスを供給するガス
供給手段と、前記保持台を回転させて基板に付着した液
を飛散させた後に前記保持台の回転速度が減少するよう
に前記回転駆動源を制御する回転制御手段と、少なくと
も前記保持台を回転させて基板に付着した液を飛散させ
た後において、前記ガスを基板に供給するように前記ガ
ス供給手段を制御するガス供給制御手段とを備える。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１に記載の基板
処理装置であって、前記回転制御手段が、基板に付着し
た液を飛散させる第１の回転速度から相対的に低速な第
２の回転速度に前記保持台の回転速度を変更する。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１に記載の基板
処理装置であって、前記回転制御手段が、前記保持台の
回転速度を連続的に減少させる。

【００１４】請求項４の発明は、基板に付着した液を除
去する基板処理装置であって、基板を保持する保持台
と、前記保持台を回転させることにより保持される基板
を回転させる回転駆動源と、前記保持台に保持される基
板の一の主面に対向して配置される雰囲気遮断板と、前
記一の主面に向けてガスを供給するガス供給手段と、前
記保持台を回転させて基板に付着した液を飛散させた後
に前記保持台の回転を停止するように前記回転駆動源を
制御する回転制御手段と、少なくとも前記保持台を回転
させて基板に付着した液を飛散させた後において、前記
ガスを基板に供給するように前記ガス供給手段を制御す
るガス供給制御手段とを備える。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記ガスが加熱
された窒素ガスと有機溶剤蒸気との混合ガスであって、
前記有機溶剤蒸気の濃度は、基板と同温度における飽和
蒸気圧での濃度を下回る濃度である。

【００１６】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記保持台の回
転に合わせて前記雰囲気遮断板を回転させる手段をさら
に備える。

【００１７】請求項７の発明は、請求項１ないし６のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記保持台から
保持される基板の他の主面に向けて前記ガスを供給する
手段をさらに備える。

【００１８】請求項８の発明は、請求項１ないし７のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記ガス供給制
御手段が、前記保持台の回転速度に応じて基板に供給さ
れる前記ガスの流量を変更する。

【００１９】

【発明の実施の形態】＜１．第１の実施の形態＞図１
はこの発明の第１の実施の形態である基板処理装置１０
０の機械的構成を示す図であり、図２は基板処理装置１
００の制御系の構成を示すブロック図である。また、図
３は図２に示す制御系による基板処理装置１００の動作
を示すタイムチャートである。

【００２０】図１に示すように、基板処理装置１００は
基板９を保持する保持台１２１、保持台１２１を回転さ
せる駆動源であるモータ１３１、保持台１２１の側方周
囲を取り囲むカップ１０４、保持台１２１の上方にて保
持台１２１と対向して配置される雰囲気遮断板１５１、
雰囲気遮断板１５１の中央より保持台１２１に保持され
る基板９に向けて純水を供給する純水供給部１６１、お
よび雰囲気遮断板１５１の中央より基板９に向けて加熱
された窒素ガスとＩＰＡ蒸気との混合ガスである処理ガ
スを供給するガス供給部１７１を有している。

【００２１】また、図２に示すように、基板処理装置１
００の動作を制御する制御部１０８にはモータ１３１の
回転を制御するモータ制御部１３２、純水供給部１６１
による純水供給量を制御する純水供給制御部１６２、お
よびガス供給部１７１による処理ガスの供給量および処
理ガス中のＩＰＡ蒸気の濃度等を制御するガス供給制御
部１７２が設けられており、モータ制御部１３２、純水
供給制御部１６２およびガス供給制御部１７２はそれぞ
れモータ１３１、純水供給部１６１およびガス供給部１
７１に接続されている。

【００２２】次に、基板処理装置１００の各部の役割に
ついて説明する。

【００２３】保持台１２１上には３つのピン１２２が設
けられており、基板９は３つのピン１２２と基板９の外
縁部とが係合することで水平姿勢にて保持される。保持
台１２１の下面中央には上下方向を向く回転軸１２３が
接続されており、回転軸１２３の下部の他端はモータ１
３１の回転軸に接続されている。

【００２４】このような構成により、モータ１３１がモ
ータ制御部１３２から制御信号を受けて回転すると、基
板９が水平姿勢の状態で保持台１２１とともに水平面内
にて回転する。すなわち、基板処理装置１００では基板
９はほぼ中心を通る主面に垂直な軸を中心軸として回転
する。

【００２５】基板９の一の主面である上面に対向する雰
囲気遮断板１５１は回転する基板９の上面を常に覆う程
度の大きさであり、雰囲気遮断板１５１は上部に接続さ
れた支持軸１５２に支持されるようにして固定配置され
る。

【００２６】支持軸１５２は中空管となっており、その
内部には内側チューブ１６１ａおよび外側チューブ１７
１ａよりなる２重構造チューブが挿入されている。そし
て、２重構造チューブの端部は雰囲気遮断板１５１のほ
ぼ中央、すなわち基板９のほぼ回転中心の軸に沿って雰
囲気遮断板１５１の下面に露出している。

【００２７】内側チューブ１６１ａは純水供給部１６１
に接続されており、純水供給部１６１から供給される純
水が内側チューブ１６１ａを介して基板９の上面のおよ
そ中央に供給される。純水が基板９に供給される際には
基板９が保持台１２１とともに回転し、供給された純水
が基板９の上面に沿って外周方向へと流れて基板９に対
する洗浄処理が行われる。なお、基板９の外縁部から飛
散する洗浄に使われた純水は基板９の周囲を覆うカップ
１０４に受け止められて回収される。

【００２８】一方、外側チューブ１７１ａはガス供給部
１７１に接続されており、外側チューブ１７１ａと内側
チューブ１６１ａとの間の空間に処理ガスが供給され
る。これにより、雰囲気遮断板１５１の下面のほぼ中央
から基板９の上面へと処理ガスを供給することができる
ようになっている。

【００２９】また、雰囲気遮断板１５１には雰囲気遮断
板１５１の温度を測定するための熱電対が温度計１５４
として取り付けられている。温度計１５４により測定さ
れる温度は基板９の温度に等しいものとみなされて図２
に示すガス供給制御部１７２に伝達される。温度計１５
４からの温度はガス供給制御部１７２において処理ガス
中のＩＰＡ蒸気の濃度制御に利用される。

【００３０】以上説明してきたように、この基板処理装
置１００では基板９に対して純水を供給することができ
るようになっており、後述する乾燥処理のみならず、基
板９の純水洗浄も行うことができる装置となっている。
なお、基板処理装置１００にはさらに薬液を供給する等
の他の構成が設けられていてもよく、この場合には基板
処理装置１００は薬液等による処理、洗浄処理、および
洗浄処理後の乾燥処理を行う装置となる。例えば、現像
液を供給して基板表面のフォトレジスト膜を現像するス
ピンデベロッパ、その他、酸やアルカリ等のように化学
的な影響を与える薬液を基板に供給したり、高圧に加圧
された液を基板に供給したり、ブラシで基板表面を摺接
したり、超音波振動する液を基板表面に供給する等の処
理を施す各種回転式基板処理装置等に図１に示す構成が
設けられた装置となっていてもよい。

【００３１】次に、基板処理装置１００による純水洗浄
後の乾燥処理における処理ガスの供給動作および基板９
の回転動作について説明する。

【００３２】図３は基板処理装置１００の動作を示すタ
イムチャートである。図３中符号Ｐ１にて示す工程は洗
浄工程の一部を示し、符号Ｐ２にて示す工程は純水洗浄
後の乾燥工程を示している。なお、これらの動作は図２
に示した制御部１０８内のモータ制御部１３２、純水供
給制御部１６２およびガス供給制御部１７２により実行
される。

【００３３】洗浄工程では純水供給部１６１から純水が
基板９に供給されるとともに、基板９が５００rmp程度
の低速で回転される。これにより、基板９の上面のほぼ
中央（すなわち、回転中心）に供給された純水は基板９
の上面を外周方向へと流れ、基板９に対する洗浄が行わ
れる。

【００３４】洗浄処理が完了すると（図３中に示す時刻
ＴＭ１）、純水の供給動作を停止するとともに基板９を
１５００〜３０００rpm程度の高速で２〜３秒回転す
る。これにより、基板９に付着している純水の大部分が
遠心力により振り飛ばされて素早く取り除かれる。な
お、この高速回転により大部分の純水が基板９から取り
除かれるが、基板９の表面に存在する微小なホールや基
板９の表面に形成されたステップ（段差）には依然、微
小な水滴が残存している状態となる。

【００３５】また、洗浄処理の完了と同時（時刻ＴＭ
１）にガス供給部１７１より基板９の上面に処理ガスが
１００リットル／分程度で供給される。

【００３６】基板９の２〜３秒の高速回転が行われると
（図３中に示す時刻ＴＭ１〜ＴＭ２）、基板９に付着し
ている純水は微小な水滴のみの状態となる。その後、基
板９の回転速度は１００〜５００rpm程度の低速に再び
戻され、この状態で基板９は２０〜３０秒回転される。
また、この間、ガス供給部１７１からは処理ガスが基板
９に供給され続ける。

【００３７】以上の工程が完了すると（図３中に示す時
刻ＴＭ３）、基板９に対する乾燥処理は終了し、基板９
の回転動作を停止するとともにガス供給動作も停止す
る。

【００３８】次に、図３に示した乾燥処理の動作におけ
る基板処理装置１００の状態および基板９の乾燥の進行
の様子について説明する。

【００３９】まず、時刻ＴＭ１〜ＴＭ２における基板９
を高速に回転させる工程では、基板９に付着している純
水の大部分が基板９から飛散するようにして取り除かれ
る。このとき、基板９へは処理ガスが１００リットル／
分の量で供給されているが、この供給量は基板９の上面
の雰囲気を処理ガスの雰囲気に維持するには十分な量と
はいえない量となっている。すなわち、基板９や保持台
１２１の高速な回転によりカップ１０４と雰囲気遮断板
１５１との間の隙間Ｇからカップ１０４や雰囲気遮断板
１５１の外部に存在する大気が基板９や保持台１２１の
回転に巻き込まれるようにしてカップ１０４内部へと進
入する。

【００４０】このように、基板９を高速で回転した場合
には基板９の上面の雰囲気は十分な処理ガスの雰囲気に
は維持されないが、高速回転が行われる時間は２〜３秒
と短いために基板９と酸素とが純水を介して反応してし
まうことはなくウォーターマークが発生することはな
い。

【００４１】基板９に付着した純水の大部分を除去し終
えると、すなわち時刻ＴＭ２からは基板９の回転速度は
減少し、高速回転に対して相対的に低速な低速回転に変
更される。低速回転している基板９や保持台１２１は周
囲の気流を巻き込む作用が高速回転時と比べて低いた
め、１００リットル／分の処理ガスを供給するだけでカ
ップ１０４外部の大気が基板９の上面に進入することを
防止することができる。これにより、基板９の上面の雰
囲気を処理ガスの雰囲気に十分に維持することができ
る。

【００４２】このような低速回転および処理ガスの供給
を２０〜３０秒（時刻ＴＭ２〜ＴＭ３の間）継続するこ
とにより、基板９上の微小なホールやステップに残存し
ている微小な水滴が乾燥される。もちろん、水滴の周り
は酸素が存在しない処理ガスの雰囲気であるため、微小
な水滴が乾燥する際にウォーターマークが発生すること
はない。

【００４３】図４は基板処理装置１００の乾燥処理の際
の処理ガスの供給動作および基板９の回転動作の他の形
態を説明するためのタイムチャートである。なお、図４
中に示す時刻ＴＭ１ないしＴＭ３は図３に示すものに対
応している。

【００４４】図４に示す乾燥動作では図３に示した乾燥
動作と同様に、時刻ＴＭ１において洗浄処理が完了する
と基板９を１５００〜３０００rpmにて２〜３秒の間高
速に回転するが、このとき処理ガスの供給は行われな
い。そして、高速回転動作による基板９からの純水の飛
散後に基板９の回転を停止するとともに１００リットル
／分の流量で処理ガスの供給を２０〜３０秒行う（時刻
ＴＭ２〜ＴＭ３）。

【００４５】既述のように、高速回転を行っている２〜
３秒という時間はウォーターマークが発生するために要
する時間に比べて短く、この間の基板９の上面の雰囲気
に酸素が含まれていても基板９にウォーターマークが発
生することはない。したがって、図４に示すように基板
９の高速回転中に処理ガスの供給を停止することは問題
とならない。すなわち、処理ガスの供給の開始は時刻Ｔ
Ｍ２以前（乾燥処理は時刻ＴＭ１から開始されるので実
質的には時刻ＴＭ１〜ＴＭ２）であればいつでもよく、
例えば、処理ガスの供給開始から２秒程度でガス供給の
量、温度、成分等が安定するのであるならば図３に示す
ように時刻ＴＭ１からガス供給動作を行えばよく、ガス
供給開始とほぼ同時に安定して処理ガスを供給すること
ができるのであるならば図４に示すように時刻ＴＭ２か
らガス供給動作を行うようにすればよい。言い換えるな
らば、少なくとも純水が高速回転により除去された後に
おいてガスの供給が行われるようになっていればよい。

【００４６】高速回転による基板９上の大部分の純水の
除去が完了すると（時刻ＴＭ２）、図４に示す乾燥動作
では基板９の回転動作が停止する。乾燥動作における基
板９の回転は専ら純水を基板９から飛散させるために行
われる動作であり、基板９上のホールやステップに残存
する微小な水滴を除去するためには必ずしも基板９の回
転動作が必要ではないからである。また、基板９の回転
動作を停止することにより基板９や保持台１２１の回転
による周囲の気流の巻き込みが生じず、基板９の上面の
雰囲気を処理ガスの雰囲気に容易に維持することが可能
となる。

【００４７】このように、図４に示す乾燥動作は図３に
示す乾燥動作における基板９の回転動作および処理ガス
の供給動作をさらに効率的な動作にしたものとなってい
る。

【００４８】次に、ガス供給制御部１７２による処理ガ
ス中のＩＰＡ蒸気の濃度制御の方法について説明する。

【００４９】図５は、ガス供給部１７１の構成およびガ
ス供給制御部１７２を中心とする各構成の接続関係を示
す図である。ガス供給部１７１は、液状のＩＰＡを蒸発
させる蒸発槽２０１、第１ないし第３の配管２１１〜２
１３、第１ないし第４の温度センサ２２１〜２２４、第
１ないし第４の温度制御部２３１〜２３４、第１ないし
第４のヒータ２４１〜２４４、濃度検出センサ２５１、
第１および第２のマスフローコントローラ２６１、２６
２、並びにオペレータからの入力を受け付ける入力部２
０７を備える。なお、以下の説明では、第１ないし第４
の温度制御部２３１〜２３４は、第１ないし第４のＴＣ
（Temperature Controller）２３１〜２３４と称し、第
１および第２のマスフローコントローラ２６１、２６２
は、第１および第２のＭＦＣ（Mass Flow Controller）
２６１、２６２と称することとする。また、基板処理装
置１００の外部には、窒素供給源８が設置される。次
に、ＩＰＡ蒸気の濃度制御に係る各部をより具体的に説
明する。

【００５０】まず、窒素供給源８は窒素ガスを内部に貯
留している。この窒素ガスは、典型的な基板処理工程で
は、配管をウォームアップしたりする等様々な用途に用
いられるが、基板処理装置１００では、主としてキャリ
アガスとして用いられる。また、この窒素供給源８は第
１の配管２１１の一方端と接続されており、外部から加
圧されることにより内部に貯留している窒素ガスを第１
の配管２１１に送出する。

【００５１】第１の配管２１１は、まず、窒素供給源８
から送り込まれた窒素ガスを２分岐する。２分岐された
一方の窒素ガスは第３の配管２１３（後述）によって導
かれる。他方の窒素ガスはそのまま第１の配管２１１に
よって導かれ、第１の配管２１１の他方端に接続されて
いる蒸発槽２０１（後述）に供給される。この第１の配
管２１１には第１のＭＦＣ２６１が介設される。第１の
ＭＦＣ２６１は、後述するようなガス供給制御部１７２
の制御下で、内部のコントロールバルブ２６１ａを制御
し、第１の配管２１１に導かれる窒素ガスの流量を所定
流量Ｑ_MFC1に調節する。また、第１の配管２１１の他方
端近傍には、後述するような第１のＴＣ２３１の制御下
で、第１の配管２１１内を導かれる窒素ガスを加熱する
第１のヒータ２４１が設置されている。

【００５２】蒸発槽２０１には、液状のＩＰＡまたはそ
の他の処理液が予め貯留されており、さらに、後述する
ような第２のＴＣ２３２の制御下で、液状ＩＰＡを加熱
する第２のヒータ２４２が設けられている。さらに、蒸
発槽２０１には、液状ＩＰＡの実際の温度を測定して、
その測定結果をＴ_DET4として第２のＴＣ２３２に出力す
る第４の温度センサ２２４が設けられている。第２のヒ
ータ２４２による加熱の結果、蒸発槽２０１内では液状
ＩＰＡが蒸発する。また、この蒸発槽２０１には、第１
の配管２１１を通じて窒素ガス（流量Ｑ_MFC1）が供給さ
れる。その結果、蒸発槽２０１内では、ＩＰＡの蒸気と
窒素ガスとの混合ガスが濃度未調整の処理ガスとして生
成される。さらに、この蒸発槽２０１は、第２の配管２
１２の一方端と接続されており、内部で生成した濃度未
調整の処理ガスを第２の配管２１２に送出する。この第
２の配管２１２に送出される処理ガスの流量は、ＩＰＡ
の蒸気の流量をＱ_IPAとすると、Ｑ_MFC1＋Ｑ_IPAとなる。

【００５３】上述したように、第３の配管２１３はその
一方端が第１の配管２１１と接続されており、２分岐さ
れた一方の窒素ガスを導く。この第３の配管２１３の他
方端は第２の配管２１２と接続される。この第３の配管
２１３には第２のＭＦＣ２６２が介設される。第２のＭ
ＦＣ２６２は、後述するようなガス供給制御部１７２の
制御下で、内部のコントロールバルブ２６２ａを制御
し、第３の配管２１３に導かれる窒素ガスの流量を所定
流量Ｑ_MFC2に調節する。また、第３の配管２１３の他方
端近傍には、後述するような第３のＴＣ２３３の制御下
で、第３の配管２１３内を導かれる窒素ガスを加熱する
第３のヒータ２４３が設置されている。

【００５４】第２の配管２１２は、その他方端が雰囲気
遮断板１５１を貫通する外側チューブ１７１ａに接続さ
れており、外側チューブ１７１ａから吐出されるべき処
理ガスを導く。まず、この第２の配管２１２の一方端近
傍（蒸発槽２０１の近傍）には、蒸発槽２０１から送出
された直後の未調整の処理ガスが有する実際の温度を測
定して、その測定結果をＴ_DET1として第１および第２の
ＴＣ２３１、２３２に出力する第１の温度センサ２２１
が設置される。このＴ_DET1は、第１および第２のＴＣ２
３１、２３２が第１および第２のヒータ２４１、２４２
の温度を制御する時に用いられる。さらに、この第２の
配管２１２の一方端近傍には第３の配管２１３が接続さ
れる。この接続位置において蒸発槽２０１から送出され
た処理ガスは、第３の配管２１３によって導かれてくる
窒素ガスによって希釈され、希釈された処理ガスの流量
（以下、総流量と称す）は、Ｑ_MFC1＋Ｑ_MFC2＋Ｑ_IPA＝
Ｑ_totalとなる。ところで、蒸発槽２０１から送出され
た直後の処理ガスは、飽和蒸気であり結露しやすいが、
第３の配管２１３を導かれてくる窒素ガスにより希釈さ
れることにより、処理ガスに含まれるＩＰＡ蒸気は結露
しにくくなる。なお、ＩＰＡ蒸気の結露を防止するとい
う観点からは、第３の配管２１３は、可能な限り蒸発槽
２０１と近い箇所で第２の配管２１２と接続されること
が好ましい。

【００５５】また、第２および第３の配管２１２、２１
３の接続位置の近傍には、接続位置で希釈された処理ガ
スが有する実際の温度を測定し、その測定結果をＴ_DET2
として第３のＴＣ２３３に出力する第２の温度センサ２
２２が設置される。このＴ_DET2は、第３のＴＣ２３３が
第３のヒータ２４３の温度を制御する時に用いられる。
また、第２の配管２１２の他方端近傍（雰囲気遮断板１
５１側）には、希釈された処理ガス内に含まれるＩＰＡ
蒸気の実際の濃度を測定して、その測定結果をＣ_DETと
してガス供給制御部１７２に出力する濃度検出センサ２
５１が介設される。このＣ_DETは、ガス供給制御部１７
２が第１および第２のＭＦＣ２６１、２６２の流量を制
御する時に用いられる。この濃度検出センサ２５１は、
典型的には光学式または燃焼式のものが用いられる。ま
た、第２の配管２１２の他方端近傍には、後述するよう
な第４のＴＣ２３４の制御下で、希釈された処理ガスを
加熱する第４のヒータ２４４と、第４のヒータ２４４に
より加熱された処理ガスが有する実際の温度を測定し
て、その測定結果をＴ_DET3として第４のＴＣ２３４に出
力する第３の温度センサ２２３とが設置される。このＴ
_DET3は、第４のＴＣ２３４が第４のヒータ２４４を制御
する時に用いられる。

【００５６】この第２の配管２１２を導かれる希釈され
た処理ガスは、最終的に雰囲気遮断板１５１から基板９
へと吐出され、上述の乾燥処理の際の濃度調整された処
理ガスとして用いられる。

【００５７】次に、ガス供給制御部１７２について説明
する。ガス供給制御部１７２には、図６に示すように、
ＣＰＵ３０１と、ＲＯＭ３０２と、ＲＡＭ３０３と、イ
ンターフェイス部３０４とが通信可能に接続される。Ｃ
ＰＵ３０１は、後述するようにして基板処理装置１００
の動作を統括的に制御する。ＲＯＭ３０２には、基板処
理装置１００の動作のための制御プログラム３２１が格
納されている。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１の動作の
ための作業領域として用いられる。インターフェイス部
３０４は、ガス供給制御部１７２の外部の第１ないし第
４のＴＣ２３１〜２３４、濃度検出センサ２５１、第１
および第２のＭＦＣ２６１、２６２並びに入力部２０７
と通信可能に接続される。入力部２０７はディスプレイ
やキーボード等を含んでおり、これによって、基板処理
装置１００の制御の目標値となる目標パラメータがオペ
レータによって設定される。

【００５８】以上のように構成されるガス供給部１７１
およびガス供給制御部１７２による濃度制御等の動作を
以下に説明する。なお、以下の説明では、ガス供給制御
部１７２は、内部のＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２内に予
め格納される制御プログラム３２１に従って、ＲＡＭ３
０３を作業領域として用いて動作することを予め指摘し
ておく。

【００５９】まず最初に、ＣＰＵ３０１は、制御プログ
ラム３２１に含まれており、上述の目標パラメータを設
定するための処理プログラム（いわゆる、レシピ）を起
動し、目標パラメータ設定のための画面を入力部２０７
のディスプレイに表示する。この表示に応答して、オペ
レータは入力部２０７のディスプレイ上に上述の画面が
表示されると、各種目標パラメータを設定しなければな
らないが、本実施の形態に特に必要とされるものは、外
側チューブ１７１ａ（外側チューブ１７１ａと内側チュ
ーブ１６１ａとの間の隙間、以下同様）から吐出される
処理ガスの総流量Ｑ_total、外側チューブ１７１ａから
吐出される処理ガスの温度Ｔ_gasおよび処理ガス内に含
まれるＩＰＡ蒸気の濃度Ｃ_IPAである。基板処理装置１
００は、基板９に供給する処理ガスの濃度および温度
を、３個の目標パラメータＱ_total、Ｔ_gasおよびＣ_IPA
に基づいて調節することにより、基板９に対してオペレ
ータの希望通りの処理を実行する。ＣＰＵ３０１は、オ
ペレータにより設定された３個の目標パラメータを、入
力部２０７よりインターフェイス部３０４を介して受け
取った後、ＲＡＭ３０３に格納する。その後、基板処理
装置１００による洗浄工程および乾燥工程が開始され
る。これらの処理の工程は既述の通りであるが、乾燥工
程における処理ガス中のＩＰＡ蒸気の濃度制御を中心に
以下説明する。

【００６０】乾燥工程が開始される前の予備的な工程と
して、あるいは乾燥工程の最初の段階の予備的な工程と
してガス供給制御部１７２のＣＰＵ３０１は制御プログ
ラム３２１に従ってスタンバイ工程を実行する。まず、
ＣＰＵ３０１は、制御プログラム３２１に予め設定され
ている一定の温度Ｔ₀を、インターフェイス部３０４を
介して、第１ないし第３のＴＣ２３１〜２３３に通知す
る。この一定温度Ｔ₀は、蒸発槽２０１内に貯留されて
いる液状のＩＰＡの飽和蒸気圧に関連して、適当な温度
に選ばれる（例えば、６６℃程度）。つまり、一定温度
Ｔ₀が相対的に低い値であるとこの飽和蒸気圧も低くな
り、乾燥工程において蒸発槽２０１内で生成されるＩＰ
Ａ蒸気の流量を確保しにくくなる。その結果、オペレー
タにより設定される処理ガスの総流量Ｑ_totalおよびそ
れに含まれるＩＰＡ蒸気の濃度Ｃ_IPAが確保しにくくな
るという問題点が発生する。そのため、一定温度Ｔ
₀は、好ましくは、このような問題点が発生しないよう
な適当な温度に選ばれる。なお、本実施の形態は説明の
簡素化の観点から、制御プログラム３２１にこの一定温
度Ｔ₀が予め設定されているとして説明するが、この一
定温度Ｔ₀はオペレータにより入力部２０７を通じて設
定されるように基板処理装置１００を構成してもよい。

【００６１】第１ないし第３のＴＣ２３１〜２３３は、
ＣＰＵ３０１により通知された一定温度Ｔ₀を内部に保
持するとともに、第１ないし第３のヒータ２４１〜２４
３の加熱温度を一定温度Ｔ₀に調節する。これによっ
て、第１のヒータ２４１は第１の配管２１１を一定温度
Ｔ₀で加熱し始め、第２のヒータ２４２は蒸発槽２０１
内の液状ＩＰＡを一定温度Ｔ₀で加熱し始め、第３のヒ
ータ２４３は第３の配管２１３を一定温度Ｔ₀で加熱し
始める。このような加熱は乾燥工程の間中ずっと行われ
る。

【００６２】スタンバイ工程では、制御プログラム３２
１に予め設定されている微小流量Ｑ₀（例えば、１０[l/
min]）の窒素ガスが、第３の配管２１３および第２の配
管２１２内に導かれる。この微小流量Ｑ₀の窒素ガス
は、第３のヒータ２４３によって加熱されるので、第２
の配管２１２は加熱される。これによって、乾燥工程で
ＩＰＡ蒸気を含む処理ガスが第２の配管２１２内を導か
れてもＩＰＡ蒸気が結露しにくくなる。なお、このスタ
ンバイ工程ではＩＰＡ蒸気が必要とされないので、微小
流量の窒素ガスは第１の配管２１１に導かれない。

【００６３】図４に示した乾燥動作の例の場合、スタン
バイ工程が継続している間に並行して保持台１２１側で
は基板９を高速に回転して基板９に付着している純水が
取り除かれる（図４に示す時刻ＴＭ１〜ＴＭ２）。な
お、スタンバイ工程は乾燥処理に先立って行われる洗浄
処理の工程中に行われてもよい。また、基板９を１枚ず
つ連続して処理する場合にはスタンバイ工程は装置の立
ち上げ時にのみ行われてもよい。

【００６４】スタンバイ工程が完了し、かつ基板９の高
速回転が２〜３秒行われると、以下に説明するＩＰＡ蒸
気の濃度が調整された処理ガスが基板９に吐出される
（図４に示す時刻ＴＭ２〜ＴＭ３）。処理ガス内に含ま
れるＩＰＡは基板９表面上に残溜する純水の液滴と置換
された後、蒸発する。その結果、表面に液滴を残すこと
なく基板９は十分に乾燥する。このようにして、基板処
理装置１００では乾燥工程が行われる。

【００６５】次に、処理ガス中のＩＰＡ蒸気の濃度制御
について詳説する。

【００６６】前述したように、ガス供給制御部１７２の
ＲＡＭ３０３（作業領域）には、予め総流量Ｑ_total、
温度Ｔ_gasおよび濃度Ｃ_IPAが格納されている。ガス供給
制御部１７２のＣＰＵ３０１は、乾燥工程に必要な処理
ガスを生成する場合、まず最初に処理ガス内に含まれる
ＩＰＡ蒸気の濃度を初期設定するために、第１の配管２
１１に導かれる窒素ガスの流量Ｑ_MFC1、および第３の配
管２１３に導かれる窒素ガスの流量Ｑ_MFC2を制御プログ
ラム３２１に従って決定する。そのため、ＣＰＵ３０１
は、現在ＲＡＭ３０３に格納されている総流量Ｑ_total
と濃度Ｃ_IPAとをかけ算して、今回基板９に供給する処
理ガス内に含まれていなければならないＩＰＡ蒸気の流
量Ｑ_IPAを求める。例えば、オペレータが前述したレシ
ピに従って、Ｑ_totalを１００[l/min]と、また濃度Ｃ
_IPAを５％と設定したと仮定する。この仮定に従えば、
流量Ｑ_IPAは５[l/min]となる。

【００６７】オペレータによる濃度Ｃ_IPAの設定は図５
に示したガス供給部１７１の補助を受けて行われてもよ
い。図５に示すようにガス供給制御部１７２には温度計
１５４により測定された雰囲気遮断板１５１の温度が入
力される。雰囲気遮断板１５１と基板９とは互いに近接
しているため、基板９の温度Ｔ_Wと雰囲気遮断板１５１
の温度との間には大きな差異はない。そこで、このガス
供給制御部１７２が後述するテーブル３２２（図７）を
参照して温度計からの温度においてＩＰＡ蒸気が飽和蒸
気圧となる濃度（以下、「飽和濃度」という。）を求め
てディスプレイに表示する。ここで、例えば温度２５℃
の場合のＩＰＡ蒸気の飽和濃度は５．８５％であるた
め、オペレータは５．８５％を下回る値である５％を入
力する。これにより、ＩＰＡ蒸気の濃度５％の処理ガス
が基板９に吐出されても、ＩＰＡ蒸気が基板９の表面で
結露することを防止することができる。その結果、適正
な乾燥処理を行うことができる。

【００６８】ところで、前述したように、蒸発槽２０１
内の液状ＩＰＡは一定温度Ｔ₀（本実施の形態では、６
６℃になるように加熱されている。ＩＰＡ蒸気の飽和蒸
気圧は、温度に対して一義的な値を有している。今、こ
の一定温度Ｔ₀下における飽和蒸気圧となるＩＰＡ蒸気
の飽和濃度をＸ₀％とする。また、ＩＰＡ蒸気の飽和濃
度は、今回必要なＩＰＡの流量Ｑ_IPAと、蒸発槽２０１
内から送出された処理ガスの流量（Ｑ_MFC1＋Ｑ_IPA）と
の比で表せるので数１が成立し、Ｑ_MFC1は数２により求
まる。

【００６９】

【数１】

【００７０】

【数２】

【００７１】ここで、ＩＰＡ蒸気の飽和濃度Ｘ₀は、既
知の物理量であり、本実施の形態では、制御プログラム
３２１は、図６に示すように、温度Ｔ₀に対する飽和濃
度Ｘ₀の値が予め記載されたテーブル３２２（図７参
照）を予め含んでいる。今、このテーブル３２２に記載
されているように（図７参照）、飽和濃度Ｘ₀は、温度
Ｔ₀＝６６℃では５０％であると仮定する。なお、ここ
で、この飽和濃度Ｘ₀は正しい値ではなく、説明の簡素
化の観点から、このような値を仮定していることを注釈
しておく。この仮定に従えば、上式数２より、Ｑ_MFC1は
５[l/min]となる。

【００７２】また、蒸発槽２０１から送出される処理ガ
ス（流量Ｑ_MFC1＋Ｑ_IPA）は、第２の配管２１２および
第３の配管２１３の接続位置において、第３の配管２１
３により導かれる窒素ガス（流量Ｑ_MFC2）により希釈さ
れる。故に、最終的に基板９に供給される処理ガスの総
流量Ｑ_totalは数３で表されるため、Ｑ_MFC2は数４より
求まる。

【００７３】

【数３】

【００７４】

【数４】

【００７５】上述の仮定に従えば、上式数４より、Ｑ
_MFC2は９０[l/min]となる。

【００７６】ガス供給制御部１７２のＣＰＵ３０１は、
上述のようにして求めた流量Ｑ_MFC1（本実施の形態では
５[l/min]）を、インターフェイス部３０４を介して第
１のＭＦＣ２６１に通知し、また流量Ｑ_MFC2（本実施の
形態では９０[l/min]）をインターフェイス部３０４を
介して第２のＭＦＣ２６２に通知する。第１および第２
のＭＦＣ２６１、２６２は、通知された流量Ｑ_MFC1およ
びＱ_MFC2に従って、第１および第３の配管２１１、２１
３内で流量Ｑ_MFC1およびＱ_MFC2が得られるように内部の
コントロールバルブ２６１ａ、２６２ａを開く。

【００７７】その後、窒素供給源８は、所定流量であっ
て常温の窒素ガスを送出する。窒素供給源８から送出さ
れた窒素ガスは、直後に２分岐されて、第１および第３
の配管２１１、２１３によって導かれる。まず、第１の
配管２１１内を導かれる窒素ガスは、第１のＭＦＣ２６
１によって流量Ｑ_MFC1に制御され、さらに第１のヒータ
２４１により一定温度Ｔ₀になるように加熱された後
に、蒸発槽２０１に導入される。蒸発槽２０１内には、
前述したようにＩＰＡ蒸気が発生している。ＩＰＡ蒸気
を生成している蒸発槽２０１内に窒素ガス（キャリアガ
ス）が導入されると、処理ガスつまりＩＰＡ蒸気と窒素
ガスとの混合ガスが生成される。この生成された処理ガ
スは、蒸発槽２０１から第２の配管２１２に送出され
る。一方、第３の配管２１３内を導かれる窒素ガスは、
第２のＭＦＣ２６２によって流量Ｑ_MFC2に制御され、さ
らに第３のヒータ２４３により一定温度Ｔ₀になるよう
に加熱された後に、第２の配管２１２に導入される。

【００７８】よって、蒸発槽２０１から送出された処理
ガスは、第３の配管２１３内を導かれてくる窒素ガスに
よって、第２の配管２１２と第３の配管２１３との接続
位置で希釈され、その結果、希釈された処理ガスの流量
は、（Ｑ_MFC1＋Ｑ_MFC2＋Ｑ_IPA）＝Ｑ_totalとなり、ま
た、希釈された処理ガス内のＩＰＡ蒸気の濃度は、上述
からも明らかなように、Ｑ_IPA／（Ｑ_MFC1＋Ｑ_MFC2＋Ｑ
_IPA）＝Ｃ_IPAとなる。この希釈された処理ガスは、第２
の配管２１２内を導かれていき、やがて、第４のヒータ
２４４により温度Ｔ_gasに昇温された後に、外側チュー
ブ１７１ａから基板９に供給される。その結果、基板処
理装置１００内では、上述した乾燥工程が実行される。
以上の説明からも明らかなように、基板９に供給される
処理ガスの温度はＴ_gasであり、処理ガス内に含まれる
ＩＰＡ蒸気の濃度はＣ_IPAであり、処理ガスの総流量は
Ｑ_totalである。これらはオペレータにより設定された
目標パラメータそのものである。このように、基板処理
装置１００では、処理ガス内のＩＰＡ蒸気の濃度は、総
流量に対する第１および第３の配管２１１、２１３の流
量の比率により決まり、従来のように蒸発槽内の液状Ｉ
ＰＡの温度では決まらない。このように、基板処理装置
１００は、熱容量が大きい液状ＩＰＡの蒸発条件を変更
することなく処理ガス内のＩＰＡ蒸気の濃度を制御でき
るので、迅速にオペレータの希望通りにＩＰＡ蒸気の濃
度を制御することができる。

【００７９】基板処理装置１００では、処理ガスは上述
のようにして生成され、外側チューブ１７１ａから基板
９に対して供給される。さらに、基板処理装置１００は
処理ガスを生成している間中ずっと、基板９に供給され
る処理ガス内に含まれるＩＰＡ蒸気の濃度と、第１ない
し第４のヒータ２４１〜２４４の加熱温度とを、以下の
ようにして制御している。

【００８０】まず、ＩＰＡ蒸気の濃度制御について説明
する。前述したように、第２の配管２１２上には、濃度
検出センサ２５１が設けられている。この濃度検出セン
サ２５１は、基板９に対して供給される処理ガス内に含
まれるＩＰＡ蒸気の濃度を常時測定しており、その測定
結果をＣ_DETとしてガス供給制御部１７２に出力する。
ガス供給制御部１７２のＣＰＵ３０１（図６参照）は、
インターフェイス部３０４を介してＣ_DETを受け取る。
また、ガス供給制御部１７２のＲＡＭ３０３には、オペ
レータにより設定された今回必要なＩＰＡ蒸気の濃度で
あるＣ_IPA（目標値）が保持されている。ＣＰＵ３０１
は、目標値であるＣ_IPAと実際の濃度Ｃ_DETとの間の偏差
に基づいて、好ましくはＰＩＤ（Proportional-plus-in
tegral-plus-derivative）動作を実行して、第１のＭＦ
Ｃ２６１の流量を微調整する。このように、第１のＭＦ
Ｃ２６１の流量は、濃度検出センサ２５１の測定結果Ｃ
_DETに基づいてフィードバック制御される。ここで、第
１のＭＦＣ２６１の流量Ｑ_MFC1を微調整し、第２のＭＦ
Ｃ２６２の流量Ｑ_MFC2を微調整しない場合、基板９に供
給される処理ガスの総流量Ｑ_totalは変化する。しかし
ながら、第１のＭＦＣ２６１の調整量は微小であるた
め、第２のＭＦＣ２６２の流量Ｑ_MFC2を微調整して、常
時一定の総流量Ｑ_totalを得る必要性は少ない。ただ
し、一定の総流量Ｑ_totalを得ることができるように、
第２のＭＦＣ２６２の流量Ｑ_MFC2も微調整してもよい。

【００８１】このように、基板処理装置１００はＩＰＡ
蒸気の現在の濃度を直接測定し、その測定結果に基づい
て少なくとも第１のＭＦＣ２６１の流量Ｑ_MFC1を微調整
するためにフィードバック制御している。これによっ
て、オペレータの希望通りの乾燥処理を基板９に対して
施すことができる。

【００８２】次に、第１のヒータ２４１の温度制御につ
いて説明する。前述したように、第２の配管２１２上に
は、第１の温度センサ２２１が設けられている。この第
１の温度センサ２２１は、蒸発槽２０１から送出された
直後の処理ガスが有する実際の温度を常時測定してお
り、その測定結果をＴ_DET1として第１のＴＣ２３１に出
力する。第１のＴＣ２３１には、ＣＰＵ３０１によって
通知された一定温度Ｔ₀が保持されている。第１のＴＣ
２３１は、一定温度Ｔ₀と実際の温度Ｔ_DET1との間の偏
差に基づいて、好ましくはＰＩＤ動作を実行して、第１
のヒータ２４１の加熱温度を微調整するためのフィード
バック制御を実行する。このように、第１の配管２１１
を導かれる窒素ガスは、蒸発槽２０１から送出される処
理ガスの温度が一定温度Ｔ₀になるように加熱されるた
め、処理ガスの温度によって決まるＩＰＡ蒸気の濃度も
また、オペレータの希望通りに一定濃度に制御できるよ
うになる。そのため、基板処理装置１００では、従来の
ような蒸発槽２０１に窒素ガスが導入されることによる
ＩＰＡ蒸気の濃度変化が起こりにくくなる。これによっ
て、オペレータの希望通りの乾燥処理を基板９に対して
施すことができる。

【００８３】次に、第２のヒータ２４２の温度制御につ
いて説明する。上述した第１の温度センサ２２１は、Ｔ
_DET1を第２のＴＣ２３２にも出力する。第２のＴＣ２３
２にも、前述したように一定温度Ｔ₀が保持されてい
る。第２のＴＣ２３２もまた、第１のＴＣ２３１と同様
に、好ましくはＰＩＤ動作を実行して、第２のヒータ２
４２の加熱温度を微調整するためのフィードバック制御
を実行する。このように、蒸発槽２０１に貯留されてい
る液状のＩＰＡは、蒸発槽２０１から送出される処理ガ
スの温度が一定温度Ｔ₀になるように加熱されるため、
処理ガスの温度によって決まるＩＰＡ蒸気の濃度もま
た、オペレータの希望通りに一定温度に制御できるよう
になる。これによって、オペレータの希望通りの乾燥処
理を基板９に対して施すことができる。

【００８４】次に、第３のヒータ２４３の温度制御につ
いて説明する。前述したように、第２の配管２１２に
は、第２の温度センサ２２２が設けられている。この第
２の温度センサ２２２は、希釈された処理ガス（流量Ｑ
_total）の実際の温度を常時測定しており、その測定結
果をＴ_DET2として第３のＴＣ２３３に出力する。第３の
ＴＣ２３３にも、前述したように一定温度Ｔ₀が保持さ
れている。第３のＴＣ２３３は、一定温度Ｔ₀と実際の
温度Ｔ_DET2との間の偏差に基づいて、好ましくは上述の
ＰＩＤ動作を実行して、第３のヒータ２４３の加熱温度
を微調整するためのフィードバック制御を実行する。こ
のように、第３の配管２１３を導かれる窒素ガスは、希
釈された処理ガスの温度が一定温度Ｔ₀になるように加
熱されるため、希釈された処理ガスの温度低下を招かな
い。そのため、希釈された処理ガスの温度によって決ま
るＩＰＡ蒸気の濃度は、オペレータの希望通りに一定濃
度に制御できるようになる。これによって、オペレータ
の希望通りの乾燥処理を基板９に対して施すことができ
る。

【００８５】以上説明したように、基板処理装置１００
は蒸発槽２０１内に貯留されている液状ＩＰＡの温度に
基づいて処理ガス内のＩＰＡ蒸気の濃度を制御するので
はなく、第２の配管２１２を導かれる処理ガス自体の濃
度を測定し、この測定結果に基づいて、第１の配管２１
１内を導かれる窒素ガスの流量を少なくとも微調整して
処理ガス内のＩＰＡ蒸気の濃度を制御している。そのた
め、基板処理装置１００は基板９に対してオペレータの
希望通りの乾燥処理を施すことができる。また、ＩＰＡ
蒸気の濃度制御において、液状ＩＰＡの温度および第１
の配管２１１を導かれる窒素ガスは、蒸発槽２０１から
送出された直後の処理ガスが有する温度に基づいて一定
温度Ｔ₀にフィードバック制御されている。これによっ
て、蒸発槽２０１内の液状ＩＰＡの温度は窒素ガスが蒸
発槽２０１内に導入されても変化しにくく、つまり処理
ガス内のＩＰＡ蒸気はオペレータの希望通りの濃度を常
に有しているため、基板処理装置１００は基板９に対し
てオペレータの希望通りの乾燥処理を施すことができ
る。

【００８６】次に、第４のヒータ２４４の温度制御につ
いて説明する。前述したように、第２の配管２１２上に
は、第３の温度センサ２２３が設けられている。この第
３の温度センサ２２３は、希釈された処理ガス（流量Ｑ
_total）の実際の温度を常時測定しており、その測定結
果をＴ_DET3として第４のＴＣ２３４に出力する。第４の
ＴＣ２３４には、前述したように基板９に対して供給す
る処理ガスの温度Ｔ_gasが保持されている。第４のＴＣ
２３４は、所定温度Ｔ_gasと実際の温度Ｔ_DET4との間の
偏差に基づいて、好ましくは上述のＰＩＤ動作を実行し
て、第４のヒータ２４４の加熱温度を微調整するための
フィードバック制御を実行する。このように、第４のヒ
ータ２４４は、外側チューブ１７１ａの吐出口の直前に
おいて、基板９に供給される処理ガスが有する実際の温
度に基づいてフィードバック制御される。そのため、処
理ガスの温度は常にオペレータが希望する温度Ｔ_gasに
保たれる。上述した乾燥工程においては、処理ガス内の
ＩＰＡ蒸気の濃度だけでなく、処理ガスの温度もまた基
板９の乾燥時間に関わってくる。つまり、供給される処
理ガスの温度によって、基板９自体の温度が上昇し、基
板９に形成された細かな溝等に入り込んだ液滴を蒸発さ
せることが可能となる。これによって、オペレータの期
待通りの乾燥処理を基板９に対してより好適に施すこと
ができる。

【００８７】なお、一般に乾燥処理の開始時において基
板９の温度Ｔ_Wよりも吐出される処理ガスの温度Ｔ_gasの
方が温度が高いので、乾燥処理中に基板９の温度は上昇
するが低下することはない。したがって、乾燥処理の開
始時の基板９の温度における処理ガスのＩＰＡ蒸気の飽
和濃度よりも低い濃度が設定されると、乾燥処理の途上
においても常にＩＰＡ蒸気の濃度は飽和濃度を下回るよ
うに保たれる。

【００８８】次に、一連の基板処理工程が終了し、新た
な基板処理工程に移行する場合において、基板処理装置
１００は処理ガスの総流量を一定に保ちつつ、処理ガス
内のＩＰＡ蒸気の濃度を変更するためには、以下の動作
を実行する。まず最初に、オペレータは、前述したレシ
ピに従って、新しい３個の目標パラメータＱ_total、Ｔ
_gasおよびＣ_IPAを設定する。次に、基板処理装置１００
はスタンバイ工程を実行し、洗浄工程後の乾燥工程に移
行する。乾燥工程に移行した時点では、基板処理装置１
００のＲＡＭ３０３（作業領域）には、総流量
Ｑ_total、温度Ｔ_gasおよび濃度Ｃ_IPAが格納されてい
る。前述したように、基板処理装置１００は、まず最初
に流量Ｑ_MFC1および流量Ｑ_MFC2を初期設定する。そのた
め、ＣＰＵ３０１は、総流量Ｑ_totalと濃度Ｃ_IPAとをか
け算して流量Ｑ_IPAを求める。例えば、オペレータが、
今回、レシピに従って、Ｑ_totalを１００[l/min]と、ま
た基板９の測定温度におけるＩＰＡ飽和濃度が１０％を
超えるものであると仮定し、濃度Ｃ_IPAを１０％と設定
したとすると、流量Ｑ_IPAは１０[l/min]となる。

【００８９】蒸発槽２０１内の液状ＩＰＡは、一定温度
Ｔ₀（飽和濃度Ｘ₀％）になるように加熱されている。こ
の時、Ｑ_MFC1は、数２より１０[l/min]となる。また、
Ｑ_MFC2は、数４より８０[l/min]となる。基板処理装置
１００の第１のＭＦＣ２６１および第２のＭＦＣ２６２
は、上述のようにして求めた流量Ｑ_MFC1（本実施の形態
では１０[l/min]）および流量Ｑ_MFC2（本実施の形態で
は８０[l/min]）が得られるように内部のコントロール
バルブ２６１ａ、２６２ａを開く。

【００９０】このように、基板処理装置１００は、蒸発
槽２０１内に導入する窒素ガスの流量および第３の配管
２１３を導かれる窒素ガスの流量を変更することによ
り、処理ガスの総流量を一定に保ちつつ、処理ガス内の
ＩＰＡ蒸気の濃度を変更することができる。このよう
に、基板処理装置１００では熱容量の大きな液状ＩＰＡ
（蒸発槽２０１内に貯留）の温度を変更する必要がな
い。そのため、基板処理装置１００によれば次の基板処
理工程に短時間で容易に移行できる。

【００９１】また同様に、前回の基板処理工程から新た
な基板処理工程に移行する場合において、基板処理装置
１００は処理ガス内のＩＰＡ蒸気の濃度を一定に保ちつ
つ処理ガスの総流量を変更するためには、以下の動作を
実行する。まず最初に、オペレータは前述したレシピに
従って、新しい３個の目標パラメータＱ_total、Ｔ_gasお
よびＣ_IPAを設定する。次に、基板処理装置１００はス
タンバイ工程を実行し、洗浄工程後の乾燥工程に移行す
る。この移行時、基板処理装置１００のＲＡＭ３０３
（作業領域）には、総流量Ｑ_total、温度Ｔ_gasおよび濃
度Ｃ_IPAが格納されている。前述したように、基板処理
装置１００は、まず最初に、流量Ｑ_MFC1および流量Ｑ
_MFC2を初期設定する。そのため、ＣＰＵ３０１は、総流
量Ｑ_totalと濃度Ｃ_IPAとをかけ算して流量Ｑ_IPAを求め
る。例えば、オペレータが、今回、レシピに従ってＱ
_totalを２００[l/min]と設定し、濃度Ｃ_IPAを１０％と
設定したと仮定する。この仮定に従えば、流量Ｑ_IPAは
２０[l/min]となる。

【００９２】蒸発槽２０１内の液状ＩＰＡは、一定温度
Ｔ₀（飽和濃度Ｘ₀）になるように加熱されている。この
時、Ｑ_MFC1は、数２より２０[l/min]となる。また、Ｑ
_MFC2は、数４より１６０[l/min]となる。基板処理装置
１００の第１のＭＦＣ２６１および第２のＭＦＣ２６２
は、上述のようにして求めた流量Ｑ_MFC1（本実施の形態
では２０[l/min]）および流量Ｑ_MFC2（本実施の形態で
は１６０[l/min]）が得られるように内部のコントロー
ルバルブ２６１ａ、２６２ａを開く。

【００９３】このように、基板処理装置１００は、蒸発
槽２０１内に導入する窒素ガスの流量および第３の配管
２１３を導かれる窒素ガスの流量を変更することによ
り、処理ガス内のＩＰＡ蒸気の濃度を一定に保ちつつ処
理ガスの総流量を変更することができる。

【００９４】このように、基板処理装置１００では熱容
量の大きな液状ＩＰＡ（蒸発槽２０１内に貯留）の温度
を変更する必要がない。そのため、基板処理装置１００
によれば、次の基板処理工程に短時間で容易に移行でき
る。

【００９５】なお、上述した基板処理装置１００では、
第１の温度センサ２２１がその検出結果Ｔ_DET1を第１お
よび第２のＴＣ２３１、２３２に出力するようにし、第
１および第２のＴＣ２３１、２３２はＴ_DET1に基づい
て、第１および第２のヒータ２４１、２４２の加熱温度
をフィードバック制御していた。しかしながら、基板処
理装置１００は第１および第２のヒータ２４１、２４２
の加熱温度をフィードバック制御するために、第１の温
度センサ２２１に代えて濃度検出センサを用いてもよ
い。この濃度検出センサは、蒸発槽２０１から送出され
た処理ガス内に含まれるＩＰＡの実際の濃度を測定す
る。前述したように、蒸発槽２０１から送出された直後
の処理ガスは飽和蒸気であるため、ＩＰＡ蒸気の濃度を
測定できれば、処理ガスの温度は一義的に求められる。
したがって、第１および第２のＴＣ２３１、２３２は、
この濃度検出センサの測定結果に基づいて、第１および
第２のヒータ２４１、２４２の加熱温度をフィードバッ
ク制御することもできる。

【００９６】また、上述した基板処理装置１００は、濃
度検出センサ２５１がその測定結果Ｃ_DETをガス供給制
御部１７２に出力するようにし、ガス供給制御部１７２
はＣ_DETに基づいて、少なくとも第１のＭＦＣ２６１の
流量をフィードバック制御するようにしていた。しかし
ながら、ガス供給制御部１７２は少なくとも第１のＭＦ
Ｃ２６１の流量をフィードバック制御するために、濃度
検出センサ２５１の検出結果Ｃ_DETではなく、第１の温
度センサ２２１または第２の温度センサ２２２の測定結
果Ｔ_DET1またはＴ_DET2を用いてもよい。上述したよう
に、第１の温度センサ２２１および第２の温度センサ２
２２は、一定温度（上述の実施の形態ではＴ₀）に制御
された処理ガスの温度を測定する。上述からも明らかな
通り、一定温度（Ｔ₀）を測定できれば、第２の配管２
１２を導かれる処理ガス内に含まれるＩＰＡの濃度は一
義的に求められる。したがって、ガス供給制御部１７２
は、この第１の温度センサ２２１または第２の温度セン
サ２２２の測定結果に基づいて、少なくとも第１のＭＦ
Ｃ２６１の流量Ｑ_MFC1をフィードバック制御することも
できる。

【００９７】また、上述した基板処理装置１００は、第
３の温度センサ２２３がその測定結果Ｔ_DET3を第４のＴ
Ｃ２３４に出力するようにし、第４のＴＣ２３４はＴ
_DET3に基づいて、第４のヒータ２４４の加熱温度をフィ
ードバック制御していた。しかしながら、基板処理装置
１００はこのようなフィードバック制御のために、第３
の温度センサ２２３の測定結果Ｔ_DET3に代えて、第２の
温度センサ２２２の測定結果Ｔ_DET2を用いてもよい。こ
のように測定結果Ｔ_DET2を用いることができるのは、第
２の温度センサ２２２および第３の温度センサ２２３は
両方とも、第２の配管２１２内を導かれかつ希釈された
処理ガスの温度を求めているからである。

【００９８】なお、上述の実施の形態では、ＩＰＡ蒸気
に関して具体的に説明した。しかしながら、半導体デバ
イス等の各製造工程では、ＩＰＡ蒸気だけでなく有機溶
剤蒸気や水蒸気等もまた処理蒸気として用いられる。こ
れら処理蒸気もまたキャリアガスと混合された上で用い
られる場合が多く、処理蒸気の濃度もまた正確に制御さ
れる必要がある。基板処理装置１００はこれらの処理蒸
気に関しても適用することができる。

【００９９】以上説明してきたように、このガス供給部
１７１では窒素供給源８から外側チューブ１７１ａの吐
出口へと流れるガスの様々な物理的要素を測定し、この
測定値を処理ガスにおけるＩＰＡ蒸気の濃度を制御する
ための濃度制御パラメータとして利用することができ
る。また、ＩＰＡ蒸気の濃度の制御を行うに際しても様
々な箇所を流れるガスの物理的要素を制御対象として採
用することができる。

【０１００】既述のように、第２の配管２１２のうち第
３の配管２１３との接続位置から吐出口へと流れるガス
中のＩＰＡ蒸気の濃度の測定値は直接的に濃度制御パラ
メータとして利用することができる。

【０１０１】また、第１および第３の配管２１１、２１
３を流れるガスの流量が既知の場合には、既述のように
第２の配管２１２のうち蒸発槽２０１と第３の配管２１
３との接続位置との間におけるガス中のＩＰＡ蒸気の濃
度の測定値からも処理ガス中のＩＰＡ蒸気の濃度を求め
ることができるので、濃度制御パラメータとして利用す
ることができる。

【０１０２】さらに、蒸発槽２０１中の液状ＩＰＡの温
度、第１の配管２１１を流れるガスの温度、蒸発槽２０
１から第２の配管２１２へと導かれた直後のガスの温度
も、蒸発槽２０１から流出するガス中のＩＰＡ蒸気の濃
度に密接に関係することから、濃度制御パラメータとし
て利用することができる。

【０１０３】このように、処理ガスに関する様々な物理
的要素のうちの少なくとも１つを濃度制御パラメータと
して取得し、取得された濃度制御パラメータに基づいて
処理ガス中のＩＰＡ蒸気の濃度を制御することができ
る。

【０１０４】一方、処理ガス中のＩＰＡ蒸気の濃度を制
御するための制御対象としては、第１の配管２１１内の
ガスの流量または第３の配管２１３内のガスの流量を調
整することにより、これらの配管内の流量の比を制御す
ることで濃度調整が可能である。

【０１０５】また、上記説明では、第１の配管２１１中
のガスの温度、蒸発槽２０１中の液状ＩＰＡの温度等が
同じ温度Ｔ₀に制御されると説明したが、これらの温度
は個別に設定されてもよい。このとき、蒸発槽２０１中
から流れ出すガス中のＩＰＡ蒸気は飽和状態でない場合
も考えられ、上記説明のような簡単な計算により流量等
を求めることはできないが、フィードバック制御を適宜
行うことにより処理ガス中のＩＰＡ蒸気の濃度を適切に
維持することができる。

【０１０６】また、第１の配管２１１中のガスの温度や
蒸発槽２０１中の液状ＩＰＡの温度を変化させる場合に
おいて、これらの温度を変化させると蒸発槽２０１から
流れ出るガス中のＩＰＡ蒸気の濃度が変化し、これによ
り、処理ガス中のＩＰＡ蒸気の濃度を変化させることが
できるので、第１の配管２１１中のガスの温度や蒸発槽
２０１中の液状ＩＰＡの温度も制御対象として利用する
ことができる。

【０１０７】このように、様々な要素のうちの少なくと
も１つを制御対象として制御することにより処理ガス中
のＩＰＡ蒸気の濃度を制御することができる。

【０１０８】また、上記実施の形態では、ＩＰＡ蒸気の
濃度がオペレータにより設定されると説明したが、ＩＰ
Ａ蒸気の濃度設定は自動で行うこともできる。すなわ
ち、温度計１５４により測定された基板９の温度（また
は、基板９の温度に相当する温度）Ｔ_WにおけるＩＰＡ
の飽和濃度をテーブル３２２を参照しながらガス供給制
御部１７２が求め、求められた飽和濃度を下回る濃度が
Ｃ_DETとして自動的に決定されてもよい。

【０１０９】また、乾燥処理中の基板９の温度Ｔ_Wの変
化に応じて、Ｃ_DETが自動的に変更されてもよい。この
基板処理装置１００では濃度Ｃ_DETをフィードバック制
御により制御しているので、処理中に基板９の温度Ｔ_W
が上昇した場合に、これに合わせて濃度Ｃ_DETを変更す
ることも可能である。

【０１１０】このように、基板処理装置１００では自動
的に基板９の表面におけるＩＰＡの結露を防止する濃度
制御を行うこともできる。

【０１１１】以上、この発明に係る第１の実施の形態で
ある基板処理装置１００について説明してきたが、この
基板処理装置１００では高速回転にて基板９に付着して
いる純水を飛散させた後に基板９の回転速度を低速回転
に減少させ（あるいは停止させ）、かつ、少なくとも低
速回転時に処理ガスを基板９に供給するようにしている
ので、ウォーターマークの発生を防止しつつ処理ガスの
供給量を低速回転時（あるいは停止時）に必要な量のみ
に制限することができる。これにより、基板９の製造コ
ストを抑えつつ良好な品質の基板９の製造が可能とな
る。

【０１１２】また、処理ガス中のＩＰＡ蒸気の濃度を適
切に制御することができるので、基板９の表面において
ＩＰＡ蒸気が結露することを防止することができ、適切
な乾燥処理を行うことができる。

【０１１３】＜２．第２の実施の形態＞図８はこの発
明の第２の実施の形態である基板処理装置１００ａの機
械的構成を示す縦断面図である。なお、制御系の構成は
図２に示す構成とほぼ同様であり、ガス供給部１７１お
よびガス供給制御部１７２の構成もそれぞれ図５および
図６に示す構成とほぼ同様である。

【０１１４】基板処理装置１００ａは第１の実施の形態
である基板処理装置１００と比較して、基板９の下面
（裏面）に対しても純水やガスを供給することができる
ようにされている点、雰囲気遮断板１５１を回転するこ
とができるようにされている点、および温度計１５４が
カップ１０４内の温度を測定するという点を除いて第１
の実施の形態と同様である。以下の説明ではこれらの相
違点について簡単に説明するものとし、第１の実施の形
態と同様の構成については同様の符号を用いて説明す
る。

【０１１５】基板処理装置１００ａでは、基板９の下面
に対しても純水や処理ガスを供給することができるよう
に、第１の実施の形態の雰囲気遮断板１５１における構
造と同様に、保持台１２１のおよそ中央に２重構造チュ
ーブの端部が露出するようにされている。そして、この
２重構造チューブの内側チューブ１６１ａは純水供給部
１６１に接続され、外側チューブ１７１ａはガス供給部
１７１に接続される。

【０１１６】また、２重構造チューブを保持台１２１か
ら露出させるために、モータ１３１として中空のモータ
を利用し、モータ１３１を支持する支持台１３３、モー
タ１３１、回転軸１２３および保持台１２１を順に貫通
するように２重構造チューブが配置される。なお、２重
構造チューブは回転軸１２３内部にて軸受１２３１によ
り支持され、外側チューブ１７１ａは軸受１２３１に容
易に支持されるように多少硬質の材料にて形成されてい
る。また、２重構造チューブと保持台１２１や回転軸１
２３との間の隙間にラビリンス１２３２を形成して軸受
１２３１を進入物から保護している。ラビリンス１２３
２はＶシールやパッキン等であってももちろんよい。

【０１１７】この基板処理装置１００ａでは雰囲気遮断
板１５１も基板９の回転に合わせて同方向に回転するこ
とができるようにされている。したがって、基板９の下
面側と上面側の構成とは同様のものとなっている。すな
わち、雰囲気遮断板１５１は回転軸１５３において中空
のモータ１３１ａを介して支持軸１５２に接続されてお
り、２重構造チューブが支持軸１５２、モータ１３１
ａ、回転軸１５３および雰囲気遮断板１５１を貫通する
ようにして配置されている。また、２重構造チューブは
回転軸１５３内部の軸受１５１１により支持されてお
り、雰囲気遮断板１５１や回転軸１５３と２重構造チュ
ーブとの間の隙間にはラビリンス１５１２が設けられて
いる。そして、内側チューブ１６１ａは純水供給部１６
１に接続されており、外側チューブ１７１ａはガス供給
部１７１に接続されている。

【０１１８】なお、図８では雰囲気遮断板１５１側と保
持台１２１側とにおいて別個に純水供給部１６１および
ガス供給部１７１を示しているが、雰囲気遮断板１５１
側の２重構造チューブと保持台１２１側の２重構造チュ
ーブとが同一の純水供給部１６１やガス供給部１７１に
接続されていてもよい。

【０１１９】基板処理装置１００ａの制御系は、図２に
示す第１の実施の形態における制御系とほぼ同様となっ
ている。すなわち、モータ制御部１３２が保持台１２１
側のモータ１３１および雰囲気遮断板１５１側のモータ
１３１ａを制御するようになっており、純水供給制御部
１６２およびガス供給制御部１７２が保持台１２１側お
よび雰囲気遮断板１５１側の純水供給部１６１やガス供
給部１７１を制御するようになっている。また、回転台
１２１下方には温度計１５４が配置されており、カップ
１０４内の雰囲気の温度を測定する。温度計１５４で測
定された温度は基板９の温度とみなされて第１の実施の
形態と同様にガス供給制御部１７２において利用され
る。

【０１２０】次に、基板処理装置１００ａの動作につい
て図９を用いて説明する。なお、基板処理装置１００ａ
の動作は第１に実施の形態と同様、図３や図４に示した
動作であってもよく、以下に説明する動作は一例にすぎ
ない。また、図９に示す回転動作は保持台１２１および
雰囲気遮断板１５１に共通のものであり、処理ガス供給
動作および純水供給動作についても基板９の上下両面に
対して共通のものである。さらに、図９中に示す符号も
図３や図４と同様のものを用いている。

【０１２１】図９に示すように、符号Ｐ１にて示す洗浄
工程では、基板９の上面および下面に純水を供給しなが
ら基板９を回転させて基板９の上下両面に洗浄処理が施
される。洗浄処理が完了すると（時刻ＴＭ１）、純水供
給動作を停止するとともに基板９を１５００〜３０００
rpmで２〜３秒回転させる。これにより、基板９の上面
および下面に付着している純水がカップ１０４へと飛散
し、基板９に付着している純水の大部分が取り除かれ
る。このとき、基板９の上面および下面への処理ガスの
供給は、図９中太実線にて示すように停止していてもよ
く、太破線にて示すように５００リットル／分程度で行
われていてもよい。なお、時刻ＴＭ１〜ＴＭ２までの工
程は図３や図４に示した工程とほぼ同様である。

【０１２２】次に、基板９の高速回転による純水の大部
分の取り除きが完了すると（時刻ＴＭ２）、基板９の回
転を５００rpm程度に減少させ、その後２０〜３０秒を
費やして基板９の回転速度を徐々に連続的に減少させる
（時刻ＴＭ２〜ＴＭ３）。また、基板９の回転速度の減
少に合わせて基板９の上面および下面に供給される処理
ガスの供給量も５００リットル／分から１００リットル
／分程度まで徐々に減少させる。

【０１２３】既述のように、基板９が回転している場合
には雰囲気遮断板１５１とカップ１０４との隙間Ｇから
の大気の流入を防止するために処理ガスを基板９に供給
する必要がある。この供給量はおおよそ基板９の回転速
度に比例した量が必要となる。そこで、この動作例では
基板９の回転速度の減少にともなって処理ガスの供給量
も減少させるようにしている。

【０１２４】そして、２０〜３０秒の処理ガスの供給が
完了すると（時刻ＴＭ３）、符号Ｐ２にて示す乾燥工程
が完了する。

【０１２５】なお、本実施の形態において用いられる処
理ガスのＩＰＡ蒸気の濃度も第１の実施の形態と同様に
フィードバック制御されており、処理ガスの流量が連続
的に変化してもＩＰＡ蒸気の濃度は所定の濃度Ｃ_DETに
調整される。これにより、基板９の表面でのＩＰＡの結
露が防止される。

【０１２６】以上、第２の実施の形態である基板処理装
置１００ａの構成および動作について説明してきたが、
この基板処理装置１００ａでは基板９の上面のみならず
下面にも純水および処理ガスを供給することができるの
で、基板９の下面の状態を清浄に維持することができ
る。特に、近年の高密度化された半導体装置の製造にお
いては基板９の下面の状態も清浄に維持するように求め
られており、この基板処理装置１００ａはこのような要
求に応える構成となっている。

【０１２７】また、基板処理装置１００ａでは雰囲気遮
断板１５１も基板９の回転に合わせて回転させるので、
基板９の上面における気流の乱れを抑えることができ、
隙間Ｇからの大気の流入をより効果的に抑えることがで
きる。

【０１２８】また、図９に示すように基板９の回転速度
に応じて処理ガスの供給量を調整するので、基板９の回
転に対して過不足のない処理ガスの供給が実現されるよ
うになっている。

【０１２９】＜３．変形例＞以上、この発明に係る基
板処理装置について説明してきたが、この発明は上記実
施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能で
ある。

【０１３０】例えば、保持台１２１はピン１２２により
基板９を保持するようになっているが、基板９を保持台
１２１上に固定できるのであればどのような形態であっ
てもよく、吸着チャックにより基板９が固定されるよう
になっていてもよい。また、保持される基板９の姿勢も
水平姿勢に限定されるものではない。

【０１３１】また、モータ１３１、１３１ａは電気的な
モータに限定されるのではなく、保持台１２１を回転さ
せる動力を生じるのであればどのような形態であっても
よい。

【０１３２】また、ガス供給部１７１からの処理ガスは
雰囲気遮断板１５１や保持台１２１から供給されるよう
になっているが、基板９の上面や下面に処理ガスを供給
することができるのであればどのような形態であっても
よい。例えば、基板９の上方に細い管を渡して基板９の
上面にガスを噴出するようにしてもよいし、保持台１２
１に開口を形成してこの開口を介して基板９の下面にガ
スを供給するようにしてもよい。

【０１３３】さらに、上記実施の形態では窒素ガスにＩ
ＰＡ蒸気を混合した処理ガスを用いているが、窒素ガス
単独であってもく、他の有機溶剤の蒸気を含むガスでも
よく、あるいは、窒素ガスとは別のガスを使用してもよ
く、乾燥に適したものであればどのようなものでもよ
い。

【０１３４】また、上記実施の形態では、温度に対する
有機溶剤の蒸気の飽和濃度をテーブル３２２を参照して
求めると説明したが、テーブル３２２には温度に対する
飽和蒸気圧が記憶されていてもよい。例えば、有機溶剤
としてＩＰＡを使用し、基板９の温度が２０℃の場合、
ＩＰＡの飽和濃度は、２０℃における飽和蒸気圧が３
２．４mmＨgであるから、３２．４mmＨg÷７６０mmＨg
＝４．２６％、と算出される。これにより、オペレータ
は例えば、４．２６％未満の濃度である３％をＣ_DETと
して入力することで基板表面でのＩＰＡ蒸気の結露が防
止される。

【０１３５】また、純水の供給についても上記実施の形
態に限定されるものではなく、ガスの供給の場合と同様
に様々な変形が可能であり、２重構造チューブを利用せ
ずにガスとは個別に基板９に純水が供給されるようにな
っていてもよい。さらに、純水による洗浄処理は基板処
理装置において行われるのではなく、洗浄後の基板９が
基板処理装置に搬入されるようになっていてもよい。

【０１３６】また、上記実施の形態では純水洗浄後の基
板９の乾燥処理について説明したが、純水に限定され
ず、純水以外の洗浄液による洗浄後の乾燥処理であって
もよい。さらに、洗浄後の乾燥処理に限定されるもので
もなく、他の処理後の乾燥処理であってもよい。

【０１３７】また、乾燥工程における基板９の回転速度
は上記実施の形態ではおおよそ高速回転から低速回転へ
と減少させるようにしているが、処理内容によっては徐
々に減少させるようにしてもよい。例えば、図９におい
て、時刻ＴＭ１から時刻ＴＭ３に向けて回転速度を連続
的に減少させてもよい。また、実施の形態において示し
た回転速度やガス供給量は一例であってこのような値に
限定されるものではない。

【０１３８】さらに、上記実施の形態では半導体基板に
対して乾燥を行う様子について説明したが、半導体基板
の乾燥に限定されるものではなく、例えば、液晶表示器
製造用もしくはフォトマスク製造用のガラス基板の処理
工程における乾燥処理を行う装置であってもよい。

【０１３９】また、上記実施の形態では、温度計１５４
を用いて雰囲気遮断板１５１の温度またはカップ１０４
内の雰囲気の温度を測定し、測定された温度が基板９の
温度であるとみなしているが、雰囲気遮断板１５１や保
持台１２１に開口を設けて、この開口から基板９の温度
を放射温度計を用いて測定してもよい。さらには、洗浄
処理に用いられる純水の温度や基板処理装置近傍の大気
の温度を乾燥処理前の基板９の温度に相当する温度とし
て利用してもよい。すなわち、基板９の温度測定は直接
的であっても間接的であってもよい。

【０１４０】また、上記実施の形態では、乾燥処理の最
初の段階において基板９の温度が常温であるものとして
説明したが、スタンバイ工程において吐出されるガスを
用いて基板９の温度を常温以上に温めておくようにして
もよい。

【０１４１】さらには、上記実施の形態では基板９の温
度（正確には、基板９の温度に相当する温度）を測定す
るようにしているが、基板９の温度が一定の温度以下で
あることが保証されている場合には、この温度における
飽和蒸気圧以下の蒸気圧にてＩＰＡ蒸気を処理ガスに含
ませることで、基板９の表面におけるＩＰＡ蒸気の結露
を防止することができる。

【０１４２】

【発明の効果】請求項１ないし８記載の発明では、保持
台を回転させて基板に付着した液を飛散させた後に保持
台の回転速度を減少させるとともに基板へのガスの供給
を行うので、基板の回転による大気の巻き込みを防止す
るために供給されるガスの量を抑えることができる。こ
れにより、ガスの消費を抑えつつウォーターマークの発
生を防止することができる。

【０１４３】また、請求項２記載の発明では基板に付着
した液を飛散させた後に保持台の回転速度を第１の回転
速度から第２の回転速度へと減少させ、請求項４記載の
発明では基板に付着した液を飛散させた後に保持台の回
転を停止させるので、基板に供給すべきガスの量が保持
台の回転速度に応じた量で足りることとなる。

【０１４４】また、請求項５記載の発明では有機溶剤蒸
気の結露を防止しつつ基板の乾燥を迅速に行うことがで
きる。

【０１４５】また、請求項６記載の発明では基板と雰囲
気遮断板との間に発生する気流の乱れを防止して大気の
巻き込みをさらに抑えることができ、請求項７記載の発
明では基板の他の主面に対しても乾燥処理を施すことが
できる。

【０１４６】さらに、請求項８記載の発明では、供給さ
れるガスの流量を保持台の回転速度に応じて変更するこ
とができるので、さらに過不足のないガスの供給を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態である基板処理装
置の縦断面図である。

【図２】図１に示す基板処理装置の制御系を示すブロッ
ク図である。

【図３】基板処理装置の動作の一例を示すタイムチャー
トである。

【図４】基板処理装置の動作の他の例を示すタイムチャ
ートである。

【図５】ガス供給部の構成等を示すブロック図である。

【図６】ガス供給制御部の構成等を示すブロック図であ
る。

【図７】ＩＰＡ蒸気の飽和濃度と温度との関係を示すテ
ーブルである。

【図８】この発明の第２の実施の形態である基板処理装
置の縦断面図である。

【図９】基板処理装置の動作のさらに他の例を示すタイ
ムチャートである。

【図１０】従来の基板処理装置の縦断面図である。

【図１１】ウォーターマークの発生原理を示す図であ
る。

【符号の説明】

９基板１００、１００ａ基板処理装置１２１保持台１３１、１３１ａモータ１３２モータ制御部１５１雰囲気遮断板１７１ガス供給部１７１ａ外側チューブ１７２ガス供給制御部２４１〜２４４ヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に付着した液を除去する基板処理装
置であって、基板を保持する保持台と、前記保持台を回転させることにより保持される基板を回
転させる回転駆動源と、前記保持台に保持される基板の一の主面に対向して配置
される雰囲気遮断板と、前記一の主面に向けてガスを供給するガス供給手段と、前記保持台を回転させて基板に付着した液を飛散させた
後に前記保持台の回転速度が減少するように前記回転駆
動源を制御する回転制御手段と、少なくとも前記保持台を回転させて基板に付着した液を
飛散させた後において、前記ガスを基板に供給するよう
に前記ガス供給手段を制御するガス供給制御手段と、を
備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置であっ
て、前記回転制御手段が、基板に付着した液を飛散させる第
１の回転速度から相対的に低速な第２の回転速度に前記
保持台の回転速度を変更することを特徴とする基板処理
装置。
【請求項３】請求項１に記載の基板処理装置であっ
て、前記回転制御手段が、前記保持台の回転速度を連続的に
減少させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】基板に付着した液を除去する基板処理装
置であって、基板を保持する保持台と、前記保持台を回転させることにより保持される基板を回
転させる回転駆動源と、前記保持台に保持される基板の一の主面に対向して配置
される雰囲気遮断板と、前記一の主面に向けてガスを供給するガス供給手段と、前記保持台を回転させて基板に付着した液を飛散させた
後に前記保持台の回転を停止するように前記回転駆動源
を制御する回転制御手段と、少なくとも前記保持台を回転させて基板に付着した液を
飛散させた後において、前記ガスを基板に供給するよう
に前記ガス供給手段を制御するガス供給制御手段と、を
備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の基
板処理装置であって、前記ガスが加熱された窒素ガスと有機溶剤蒸気との混合
ガスであって、前記有機溶剤蒸気の濃度は、基板と同温
度における飽和蒸気圧での濃度を下回る濃度であること
を特徴とする基板処理装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の基
板処理装置であって、前記保持台の回転に合わせて前記雰囲気遮断板を回転さ
せる手段、をさらに備えることを特徴とする基板処理装
置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の基
板処理装置であって、前記保持台から保持される基板の他の主面に向けて前記
ガスを供給する手段、をさらに備えることを特徴とする
基板処理装置。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載の基
板処理装置であって、前記ガス供給制御手段が、前記保持台の回転速度に応じ
て基板に供給される前記ガスの流量を変更することを特
徴とする基板処理装置。