KR101529025B1

KR101529025B1 - 기판 건조장치, 기판 건조방법 및 제어 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 저장매체

Info

Publication number: KR101529025B1
Application number: KR1020110013219A
Authority: KR
Inventors: 도모아츠 이시바시; 다카히로 오가와; 겐이치 스기타; 신지 가지타; 고이치 후카야; 아키라 나카무라
Original assignee: 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2015-06-15
Also published as: US20140259728A1; US20110289795A1; US20130219740A1; US10008380B2; TW201140675A; US8769842B2; TWI483303B; KR20110095170A

Abstract

기판 건조장치(1)는, 기판(W)을 회전시키는 회전기구(10)와, 기판(W)에 린스액류(Rf)를 공급하는 린스액 노즐(20)과, 린스액(R)의 표면 장력을 저하시키는 물질을 함유하는 건조 기체류(Gf)를 공급하는 건조 기체 노즐(30)과, 린스액 노즐(20) 및 건조 기체 노즐(30)을 이동시키는 이동기구(40)를 구비한다. 건조 기체류(Gf)는, 표면(WA)을 투영면으로 하는 투영면 상에서 건조 기체 노즐(30)로부터 토출된 위치로부터 기판(W)에 충돌한 위치의 쪽이 노즐 이동 방향(Dn)의 하류측에 위치하면서, 3차원 공간에서 건조 기체류(Gf)의 축선(Ga)과 기판(W)의 수선(Wp)이 이루는 각(α)이 접촉각의 절반의 각도인 절반 접촉각 이상 또한 90°로부터 절반 접촉각을 뺀 각도 이하의 범위에서 경사지도록, 건조 기체 노즐(30)이 설치되어 있다. 제어장치(50)의 제어 프로그램으로 실행되는 기판 건조방법은, 건조 기체류(Gf)가 기판(W)에 충돌하는 범위에 기판(W)의 회전 중심(Wc)이 존재하는 범위인 중심 영역을 건조시키는 공정과, 중심 영역의 외측을 건조시키는 공정을 구비한다. 건조 기체류(Gf)에 함유되는 IPA가, 중심 영역 건조 공정 중은 2 mol% 미만을 유지하고, 외측 영역 건조 공정에서는 중심 영역 건조 공정 중보다 고농도로 한다. 이로써, 원심력이 작은 중심 영역에서 결함의 발생을 억제할 수 있다.

Description

기판 건조장치, 기판 건조방법 및 제어 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 저장매체{SUBSTRATE DRYING APPARATUS, SUBSTRATE DRYING METHOD AND COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM STORING CONTROL PROGRAM THEREFOR}

본 발명은 기판 건조방법, 제어 프로그램 및 기판 건조장치에 관한 것으로, 특히, 세정 후의 기판을 효율적으로 건조시킬 수 있는 기판 건조장치, 및 결함의 발생을 억제할 수 있는 기판 건조방법, 이 기판 건조방법을 실행하는 제어 프로그램 및 기판 건조장치에 관한 것이다.

최근의 반도체 디바이스에 대한 미세화의 요청을 배경으로, 배선 재료로서 더욱 저항이 작은 구리가 사용되도록 되고 있다. 구리 배선은, 일반적으로, 기판의 표면에 형성된 절연막에 홈을 파고, 그 홈에 구리를 매립한 후, 여분의 구리를 CMP(화학기계연마)로 깎음으로써 형성된다. CMP로 연마한 후의 기판은, 습식 세정된 후에 건조된다. 습식 세정에서, 기판에 액이 얼룩져 부착된 상태에서 건조가 행하여지면 워터마크(물얼룩) 등의 결함이 발생하기 쉽다.

상기와 같은 사정 하에, 결함의 발생 억제에 효과적인 건조방법으로서, 매엽식(枚葉式)으로, 회전하는 기판에 세정용 린스액의 액류를 공급하여 기판면 전체를 덮는 액막을 형성함과 함께, 린스액의 표면 장력을 저하시키는 IPA(이소프로필 알콜)를 함유하는 건조용 기체류를 액류의 내측에 공급하고, 액류 노즐 및 기체류 노즐을, 회전하는 기판의 중심으로부터 외주(外周)로 이동시킴으로써, 원심력과 마란고니력으로 린스액을 외주 측으로 이동시켜 기판 상의 건조 영역을 중심으로부터 외주로 서서히 넓혀, 최종적으로 기판면 전체를 건조시키는 방법(이하, 본 명세서에서는 「매엽 IPA 건조」라 한다)이 있다. 이 때, 효과적인 마란고니 효과를 얻을 목적으로, 린스액에 용해되는 IPA를 증가시키기 위하여, IPA의 공급량을 적당하게 증가시키거나, IPA 함유 기체의 온도를 상승시키고 있었다(예를 들면 국제공개제2006/082780호의 단락 0135-0137 등 참조.).

그러나, 린스액에 용해되는 IPA를 증가시키기 위하여, IPA의 공급량을 적절하게 증가시키거나, IPA 함유 기체의 온도를 상승시키면, 장치 구성이나 제어가 복잡해진다.

본 발명은 상술한 과제를 감안하여, 비교적 간편하게 린스액에 용해되는 린스액의 표면 장력을 저하시키는 물질을 증가시킬 수 있어 세정 후의 기판을 효율적으로 건조시킬 수 있는 기판 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 기판 표면의 구리가 매립되는 절연막은, 배선 간에 형성되는 콘덴서 용량을 저감시키는 관점에서 k값(비유전률)이 낮은 재료(Low-k막)가 사용된다. Low-k막은 소수성이기 때문에, 연마 후의 세정에서 기판 상의 수막(水膜)이 분단되기 쉽고, 수막이 분단된 상태에서 건조가 이루어지면 워터마크(물얼룩) 등의 결함이 발생하기 쉽다.

상기와 같은 사정 하에, 결함의 발생 억제에 효과적인 건조방법으로서, 매엽식으로, 회전하는 기판에 세정용 린스액의 액류를 공급하여 기판면 전체를 덮는 액막을 형성함과 함께, 린스액의 표면 장력을 저하시키는 IPA(이소프로필알콜)를 함유하는 건조용 기체류를 액류의 내측에 공급하고, 액류 노즐 및 기체류 노즐을, 회전하는 기판의 중심으로부터 외주로 이동시킴으로써, 원심력과 마란고니력으로 린스액을 외주 측으로 이동시켜 기판 상의 건조 영역을 중심으로부터 외주로 서서히 넓혀, 최종적으로 기판면 전체를 건조시키는 방법(이하, 본 명세서에서는 「매엽 IPA 건조」라 한다)이 있다.

도 14에, 지금까지 파악되어 있는 건조용 기체류 중의 IPA 농도와 0.15 ㎛ 이상의 워터마크의 발생량과의 관계를 나타낸다. 또한, 도 14의 그래프는, k값(비유전률)이 2.9 이고, 표면에 구리 회로가 형성된 기판(패턴 웨이퍼)에 대하여 매엽 IPA 건조를 행한 결과를 나타내는 것이다. 매엽 IPA 건조에서, 건조용 기체류 중의 IPA 함유량은, 기체 노즐이 기판 반경의 대략 절반에 이르기까지는 일정한 값(도 14에 나타내는 실적에 의거하여 2 mol% 이상)을 유지하고, 그곳으로부터 액막을 제거하는 면적이 커지는 외주에 걸쳐 증가시키는 것이 행하여지고 있다(예를 들면 국제공개제2006/082780호의 단락 0159 및 도 6 등 참조.).

그러나, 상술한 건조방법(기판 전면에 걸쳐 기체류 중의 IPA가 2 mol% 이상을 유지하는 방법)에서는, 제품에 영향을 줄 수 있는 기판 상의 이물이나 상처나 워터마크(물얼룩) 등의 결함에 대하여, 예를 들면 결함 사이즈 0.15 ㎛ 이상을 검출 대상으로 하는 종래의 기준 하에서는 불문으로 되어 있던 예를 들면 0.15 ㎛ 미만인 0.10 ㎛의 결함이, 최근의 반도체 기술의 진보에 따라 검증이 요구되는 사이즈가 됨으로써 결함으로서 검출되어, 결과적으로 다수의 결함이 발생한 것으로 되어 있는 것을 알았다.

본 발명은 상술한 과제를 감안하여, 결함의 발생을 억제할 수 있는 기판 건조방법, 이 기판 건조방법을 실행하는 제어 프로그램 및 기판 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 형태에 관한 기판 건조장치는, 예를 들면 도 1(a), 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 린스액(R)에 대한 접촉각이 90°이하인 표면(WA)을 가지는 기판(W)을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구(10)와, 회전하고 있는 기판(W)의 표면(WA)에 린스액(R)의 흐름인 린스액류(Rf)를 공급하는 린스액 노즐(20)과, 린스액 노즐(20)을, 회전하고 있는 기판(W)의 회전 중심(Wc) 측으로부터 외주 측을 향하는 노즐 이동 방향(Dn)으로 이동시키는 린스액 노즐 이동기구(40)와, 회전하고 있는 기판(W)의 린스액류(Rf)가 공급되는 위치(Rt)[예를 들면 도 4(a) 내지 도 5(b) 참조]보다, 기판(W)의 회전에 따라 린스액(R)이 흐르는 방향인 기판 회전 방향(Dr)의 하류측 또한, 기판(W)의 회전 중심(Wc) 측에, 린스액(R)의 표면 장력을 저하시키는 물질을 함유하는 건조 기체류(Gf)를 공급하는 건조 기체 노즐(30)과, 건조 기체 노즐(30)을 노즐 이동 방향(Dn)으로 이동시키는 건조 기체 노즐 이동기구(40)를 구비하고, 건조 기체류(Gf)가, 기판(W)의 표면(WA)을 투영면으로 하였을 때에 투영면 상에서 노즐 이동 방향 성분이 건조 기체 노즐(30)로부터 토출된 위치(Gfv')[예를 들면 도 4(b) 및 도 5(b) 참조]보다 기판(W)에 충돌한 위치(Gfw)[예를 들면 도 4(b) 및 도 5(b) 참조]의 쪽이 노즐 이동 방향(Dn)의 하류측에 위치하면서, 3차원 공간에서 건조 기체류(Gf)의 축선(Ga)과 기판(W)의 수선(Wp)이 이루는 각(α)이 접촉각(θ)(예를 들면 도 2 참조)의 절반의 각도인 절반 접촉각(θ/2) 이상 또한, 90°로부터 절반 접촉각(θ/2)을 뺀 각도 이하의 범위에서 경사지도록, 건조 기체 노즐(30)이 설치되어 있다. 여기서, 린스액의 표면 장력을 저하시키는 물질로서, 전형적으로는 IPA를 들 수 있다. 또한, 린스액류는, 전형적으로는 기판의 표면의 면적에 비하여 가늘게 형성되어 있다. 또한, 「기판의 표면을 투영면으로 하였을 때」는, 기판의 표면에 수직하게 투영하는 것으로 한다. 또한, 대상으로 하는 기판의 접촉각의 하한은, 전형적으로는 최소 두께의 린스액의 막 표면과 기판의 표면으로 형성되는 각도 가 된다.

이와 같이 구성하면, 기판에 충돌한 건조 기체류가 방사상과 같이 확산되는 일이 없어, 건조 기체가 이미 건조시킨 영역으로 흐르는 것을 억제할 수 있고, 린스액에 용해되는 린스액의 표면 장력을 저하시키는 물질을 증가시킬 수 있음과 함께 건조 기체가 린스액을 잡아늘려 기판을 덮는 린스액의 막을 얇게 할 수 있기 때문에, 건조 부담이 경감되어 세정 후의 기판을 효율적으로 건조시킬 수 있다. 또한, 건조 기체류가 기판의 회전 중심 부근에 있는 경우는, 상대 속도가 얻어지지 않는 회전 중심부분에서도 린스액의 흐름을 만들어 낼 수 있어, 린스액이 정체되는 부분을 해소시킬 수 있어, 회전 중심부의 건조를 간편하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 2 형태에 관한 기판 건조장치는, 예를 들면 도 1(a), 도 1(b), 도 5(a), 도 5(b)[도 7(a), 도 7(b)]에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제 1 형태에 관한 기판 건조장치에서, 린스액류(Rf)가 기판(W)에 충돌하는 범위인 린스액 충돌 범위(Rt)에 건조 기체 노즐(302)(30, 36)로부터 공급된 건조 기체(G)가 실질적으로 작용하는 범위(Gft)(Gft, Gst) 내에서, 노즐 이동 방향(Dn)으로 연장되는 가상선을 경계로 하여 기판 회전 방향(Dr)의 상류측보다 하류측의 쪽이 건조 기체(G)가 많이 공급되도록 구성되어 있다. 여기서, 건조 기체가 실질적으로 작용하는 범위란, 전형적으로는, 린스액의 표면 장력을 저하시킨다는 건조 기체의 작용 중 하나를 기대되는 정도로 발휘할 수 있는 범위이다.

이와 같이 구성하면, 표면에 공급되어, 기판의 회전에 따라 늘어난 린스액에 대하여 더욱 광범위하게 건조 기체의 작용을 미치게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 3 형태에 관한 기판 건조장치는, 예를 들면 도 5(a), 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제 2 형태에 관한 기판 건조장치에서, 기판(W)의 표면(WA)을 투영면으로 하였을 때의 투영면 상에서의 건조 기체류(Gf)가, 건조 기체 노즐(302)로부터 토출된 위치(Gfv')보다 기판(W)에 충돌한 위치(Gfw)의 쪽이 기판 회전 방향(Dr)의 하류측에 위치하도록 건조 기체 노즐(302)이 설치되어 있다.

이와 같이 구성하면, 단순한 장치 구성으로, 기판의 회전에 따라 늘어난 린스액에 대하여 더욱 광범위하게 건조 기체의 작용을 미치게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 4 형태에 관한 기판 건조장치는, 예를 들면 도 7(a), 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제 2 형태에 관한 기판 건조장치에서, 회전하고 있는 기판(W)에 건조 기체류(Gs)를 공급하는, 건조 기체 노즐(30)과는 다른 추가 건조 기체 노즐(36)이고, 기판(W)의 표면(WA)을 투영면으로 하였을 때의 투영면 상에서의 건조 기체류(Gs)의 기판 회전 방향(Dr) 성분이, 추가 건조 기체 노즐(36)로부터 토출된 위치(Gsv')보다 기판(W)에 충돌한 위치(Gsw)의 쪽이 기판 회전 방향(Dr)의 하류측에 위치하도록 설치된 추가 건조 기체 노즐(36)을 구비한다.

이와 같이 구성하면, 린스액에 대하여 건조 기체의 작용이 미치는 범위를 더욱 확대하는 것이 가능하게 된다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 5 형태에 관한 기판 건조장치는, 예를 들면 도 1(a), 도 1(b), 도 5(a), 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구(10)와, 회전하고 있는 기판(W)에 린스액류(Rf)를 공급하는 린스액 노즐(20)과, 린스액 노즐(20)을, 회전하고 있는 기판(W)의 회전 중심(Wc) 측으로부터 외주 측을 향하는 노즐 이동 방향(Dn)으로 이동시키는 린스액 노즐 이동기구(40)와, 회전하고 있는 기판(W)의 린스액류(Rf)가 공급되는 위치보다, 기판(W)의 회전에 따라 린스액(R)이 흐르는 방향인 기판 회전 방향(Dr)의 하류측 또한 기판(W)의 회전 중심(Wc)측으로, 린스액(R)의 표면 장력을 저하시키는 물질을 함유하는 건조 기체류(Gf)를 공급하는 건조 기체 노즐(30)과, 건조 기체 노즐(30)을 노즐 이동 방향(Dn)으로 이동시키는 건조 기체 노즐 이동기구(40)를 구비하고, 건조 기체류(Gf)가, 기판(W)의 면을 투영면으로 하였을 때에 투영면 상에서 건조 기체 노즐(30)로부터 토출된 위치(Gfv')[도 5(b) 참조]보다 기판(W)에 충돌한 위치(Gfw)[도 5(b) 참조]의 쪽이 노즐 이동 방향(Dn)성분은 노즐 이동 방향(Dn)의 하류측에 위치하면서 기판 회전 방향(Dr)성분은 기판 회전 방향(Dr)의 하류측에 위치한 상태에서 건조 기체류(Gf)의 축선(Ga)과 노즐 이동 방향(Dn)이 이루는 각이 소정의 선회각(β)[도 5(a), 도 5(b) 참조]으로 구성되고, 3차원 공간에서 건조 기체류(Gf)의 축선(Ga)과 기판(W)의 수선이 이루는 각이 소정의 경사각(α)으로 경사지도록, 건조 기체 노즐(30)이 설치되어 있다.

이와 같이 구성하면, 건조 기체류가, 기판의 면을 투영면으로 하였을 때에 투영면 상에서 건조 기체 노즐로부터 토출된 위치보다 기판에 충돌한 위치의 쪽이 노즐 이동 방향 성분은 노즐 이동 방향의 하류측에 위치하면서 기판 회전 방향 성분은 기판 회전 방향의 하류측에 위치한 상태에서 건조 기체류의 축선과 노즐 이동 방향이 이루는 각이 소정의 선회각으로 구성되고, 3차원 공간에서 건조 기체류의 축선과 기판(W)의 수선이 이루는 각이 소정의 경사각으로 경사지기 때문에, 건조 기체가 이미 건조시킨 영역으로 흐르는 것을 억제할 수 있고, 린스액에 용해되는 린스액의 표면 장력을 저하시키는 물질을 증가시킬 수 있음과 함께 건조 기체가 린스액을 잡아늘려 기판을 덮는 린스액의 막을 얇게 할 수 있기 때문에, 건조 부담이 경감되어 세정 후의 기판을 효율적으로 건조시킬 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 6 형태에 관한 기판 건조방법은, 예를 들면 도 8(a), 도 8(b), 도 10, 도 11(a) 및 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 수평면 내에서 회전하는 기판(W)에, 린스액류(Rf) 및 IPA를 함유할 수 있는 건조 기체류(Gf)를 공급하면서, 회전하는 기판(W)의 중심(Wc) 측으로부터 외주 측으로 린스액류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)를 이동시켜 기판(W)을 건조시키는 방법으로서, 건조 기체류(Gf)가 기판(W)에 충돌하는 범위인 충돌 범위에 기판(W)의 회전 중심(Wc)이 존재하는 기판(W)의 범위인 중심 영역(W1)을 건조시키는 중심 영역 건조 공정과, 기판(W)의 중심 영역(W1)의 외측에 존재하는 외주 영역(W3)을 건조시키는 외주 영역 건조 공정을 구비하고, 건조 기체류(Gf)에 함유할 수 있는 IPA가, 중심 영역 건조 공정 중은 2 mol% 미만을 유지하고, 외주 영역 건조 공정에서는 중심 영역 건조 공정 중보다 고농도로 한다. IPA는, 전형적으로는, 마란고니 효과를 얻기 위한 린스액의 표면 장력의 저하를 담당한다.

이와 같이 구성하면, 원심력이 비교적 작아 린스액이 잔류하기 쉬운 중심 영역에서 린스액이 증발하여도 결함의 발생을 억제할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 7 형태에 관한 기판 건조방법은, 예를 들면 도 8(a), 도 8(b), 도 10, 도 11(a) 및 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 수평면 내에서 회전하는 기판(W)에, 린스액류(Rf) 및 IPA를 함유할 수 있는 건조 기체류(Gf)를 공급하면서, 회전하는 기판(W)의 중심(Wc) 측으로부터 외주 측으로 린스액류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)를 이동시켜 기판(W)을 건조시키는 방법으로서, 건조 기체류(Gf)가 기판(W)에 충돌하는 범위인 충돌 범위에 기판(W)의 회전 중심(Wc)이 존재하는 기판(W)의 범위인 중심 영역(W1)을 건조시키는 중심 영역 건조 공정과, 기판(W)의 중심 영역(W1)의 외측에 존재하는 외주 영역(W3)을 건조시키는 외주 영역 건조 공정을 구비하고, 건조 기체류(Gf)에 함유되는 IPA가, 중심 영역 건조 공정 중은 마란고니 효과가 실질적으로 생기지 않는 농도이고, 외주 영역 건조 공정 중은 마란고니 효과가 생기는 농도이다. 여기서, 마란고니 효과란, 유체표면의 표면 장력이 불균질해지는 것이 원인으로 유체의 흐름이 구동(驅動)되는 효과로서, 마란고니 대류(對流)라고 하는 경우도 있다. 또한, 마란고니 효과가 실질적으로 생기지 않는다란, 전형적으로는 린스액을 제거한다는 목적에 비추어 기대되는 정도의 효과가 생기지 않는 상황이다.

또한, 본 발명의 제 8 형태에 관한 기판 건조방법은, 예를 들면 도 8(a), 도 8(b) 및 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제 6 형태 또는 제 7 형태에 관한 기판 건조방법에 있어서, 건조 기체류(Gf)에 함유할 수 있는 IPA의 농도가, 중심 영역(W1) 건조 공정에서의 농도로부터 외주 영역(W3) 건조 공정에서의 농도까지 상승할 때에, 서서히 상승하도록 구성되어 있다. 전형적으로는, 건조 기체류(Gf)에 함유할 수 있는 IPA의 농도가, 중심 영역 건조 공정에서의 농도로부터 외주 영역 건조 공정에서의 농도까지 상승할 때에, 외주 영역(W3)보다 5 mm 이상 회전 중심(Wc) 측으로부터 서서히 상승하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성하면, 기판에 공급된 린스액의, 건조 기체류가 접촉한 부분의 표면 장력을 서서히 저하시킬 수 있어, 기판의 건조상태를 안정시켜 결함의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 9 형태에 관한 기판 건조방법은, 예를 들면 도 8(a), 도 8(b) 및 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제 6 형태 내지 제 8 형태 중 어느 하나의 형태에 관한 기판 건조방법에 있어서, 중심 영역 건조 공정 및 외주 영역 건조 공정을 포함하는 기판(W)의 회전 중심(Wc)으로부터 외주단(外周端)까지 기판(W)을 건조시키는 공정에 있어서, 린스액류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)의 이동 속도가 변화되지 않도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성하면, 결함을 발생시키기 쉬운 린스액류 및 건조 기체류의 이동 속도의 변화가 없기 때문에, 결함의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 10 형태에 관한 기판 건조방법은, 예를 들면 도 8(a), 도 8(b) 및 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제 6 형태 내지 제 8 형태 중 어느 하나의 형태에 관한 기판 건조방법에 있어서, 중심 영역 건조 공정 중 또는 중심 영역 건조 공정이 종료된 직후에, 린스액류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)의 이동 속도를 상승시킨다. 매엽 IPA 건조에서는, 린스액으로 덮힌 기판의 회전 중심에 먼저 건조 기체류를 공급하여 기판의 회전 중심에 건조된 영역인 건조 스폿을 형성하고, 그 후 린스액류 및 건조 기체류를 기판의 외주 측으로 이동시키는 것에 따라 건조 스폿을 외주 측으로 넓힘으로써 기판의 건조를 행하나, 본 발명의 제 4 형태에 관한 기판 건조방법에서는, 전형적으로는, 린스액류 및 건조 기체류의 이동 개시 직후는 건조 스폿이 형성될 때까지 비교적 저속도로 이동시키고, 건조 스폿이 형성된 후는 린스액류 및 건조 기체류의 이동 속도를 상승시키게 된다.

이와 같이 구성하면, 건조 기체류의 공급을 개시하였을 때에 건조 기체류의 충돌 범위를 둘러싸듯이 남기 쉬운 린스액을 적절하게 제거할 수 있어, 중심 영역에서의 결함의 발생을 억제하면서, 린스액류 및 건조 기체류의 이동 속도를 상승시키는 것에 따르는 스루풋(단위 시간당 생산성 또는 처리 능력)의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 11 형태에 관한 기판 건조방법은, 예를 들면 도 8(a), 도 8(b) 및 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 상기 본 발명의 제 6 형태 내지 제 10형태 중 어느 하나의 형태에 관한 기판 건조방법에 있어서, 중심 영역 건조 공정 및 외주 영역 건조 공정을 포함하는 기판(W)의 회전 중심(Wc)으로부터 외주단(外周端)까지 기판(W)을 건조시키는 공정에서, 기판(W)의 회전 속도를 감소시키지 않도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성하면, 특히 단위 면적에 대한 린스액의 양이 부족되기 쉬운 외주 영역에서, 원심력보다 린스액의 표면 장력의 쪽이 상대적으로 커지는 것을 회피할 수 있어, 기판을 덮고 있는 린스액의 표면이 흐트러지는 것에 기인하는 결함의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 12 형태에 관한 제어 프로그램은, 예를 들면 도 8(a)를 참조하여 나타내면, 기판 건조장치에 접속된 컴퓨터(50)에 인스톨되어, 컴퓨터(50)가 기판 건조장치를 제어하는 제어 프로그램으로서, 상기 본 발명의 제 6 형태 내지 제 11 형태 중 어느 하나의 형태에 관한 기판 건조방법을 실행하는 기판 건조장치를 제어한다.

이와 같이 구성하면, 원심력이 비교적 작아 린스액이 잔류하기 쉬운 중심 영역에서 린스액이 증발하여도 결함의 발생을 억제한 기판의 건조를 행할 수 있는 기판 건조장치에 적용 가능한 제어 프로그램이 된다.

또한, 본 발명의 제 13 형태에 관한 기판 건조장치는, 예를 들면 도 8(a) 및 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)에 공급하는 린스액(R)을 토출하는 린스액 노즐(20)과, 린스액 노즐(20)을 이동시키는 린스액 노즐 이동기구(40)와, 기판(W)에 공급하는 건조 기체류(Gf)를 토출하는 건조 기체 노즐(30)과, 건조 기체 노즐(30)을 이동시키는 건조 기체 노즐 이동기구(40)와, 기판(W)을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구(10)와, 상기 본 발명의 제 12 형태에 관한 제어 프로그램이 인스톨된 컴퓨터를 가지는 제어장치(50)를 구비한다.

이와 같이 구성하면, 원심력이 비교적 작아 린스액이 잔류하기 쉬운 중심 영역에서 린스액이 증발하여도 결함의 발생을 억제한 기판의 건조를 행할 수 있는 기판 건조장치가 된다.

본 발명의 제 1 형태 내지 제 5 형태에 의하면, 기판에 충돌한 건조 기체류가 방사상과 같이 확산되는 일이 없어, 건조 기체가 이미 건조시킨 영역으로 흐르는 것을 억제할 수 있고, 린스액에 용해되는 린스액의 표면 장력을 저하시키는 물질을 증가시킬 수 있음과 함께 건조 기체가 린스액을 잡아늘려 기판을 덮는 린스액의 막을 얇게 할 수 있기 때문에, 건조 부담이 경감되어 세정 후의 기판을 효율적으로 건조시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제 6 형태 내지 제 13 형태에 의하면, 원심력이 비교적 작아 린스액이 잔류하기 쉬운 중심 영역에서 린스액이 증발하여도 결함의 발생을 억제할 수 있다.

도 1(a)는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 기판 건조장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도,
도 1(b)는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 기판 건조장치의 노즐 선단 주위의 부분 확대 측면도,
도 2는 면에 대한 액의 접촉각을 설명하는 도,
도 3(a)는 기판에 공급되는 린스수 및 건조 기체의 위치 관계 및 이들의 이동 방향에 대하여 설명하는, 기판 건조장치의 이동기구 주위의 평면도,
도 3(b)은 이동기구의 가동 아암 선단의 부분 확대 평면도,
도 4(a)는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 기판 건조장치에서의 건조 기체류의 공급 형태를 설명하는 부분 사시도,
도 4(b)는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 기판 건조장치에서의 건조 기체류의 공급 형태를 설명하는 평면도,
도 5(a)는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 기판 건조장치에서의 건조 기체류의 공급 형태를 설명하는 부분 사시도,
도 5(b)는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 기판 건조장치에서의 건조 기체류의 공급 형태를 설명하는 평면도,
도 6(a)는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 기판 건조장치에 의해 매엽 IPA 건조를 행하였을 때의 린스수의 막 두께의 상황을 설명하는 도,
도 6(b)는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 기판 건조장치에 의해 매엽 IPA 건조를 행하였을 때의 린스수의 막 두께의 상황을 설명하는 도,
도 6(c)는 비교예로서 건조 기체류가 기판의 표면에 수직하게 공급되는 장치에 의해 매엽 IPA 건조를 행하였을 때의 린스수의 막 두께의 상황을 설명하는 도,
도 7(a)는 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예에 관한 기판 건조장치에서의 건조 기체류의 공급 형태를 설명하는 부분 사시도,
도 7(b)는 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예에 관한 기판 건조장치에서의 건조 기체류의 공급 형태를 설명하는 평면도,
도 8(a)는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 기판 건조장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도,
도 8(b)는 노즐 선단 주위의 부분 확대 측면도,
도 9는 건조 기체 생성장치 주위의 모식적 계통도,
도 10은 기판의 표면을 구별한 범위를 나타내는 평면도,
도 11(a)는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 기판 건조방법에서의, 건조 기체류 중의 IPA 농도의 변화, 기판의 회전 속도의 변화, 가동 아암의 이동 속도의 변화를, 종래예와 비교하여 나타내는 타임 차트,
도 11(b)는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 기판 건조방법에서의 가동 아암의 이동 속도의 변화의 변형예를 나타내는 도,
도 12(a)는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 기판 건조방법에 의해 건조처리를 행한 후에 검출된 결함의 상황을 나타내는 도,
도 12(b)는 종래의 건조방법에 의해 건조처리를 행한 후에 검출된 결함의 상황을 나타내는 도,
도 13(a)는 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 관한 기판 건조방법에서의 건조 기체 중의 가스유량 및 IPA 농도의 변화를 나타내는 타임 차트,
도 13(b)는 도 13(a)에 나타내는 방법에서의 IPA 농도 변화의 개시점과 결함의 발생 상황과의 관계를 나타내는 그래프,
도 14는 종래 파악되어 있던 기체류 중의 IPA 농도와 0.15 ㎛ 이상의 워터마크 발생량과의 관계를 나타내는 그래프이다.

이 출원은, 일본국에서 2010년 2월 16일에 출원된 특원2010-031831호, 일본국에서 2010년 2월 16일에 출원된 특원2010-031832호, 및 일본국에서 2011년 1월 19일에 출원된 특원2011-009074호에 의거하고 있고, 그 내용은 본 출원의 내용으로서, 그 일부를 형성한다. 본 발명은 이하의 상세한 설명에 의해 한층 더 완전하게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 또 다른 응용범위는, 이하의 상세한 설명에 의해 명확해질 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 특정한 실례는, 본 발명의 바람직한 실시형태로서, 설명의 목적을 위해서만 기재되어 있는 것이다. 이 상세한 설명으로부터, 여러가지 변경, 개변이, 본 발명의 정신과 범위 내에서, 당업자에 있어서 분명하기 때문이다. 출원인은, 기재된 실시형태의 어느 것도 공중에게 헌상할 의도는 없고, 개변, 대체안 중, 특허청구범위 내에 문언 상 포함되지 않을지도 모르는 것도, 균등론 하에서의 발명의 일부로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에서 서로 동일 또는 상당하는 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.

먼저, 도 1(a), 도 1(b)를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 기판 건조장치(1)를 설명한다. 도 1(a)는, 기판 건조장치(1)의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이고, 도 1(b)는 기판 건조장치(1)의 노즐 선단(先端) 주위의 부분 확대 측면도이다. 기판 건조장치(1)는, 처리되는 기판(W)을 회전시키는 회전기구(10)와, 기판(W)에 린스액으로서의 린스수(R)를 공급하는 린스액 노즐로서의 린스수 노즐(20)과, 기판(W)에 건조 기체(G)를 공급하는 건조 기체 노즐(30)과, 린스수 노즐(20) 및 건조 기체 노즐(30)을 기판(W)의 면과 평행하게 이동시키는 이동기구(40)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 이동기구(40)는, 린스액 노즐 이동기구와 건조 기체 노즐 이동기구를 겸하고 있다.

처리되는 기판(W)은, 전형적으로는, 반도체 소자 제조의 재료인 반도체 기판으로서, 원반형상으로 형성되어 있다. 기판(W)은, 한쪽 면에 회로가 형성되어 있고(이 면을 「표면(WA)」이라 한다.), 다른쪽 면(이면)에는 회로가 나타나 있지 않다. 최근의 반도체 기판은, 배선 재료로서 더욱 저항이 작은 구리가 사용되도록 되어 있다. 구리 배선은, 일반적으로, 기판의 표면에 형성된 절연막에 홈을 파고, 그 홈에 구리를 매립한 후, 여분의 구리를 CMP로 깎음으로써 형성된다. 구리가 매립되는 절연막은, 배선 간에 형성되는 콘덴서 용량을 저감시키는 관점에서 k값(피유전율)이 낮은 재료(Low-k막)가 사용된다. 본 실시형태에서는, k값이 대략 3.0 이하인 Low-k막(전형적으로는 SiOC막)이 형성된 기판(W)이 사용되는 것으로서 설명한다. 일반적으로, Low-k막은 소수성이기 때문에, 연마 후의 세정에서 기판(W) 상의 린스 수막이 분단되기 쉽고, 린스 수막이 분단된 상태에서 건조가 이루어지면 워터마크나 균열 등의 결함이 발생할 염려가 있다. 또한, 소수성의 Low-k막 상에서는 이 Low-k막을 덮는 린스 수막이 두꺼워지는 경향에 있어, 건조시킬 때의 부하가 비교적 커진다. 매엽 IPA 건조에서는, 소수성의 표면을 가지는 기판(W)에 대해서도 적절한 건조처리를 행할 수 있다. 기판(W)의 면 젖음성의 지표(소수성의 정도)의 하나로서, 접촉각을 이용할 수 있다.

여기서 도 2를 참조하여, 접촉각에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서의 접촉각은, 기판(W)의 표면(WA)에 적하된 린스수(R)의 액적(液滴)의 접선(T)과 기판(W)의 표면(WA)이 이루는 각으로, 도 2에서의 θ가 이것에 상당한다. 표면(WA)의 젖음성(젖기 쉬움)은 접촉각(θ)에 의해 평가된다. 즉, 접촉하는 액체의 조성이 공통일 때에 접촉각(θ)이 작은 면일수록 젖기 쉽고(친수성이 높고), 큰 면일수록 젖기 어렵다(소수성이 높다). 본 실시형태의 접촉각(θ)은, 린스수(R)의 액적이 표면(WA) 상에서 정지하고 있는 것을 전제로 한 정적(靜的) 접촉각을 말하는 것으로 한다. 바꾸어 말하면, 린스수(R)와 표면(WA)과의 계면이 움직이고 있는 동적 접촉각은 아니다. 본 실시형태에서의 접촉각(θ)의 특정은, 린스수(R)의 액적의 종단면에서의 기액 경계(윤곽)가 원의 일부라고 간주하여 개산(槪算)으로 구하는 것으로 하고, 당해 액적의 윤곽의 높이를 a, 폭을 b라 한 경우에, 접촉각(θ)=2×tan^- ¹(2a/b)으로 구해지는 각도라 한다. 일반적으로, Low-k막의 물에 대한 접촉각은, CMP를 행하면 절반 정도가 된다고 되어 있다. 본 실시형태에서는, 표면(WA)의 린스수(R)의 액적에 대한 접촉각이 90°이하인 기판(W)을 처리 대상으로 하기로 하고[접촉각의 하한은 최소 두께의 린스수(R)의 막 표면과 표면(WA)에서 형성되는 각도가 된다], 전형적으로는, CMP 후에 25∼60°정도로 저하한 기판이다.

다시 도 1(a), 도 1(b)로 되돌아와 기판 건조장치(1)의 구성의 설명을 계속한다. 회전기구(10)는, 척클로(chuck claw)(11)와, 회전 구동축(12)을 가지고 있다. 척클로(11)는, 기판(W)의 외주단부(에지부분)를 파지하여 기판을 유지하도록, 복수 설치되어 있다. 척클로(11)는, 기판(W)의 면을 수평으로 하여 유지할 수 있도록, 각각 회전 구동축(12)에 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 표면(WA)이 상향이 되도록, 기판(W)이 척클로(11)에 유지된다. 회전 구동축(12)은, 기판(W)의 면에 대하여 수직하게 연장되는 축선 주위로 회전할 수 있고, 회전 구동축(12)의 축선 주위의 회전에 의해 기판(W)을 수평면 내에서 회전시킬 수 있도록 구성되어 있다.

린스수 노즐(20)은, 기판(W)의 표면(WA) 상의 액이 액적의 상태로부터 건조되는 것에 기인하는 워터마크 등의 결함의 발생을 회피하기 위하여, 기판(W)의 상면을 액막으로 덮기 위한 린스수(R)를, 기판(W)에 수류[린스 수류(Rf)]의 상태로 공급하는 노즐[통 형상으로 선단의 세공(細孔)으로부터 유체를 분출하는 장치]이다. 린스수(R)는, 전형적으로는 순수(純水)이나, 용존 염류 및 용존 유기물을 제거한 탈이온수, 탄산가스 용해수, (수소수나 전해 이온수 등의) 기능수 등을 사용하여도 된다. 워터마크 발생의 원인이 되는 용존 염류 및 용존 유기물을 배제하는 관점에서는 탈이온수를 사용하는 것이 좋다. 또한, 기판(W)의 회전에 의한 린스수(R)의 기판(W) 상의 이동에 따르는 정전기의 발생이 이물을 유인할 수 있는 바, 린스수(R)의 도전율을 상승시켜 대전을 억제하는 관점에서는 탄산가스 용해수를 사용하는 것이 좋다. 처리되는 기판(W)으로서는 직경이 200 mm∼300 mm∼450 mm인 것이 있고, 린스 수류(Rf)를 형성하게 되는 린스수 노즐(20)의 내경은, 1 mm∼10 mm, 또는 3 mm∼8 mm 중의 적절한 것을 사용하면 된다. 린스수 노즐(20)로부터 토출되어 기판(W)의 표면(WA)에 충돌하는 린스 수류(Rf)의 직경[후술하는 린스수 충돌 범위(Rt)의 직경]은, 린스수 노즐(20)의 내경과 대략 동일해진다.

건조 기체 노즐(30)은, 기판(W)의 표면(WA)을 덮는 린스수(R)의 막에 대하여 린스수(R)의 표면 장력을 저하시키는 물질을 공급함과 함께 린스수(R)의 막을 밀어 젖히는 건조 기체(G)를, 기판(W)에 기체류[건조 기체류(Gf)]의 상태로 공급하는 노즐이다. 본 실시형태에서는, 린스수(R)의 표면 장력을 저하시키는 물질로서, IPA가 사용되는 것으로서 설명하나, IPA 이외에 린스수(R)의 표면 장력을 저하시키는 효과가 기대되는, 에틸렌글리콜계나 프로필렌글리콜계의 물질, 계면활성제 등이 사용되는 것으로 하여도 된다. 건조 기체(G)는, 전형적으로는 캐리어 가스로서 기능하는 질소나 아르곤 등의 불활성 가스에 대하여 IPA의 증기를 혼합시킨 것이나, IPA 증기 그 자체이어도 된다. 처리되는 기판(W)으로서는 직경이 200 mm∼300 mm∼450 mm인 것이 있고, 건조 기체류(Gf)를 형성하게 되는 건조 기체 노즐(30)의 내경은, 3 mm∼10 mm, 또는 4 mm∼8 mm 중 적절한 것을 사용하면 된다. 건조 기체 노즐(30)의 지름은, 린스수 노즐(20)의 지름과 같거나 달라도 된다. 건조 기체 노즐(30)로부터 토출되어 기판(W)의 표면(WA)에 충돌하는 건조 기체류(Gf)의 직경은, 건조 기체 노즐(30)의 내경과 대략 동일해진다. 건조 기체류(Gf)는, 매엽 IPA 건조를 행하는 데 적합한 가늘기로 설정된다.

상세하게는 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 린스수 노즐(20)은, 표면(WA)에 대하여 수직으로 연장되어 있고, 린스 수류(Rf)를 표면(WA)에 대하여 수직으로 공급하도록 구성되어 있다. 건조 기체 노즐(30)의 토출구에서의 축선(30a)은, 건조 기체류(Gf)의 충돌 위치에서의 표면(WA)의 수선(Wp)에 대하여 경사져 있다. 건조 기체 노즐(30)이 이와 같이 설치되어 있음으로써, 건조 기체 노즐(30)로부터 토출된 건조 기체류(Gf)는, 그 축선인 건조 기체류 축선(Ga)[건조 기체류(Gf)를 튜브라고 가정하였을 때의 축선으로, 축선(30a)의 연장선 상에 있다]이 표면(WA)의 수선(Wp)에 대하여 경사져서 표면(WA)에 충돌하게 된다. 건조 기체 노즐(30)은, 건조 기체류 축선(Ga)과 수선(Wp)이 이루는 각인 경사각(α)이 표면(WA) 상에서의 린스수(R)의 접촉각(θ)(도 2 참조)의 절반의 각도인 절반 접촉각(θ/2) 이상 또한, 90°마이너스 절반 접촉각(θ/2) 이하 (θ/2≤α≤(90°-θ/2))가 되도록, 가동 아암(41)에 설치되어 있다. 건조 기체류(Gf)가 수선(Wp)에 대하여 경사져 있기 때문에, 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하였을 때의 윤곽은, 노즐 이동 방향으로 긴 타원형상이 된다.

이동기구(40)는, 가동 아암(41)과, 가동축(42)과, 구동원(43)을 포함하여 구성되어 있다. 가동 아암(41)은, 기판(W)의 반경보다 큰 길이를 가지고, 린스수 노즐(20) 및 건조 기체 노즐(30)이 설치되는 부재이다. 가동축(42)은, 구동원(43)의 동력을 가동 아암(41)에 전달하는 막대형상의 부재로서, 그 길이 방향이 가동 아암(41)의 길이 방향에 대하여 직교하도록, 그 일단(一端)이 가동 아암(41)의 일단에 접속되어 있고, 그 타단(他端)은 구동원(43)에 접속되어 있다. 구동원(43)은, 가동축(42)을 축선 주위로 회전시키는 장치이다. 가동축(42)은, 기판(W)의 외측에서 연직방향으로 연장되도록, 설치되어 있다. 가동 아암(41)은, 가동축(42)과의 접속단의 반대 측에 설치된 건조 기체 노즐(30)로부터 토출된 건조 기체류(Gf)가, 기판(W)의 회전 중심(Wc)에 충돌할 수 있게 구성되어 있다. 이동기구(40)는, 구동원(43)을 가동시키면 가동축(42)을 거쳐 가동 아암(41)이 기판(W)의 반경 방향 으로 이동하고, 가동 아암(41)의 이동에 따라 린스수 노즐(20) 및 건조 기체 노즐(30)도 기판(W)의 반경 방향으로 이동하도록 구성되어 있다.

도 3(a)에 나타내는 이동기구(40) 주위의 평면도를 참조하여, 린스수 노즐(20)[도 1(a), 도 1(b) 참조] 및 건조 기체 노즐(30)[이하, 본 단락에서는 간단히 「아암 선단(41a)」이라 한다.]이 이동하는 방향[이것을 「노즐 이동 방향(Dn)」이라 한다.]에 대하여 설명한다. 노즐 이동 방향(Dn)은, 매엽 IPA 건조가 행하여질 때에, 즉 기판(W)의 표면(WA)에 린스수(R) 및 건조 기체(G)가 공급될 때에, 아암 선단(41a)이 이동하는 방향으로, 기판(W)의 회전 중심(Wc)으로부터 외주로 향하는 방향이다. 가동 아암(41)은, 매엽 IPA 건조가 행하여진 후, 다음에 처리되는 기판(W)의 회전 중심(Wc)까지 아암 선단(41a)이 되돌아오는 요동을 행하나, 아암 선단(41a)이 기판(W)의 외주로부터 회전 중심(Wc)으로 되돌아올 때는 표면(WA)에 린스수(R) 및 건조 기체(G)가 공급되지 않기 때문에, 이쪽은 노즐 이동 방향(Dn)이 아니다. 또한, 노즐 이동 방향(Dn)이, 기판(W)의 회전 중심(Wc)으로부터 외주로 향하는 방향이라 하여도, 엄밀하게는, 평면시[도 3(a)]에서, 가동축(42)의 축선을 중심으로 하여, 가동축(42)의 축선과 아암 선단(41a)과의 거리를 반경으로 하는 가상 원호(Ac) 상을 아암 선단(41a)이 이동하기 때문에, 기판(W)에 대해서는 불변의 직선방향으로는 되지 않는다. 그래서, 가상 원호(Ac)의 접선에서의 기판(W)의 회전 중심(Wc)으로부터 외주로 향하는 방향을 노즐 이동 방향(Dn)으로 하기로 한다. 즉, 기판(W)에 대한 노즐 이동 방향(Dn)은 수시 변화된다. 이에 비하여, 이동하는 가동 아암(41)에 대한 노즐 이동 방향(Dn)은 불변이다.

도 3(b)에 나타내는 부분 확대 평면도를 참조하여, 기판(W)의 표면(WA)에 대한 린스수(R) 및 건조 기체(G)의 공급 위치에 대하여 설명한다. 린스 수류(Rf)가 기판(W)의 표면(WA)에 충돌하는 범위인 린스수 충돌 범위(Rt)(린스액 충돌 범위)에 대하여, 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하는 위치는, 노즐 이동 방향(Dn)의 상류측이 된다. 또한, 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]의 외측에서 본 경우의 기판(W)의 회전에 따라 표면(WA)에 공급된 린스수(R)가 흐르는 방향인 기판 회전 방향(Dr)에 대하여 보면, 린스 수류(Rf)가 표면(WA)에 충돌하는 위치가, 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하는 위치보다 상류측이 된다. 이 때, 린스수 충돌 범위(Rt) 내로 건조 기체류(Gf)가 들어가지 않게 하면서, 건조 기체(G)의 작용을, 적어도 린스수 충돌 범위(Rt)에 있는 린스수(R)에 실질적으로 미치게 할 수 있는 범위 내에서, 린스 수류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)의 표면(WA)에 대한 충돌 위치를 결정하면 된다. 여기서, 린스수(R)에 건조 기체(G)의 작용을 실질적으로 미치게 할 수 있는 범위란, 린스수(R)의 표면 장력을 저하시킨다는 건조 기체(G)의 작용 중 하나를, 기대되는 정도(매엽 IPA 건조를 적절하게 행할 수 있을 정도)로 발휘할 수 있는 범위이다. 린스수(R)의 표면 장력을 저하시키는 작용은, 기판(W)의 회전에 따르는 원심력으로 확산된 린스수(R)가 비산되는 것을 방지하는 관점에서, 주로 표면(WA)에 충돌 후에 확산된 건조 기체(G)에 의해 미치게 되는 것이 바람직하다. 또한, 표면(WA)에 대하여 린스 수류(Rf) 또는 건조 기체류(Gf)가 충돌하는 「위치 」란, 유체의 흐름이 표면(WA)에 충돌하는 범위의 중심을 말하는 것으로 한다. 기판(W)에 대하여 상술한 위치에 린스 수류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)를 공급할 수 있도록, 린스수 노즐(20) 및 건조 기체 노즐(30)이 가동 아암(41)에 설치되어 있다.

도 4(a), 도 4(b)를 참조하면서 건조 기체류(Gf)에 대하여 보충한다. 도 4(a)는, 린스수 노즐(20) 및 건조 기체 노즐(30) 주위를 설명하는 부분 사시도, 도 4(b)는 기판 상에 공급된 린스수(R) 및 건조 기체(G)의 모양을 나타내는 평면도이다. 도 4(b)는, 건조 기체류(Gf)를 연직 상방으로부터 표면(WA)에 투영하였을 때, 즉 표면(WA)을 투영면으로 하였을 때의 모양도 나타내고 있다. 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 3차원 공간에서는, 건조 기체류(Gf)는, 건조 기체류 축선(Ga)과 기판(W)의 수선(Wp)이 이루는 각이 경사각(α)의 상태에서 표면(WA)에 공급되고 있다. 또한, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 투영면 상에서는, 건조 기체류(Gf)는, 건조 기체 노즐(30)로부터 토출된 위치 Gfv'보다 기판(W)에 충돌한 위치 Gfw의 쪽이 노즐 이동 방향(Dn)의 하류측에 위치하고 있다. 또한, 위치 Gfv'는, 3차원 공간에서의 건조 기체류(Gf)가 건조 기체 노즐(30)로부터 토출된 위치 Gfv를 표면(WA) 상에 투영한 위치이다. 또한, 투영면 상에서, 건조 기체류 축선(Ga)이 노즐 이동 방향(Dn)으로 평행하게 되어 있다. 이와 같은 상황에서 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 공급됨으로써, 표면(WA)에 충돌한 건조 기체(G)가 충돌한 위치 Gfw를 중심으로 하여 노즐 이동 방향(Dn)에 부채형상으로 확산되도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 충돌한 위치 Gfw를 통하여 노즐 이동 방향(Dn)으로 연장되는 가상선에서 보아, 기판 회전 방향(Dr)의 상류측으로 확산되는 건조 기체(G)와 하류측으로 확산되는 건조 기체(G)가 대략 동량으로 되어 있다. 도 4(b)에서, 범위 Gft가, 린스수(R)에 건조 기체(G)의 작용을 실질적으로 미치게 할 수 있는 범위가 된다.

계속해서 도 1(a), 도 1(b)을 주로 참조하고, 도 2∼도 4(b)을 적당하게 참조하여, 기판 건조장치(1)의 작용을 설명한다. 전(前)공정에서, CMP가 행하여지고, 약액 등으로 습식 세정이 행하여진 기판(W)이, 회전기구(10)의 척클로(11)에 파지되어 있다. 건조 공정 전의 습식 세정처리는, 지금부터 건조처리가 행하여질 때에 사용되는 것과 동일한 회전기구(10) 상에서 행하여져도 된다. 건조처리가 행하여지는 기판(W)이 회전기구(10)에 유지되면, 린스수 노즐(20)의 토출구가 기판(W) 표면(WA)의 회전 중심(Wc)으로부터 약간 벗어난 부분에 대향하는 위치에 이르기까지 가동 아암(41)을 이동시킨다. 이 때, 건조 기체 노즐(30)은, 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하는 위치 Gfw가, 표면(WA)의 회전 중심(Wc)보다 노즐 이동 방향(Dn)의 상류측이 되는 장소에 위치하게 된다.

가동 아암(41)이 상술한 위치까지 이동하면, 회전 구동축(12)을 기판 회전 방향(Dr)으로 회전시키고, 이에 의해 기판(W)이 수평면 내에서 기판 회전 방향(Dr)으로 회전한다. 기판(W)이 회전하면, 린스수(R)가 기판(W)의 표면(WA)에 공급되도록, 린스 수류(Rf)를 린스수 노즐(20)로부터 토출시킨다. 이 때의 기판(W)의 회전 속도는, 표면(WA) 상에 공급된 린스수(R)로 표면(WA) 전체가 덮일 정도의 원심력을 린스수(R)에 주는 관점에서, 대략 200∼600 rpm, 바람직하게는 300∼500 rpm 정도로 하면 된다.

표면(WA)이 린스수(R)로 덮이면, 건조 기체 노즐(30)로부터 표면(WA)에 건조 기체류(Gf)가 공급된다. 표면(WA)에의 건조 기체류(Gf)의 공급이 개시되어도, 표면(WA)에의 린스 수류(Rf)의 공급은 계속되고 있다. 표면(WA)에 건조 기체류(Gf)가 공급됨으로써, 표면(WA) 상의 린스수(R)에 작용하는 원심력이 작은 회전 중심(Wc) 부근에 대해서도, 건조 기체(G)가 공급된 부분의 린스수(R)가 제거되어, 표면(WA)에 건조된 영역이 나타난다. 표면(WA)에의 건조 기체류(Gf)의 공급이 개시되면, 가동 아암(41)을 노즐 이동 방향(Dn)으로 이동시키고, 이에 따라 표면(WA)에 대하여 린스 수류(Rf)가 충돌하는 위치 및 건조 기체류(Gf)가 충돌하는 위치가 노즐 이동 방향(Dn)으로 이동한다. 가동 아암(41)이 가동을 시작하기 전의 건조 기체 노즐(30)은, 건조 기체류(Gf)의 표면(WA)에 충돌하는 위치 Gfw가, 표면(WA)의 회전 중심(Wc)보다 노즐 이동 방향(Dn)의 상류측이 되는 장소에 위치하고 있었기 때문에, 가동 아암(41)의 이동에 의해 표면(WA)에 충돌하는 건조 기체류(Gf)는 회전 중심(Wc)을 지나치게 된다. 가동 아암(41)의 움직임 시작부터, 충돌하는 위치 Gfw가 회전 중심(Wc)에 이르기까지는, 표면(WA)에 공급된 린스수(R)가 기판(W)의 회전에 의해 퍼지기 때문에 한번 건조된 부분도 다시 젖어버리나, 충돌하는 위치 Gfw가 회전 중심(Wc)을 통과한 후는 한번 건조된 부분이 다시 젖는 일이 없어진다. 가동 아암(41)은, 건조 기체류(Gf)의 표면(WA)에 충돌하는 위치 Gfw가 기판(W)의 외주단에 이르기까지, 일정한 속도(각속도) 또는 속도(각속도)를 바꾸면서 이동한다.

린스 수류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 공급되면서 가동 아암(41)이 회전 중심(Wc)으로부터 기판(W)의 외주까지 이동함으로써, 평면으로 보아 링형상으로 형성된 린스수(R)와 건조 기체(G)와의 경계 (이하 「링 형상 기액 경계」라한다)가 동심원 형상으로 서서히 퍼지고, 표면(WA) 상의 건조된 영역이 서서히 확대되어 간다. 링 형상 기액 경계는, 표면(WA)에 공급되는 린스 수류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)의 유량이나, 건조 기체류(Gf)의 경사각(α) 등의 제조건에 의하여, 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하는 범위의 최외부(最外部)와, 린스수 충돌 범위(Rt)의 최내부(最內部)와의 사이의 밸런스한 위치에서 형성된다. 이 때, 링 형상 기액 경계에서는, 린스수(R)에 건조 기체(G)가 내뿜어짐으로써 건조 기체(G) 중의 IPA가 린스수(R)에 용해되어, 린스수(R)의 표면 장력의 저하가 생기고 있다. 린스수(R) 중에 용해된 IPA의 농도는, 건조 기체류(Gf)의 접촉 위치부터 멀어질수록 낮아지기 때문에, 린스수(R)의 표면 장력에, 노즐 이동 방향(Dn)의 상류측일수록 낮고 하류측일수록 높은 구배가 생긴다. 이 표면 장력의 구배에 의해, 린스수(R)가 표면 장력이 작은 쪽으로부터 큰쪽으로 잡아당겨지는 마란고니력이 작용한다. 이것에 더하여, 기판(W)의 회전에 의해, 린스수(R)가 회전 중심(Wc) 측으로부터 기판(W)의 외주 측으로 잡아당겨지는 원심력이 가해진다. 또한, 건조 기체(G)가 린스수(R)를 잡아 늘이려고 한다[표면(WA)을 덮는 린스수(R)의 막을 얇게 하려고 한다]. 이들 마란고니력과, 원심력과, 건조 기체(G)가 린스수(R)를 잡아 늘이려고 하는 것과의 유기적인 결합에 의해, 린스수(R)가 표면(WA) 상으로부터 효율적으로 제거된다. 상기한 매엽 IPA 건조에 의하면, 소수성의 표면(WA)에 대해서도 효과적으로 건조처리를 행할 수 있다. 또한, 상술한 매엽 IPA 건조는, 친수성의 면에 대해서도 적용할 수 있는 것은 물론이다.

일반적으로, 기판의 표면이 소수성이면, 기판 표면 상의 액은 표면 장력에 의해 접촉각이 크기 때문에, 친수성의 경우에 비하여 기판 표면을 덮는 액막이 두꺼워진다. 한편, 기판의 회전 중심으로부터의 거리에 따라, 액막에 작용하는 원심력이 다르기 때문에, 액막의 두께도 다르게 된다. 종래는, 액막의 두께에 따라 IPA의 농도나 건조 기체의 온도를 조절함으로써, 매엽 IPA 건조를 더욱 효율적으로 하는 시도를 행하고 있었다. 그런데, IPA의 농도나 건조 기체의 온도를 조절하려고 하면, 자연히 장치 구성이나 제어가 복잡해진다.

본 발명에 관한 기판 건조장치(1)는, 건조 부담의 경감 및 건조성의 향상으로 연결되게 되는, 매엽 IPA 건조에서의 표면(WA)을 덮는 린스수(R)의 막을 더욱 얇게 하는 것을 더욱 간편하게 하기 위하여 시행 착오 하고, 표면(WA)에 공급하는 건조 기체류(Gf)를 「적절하게」 경사시킨다는 기술사상을 적용함으로써, 마란고니력과 원심력과 린스수(R)의 박막화를 유기적으로 작용시키는 것을 가능하게 하여, 더욱 간편하게 매엽 IPA 건조의 효율을 향상시키게 한 것이다. 종래의 기판의 표면에 대하여 수직으로 건조 기체류를 공급하는 것에서는, 건조 기체류가 기판에 충돌 후에 방사상과 같게 확산하여, 절반 이상의 건조 기체가 이미 건조되어 있는 쪽으로 흘러, 액막의 표면 장력을 저하시키는 효과가 그 만큼 저하하게 된다. 이 점, 기판 건조장치(1)에서는, 표면(WA)에 공급되는 건조 기체류(Gf)의 축선(Ga)이, 수선(Wp)에 대하여 경사각(α)으로 경사져 있기 때문에, 건조 기체(G)가 건조 영역으로 흐르는 것을 억제할 수 있고, 린스수(R)에 효율적으로 IPA를 공급할 수 있어, 린스수(R)의 박막화를 촉진할 수 있다. 또한, 경사각(α)이, 표면(WA) 상의 린스수(R)의 액적의 접촉각(θ)의 1/2[절반 접촉각(θ/2)] 이상이기 때문에, 건조 기체(G)가 린스수(R)를 기판(W)의 외주 측으로 잡아늘리는 효과를 효과적으로 누릴 수 있다[경사각(α)이 지나치게 작으면 건조 기체가 액을 외주 측으로 미는 힘이 작아진다). 또한, 경사각(α)은 90°로부터 절반 접촉각(θ/2)을 뺀 각도(90°-θ/2) 이하이기 때문에, 린스수(R)[특히 린스수(R)의 막의 표면]가 비산하여 표면(WA)의 이미 건조된 부분에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 경사각(α)이 클수록 건조 기체가 액을 외주로 미는 힘이 커진다고 생각되는 중에 경사각(α)의 최대값을 결정하는 것은, 접촉각(θ)이 큰 경우에 경사각(α)이 지나치게 크면, 건조 기체류(Gf)가 린스수(R)의 막을 흐트려서 린스수(R)의 막의 상부를 불어 날리고, 이것이 방울이 되어 건조된 표면(WA)에 부착되면 결함(워터마크 등)이 생성될 염려가 있기 때문이다. 이 점에 대하여, 표면(WA) 상의 린스수(R)의 막이 두꺼울수록 비산되기 쉬운 바, 린스수(R)의 막 두께에 관련되는 접촉각(θ)에 의거하여 경사각(α)을 결정함으로써, 적절한 경사각(α)을 설정하는 것이 가능하게 된다. 이것은, 접촉각(θ)이 작을수록 경사각(α)의 허용범위가 넓어지는 것을 시사하고 있다.

가동 아암(41)이 기판(W)의 외주에 도달하면, 표면(WA)에의 린스 수류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)의 공급을 정지한다. 이 때, 표면(WA)에 대한 린스 수류(Rf)의 공급의 정지가 먼저 행하여지고, 이어서 건조 기체류(Gf)의 공급의 정지가 행하여지는 것으로 하여도 된다. 그 후, 기판(W)의 회전 속도를 상승시켜(본 실시형태에서는 약 800∼2000 rpm으로 상승시킨다), 기판(W)의 외주단부(에지 부분) 및 이면에 잔존하고 있는 액적을 원심력에 의해 제거한다. 이상으로 건조 공정이 종료되고, 기판(W)의 회전이 정지된 후, 기판(W)이 회전기구(10)로부터 반출된다.

다음으로 도 5(a), 도 5(b)를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 기판 건조장치(2)를 설명한다. 도 5(a)는, 기판 건조장치(2)의 린스수 노즐(20) 및 건조 기체 노즐(302) 주위를 설명하는 부분 사시도, 도 5(b)는 기판 상에 공급된 린스수(R) 및 건조 기체(G)의 모양을 나타내는 평면도이다. 도 5(b)는, 표면(WA)을 투영면으로 하였을 때의 모양도 나타내고 있다. 기판 건조장치(2)의, 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]와 다른 점은, 이하와 같다. 즉, 기판 건조장치(2)는, 건조 기체 노즐(302)이, 기판 건조장치(1)에서의 건조 기체 노즐(30)[도 1(a), 도 1(b) 참조]과 비교하여 건조 기체류(Gf)의 토출 방향의 점에서 다르다. 상세하게는, 투영면 상에서[도 5(b)상에서], 건조 기체류(Gf)가, 건조 기체 노즐(302)로부터 토출된 위치 Gfv'보다 기판(W)에 충돌한 위치 Gfw의 쪽이, 노즐 이동 방향 성분은 노즐 이동 방향(Dn)의 하류측에 위치하고 있고, 기판 회전 방향 성분은 기판 회전 방향(Dr)의 하류 측에 위치하고 있다. 아울러, 투영면 상에서, 건조 기체류축선(Ga)과 노즐 이동 방향(Dn)이 이루는 각이 선회각(β)으로 되어 있다. 선회각(β)(선회의 정도)은, 린스수 충돌 범위(Rt)에 있는 린스수(R)에 건조 기체(G)의 작용을 실질적으로 미치게 할 수 있는 범위 내에서, 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 도 5(b)에서는, 범위 Gft가, 린스수(R)에 건조 기체(G)의 작용을 실질적으로 미치게 할 수 있는 범위가 된다. 선회각(β)은 0°를 초과하여 60°이하로 하면 되고, 투영면 상에서, 위치 Gfv'와 위치 Gfw를 지나는 가상선과, 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하는 범위의 링 형상 기액 경계의 접선이 이루는 각 중, 기판(W) 내측 또한, 기판 회전 방향(Dr) 하류측이 이루는 각이, 90°를 초과하고 150°이하의 범위가 되는 것이 바람직하다. 또한, 선회각(β)이 0°인 경우에는 상술한 기판 건조장치(1)[도 1(a) 및 도 4(a) 참조]에서의 건조 기체류 축선(Ga)의 방향과 동일해진다. 기판 건조장치(2)의, 상술한 이외의 구성은, 3차원 공간에서 건조 기체류 축선(Ga)과 기판(W)의 수선(Wp)이 이루는 각이 경사각(α)의 상태에서 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 공급되어 있는 점을 포함하여, 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]와 동일하다.

상술한 바와 같이, 구성된 기판 건조장치(2)에서는, 매엽 IPA 건조를 행할 때, 표면(WA)에 공급되어 기판(W)의 회전에 따라 기판 회전 방향(Dr)으로 늘어난 린스수(Rs)에 대하여, 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]의 경우보다 광범위하게 건조 기체(G)의 작용[IPA에 의한 린스수(R)의 표면 장력의 저하 등]을 미치게 할 수 있다. 즉, 표면(WA)에 공급된 린스 수류(Rf)는, 최초는 린스수 충돌 범위(Rt)에서 표면(WA)에 접하고, 기판(W)의 회전에 따라 린스수(Rs)와 같이 넓어진다. 도 5(b)에서는, 기판(W)이 90°정도 회전한 상황을 나타내고 있으나, 기판(W)이 360°회전하면, 최초로 표면(WA)에 충돌한 린스수(R)가, 퍼진 상태에서 린스수 충돌 범위(Rt) 부근으로 되돌아온다. 이 때, 되돌아온 린스수(R)는, 원심력이나 마란고니력에 의해 당초보다 기판(W)의 외주 측에 접근하고 있다. 린스수(R)에 IPA를 용해시킬 때에, 건조 기체(G)를, 되돌아 온 린스수(R)에 공급하기 보다, 공급된 직후의 린스수(R)에 공급하는 쪽이, 린스수(R)의 박막화에 더욱 기여하게 된다. 그 때문에, 기판 건조장치(2)에 의하면, 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]의 경우보다, 린스수(R)의 박막화를 도모할 수 있다.

도 6(a) 내지 도 6(c)에, 매엽 IPA 건조를 행하였을 때의 린스수(R)의 막 두께의 상황을, 장치마다 나타낸다. 도 6(a)는 기판 건조장치(2)[도 5(a) 참조]에 의한 상황, 도 6(b)는 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]에 의한 상황, 도 6(c)는 비교예로서 건조 기체류가 기판(W)의 표면(WA)에 수직하게 공급된 경우의 상황을 나타내고 있다. 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 기판 건조장치(2)(도 5(a) 참조)에 의하면, 린스수(R)를 적합하게 박막화할 수 있다. 이것은, 표면(WA)에 공급된 린스수(R)가 원심력으로 얇아진 곳에 건조 기체(G)가 작용하여 박막화를 더욱 촉진시키기 때문이라고 생각된다. 도 6(b)에 나타내는 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]에 의한 것은, 린스수 충돌 범위(Rt)로부터 기판 회전 방향(Dr) 하류측에 작용하는 건조 기체(G)가 기판 건조장치(2)[도 5(a) 참조]보다 적은만큼, 기판 건조장치(2)[도 5(a) 참조]에 의한 것보다 린스수(R)의 막이 두꺼우나, 수직한 건조 기체류에 의한 것[도 6(c) 참조]보다는 얇다. 도 6(c)에 나타내는 비교예는, 공급된 건조 기체(G)의 대략 절반정도 밖에 린스수(R)에 작용하지 않기 때문에, 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조] 또는 기판 건조장치(2)[도 5(a) 참조]에 의한 것보다 린스수(R)의 막은 두껍다. 또한, 기판 건조장치(2)[도 5(a) 참조]에서는, 경사각(α)이 θ/2≤α≤90°-θ/2의 범위를 어느 정도(전형적으로는 θ/4정도) 벗어나도, 건조 기체류가 기판(W)의 표면(WA)에 수직으로 공급되는 경우보다 간편하게 매엽 IPA 건조의 효율을 향상시킬 수 있으나, 이 경우에는 매엽 IPA 건조를 행하였을 때의 린스수(R)의 막 두께가 도 6(b)에 나타내는 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]에 의한 상황과 동일한 정도가 된다.

다음으로 도 7(a), 도 7(b)를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예에 관한 기판 건조장치(2A)를 설명한다. 도 7(a)는, 기판 건조장치(2A)의 각 노즐 주위를 설명하는 부분 사시도, 도 7(b)는 기판 상에 공급된 린스수(R) 및 건조 기체(G)의 모양을 나타내는 평면도이다. 도 7(b)는, 표면(WA)을 투영면으로 하였을 때의 모양도 나타내고 있다. 기판 건조장치(2A)는, 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]에 비하여, 건조 기체 노즐(30)과는 별도로 추가 건조 기체 노즐(36)이 설치되어 있다. 추가 건조 기체 노즐(36)은, 가동 아암(41)[도 1(a) 참조]에 설치되어 있다. 추가 건조 기체 노즐(36)은, 건조시킨 기판(W)의 영역이 린스수(R)로 젖는 것을 회피하는 관점에서, 투영면 상에서 린스수 충돌 범위(Rt)보다 기판 회전 방향(Dr)의 하류측에 설치되어 있다. 추가 건조 기체 노즐(36)로부터 기판(W)에 공급되는 유체는, 전형적으로는 건조 기체 노즐(30)로부터 토출되는 건조 기체류(Gf)와 동일하나, 설명의 편의상 구별하기 위하여, 추가 건조 기체 노즐(36)로부터 토출되는 건조 기체류를 부호 「Gs」로 나타내기로 한다.

추가 건조 기체 노즐(36)로부터 토출된 건조 기체류(Gs)는, 투영면 상에서 [도 7(b)상에서], 추가 건조 기체 노즐(36)로부터 토출된 위치 Gsv'보다 기판(W)에 충돌한 위치 Gsw의 쪽이, 노즐 이동 방향 성분은 노즐 이동 방향(Dn)의 하류측에 위치하고 있고, 기판 회전 방향 성분은 기판 회전 방향(Dr)의 하류측에 위치하고 있다. 또한, 위치 Gsv'는, 3차원 공간에서의 건조 기체류(Gs)가 추가 건조 기체 노즐(36)로부터 토출된 위치 Gsv를 표면(WA) 상에 투영한 위치이다. 아울러, 투영면 상에서, 건조 기체류(Gs)의 축선과 노즐 이동 방향(Dn)이 이루는 각이 선회각(βA)으로 되어 있다. 선회각(βA)(선회의 정도)은, 건조 기체 노즐(30)로부터 토출된 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌 후에 확산된 건조 기체(G) 중 린스수(R)에 건조 기체(G)의 작용을 실질적으로 미치게 할 수 있는 범위 Gft와, 추가 건조 기체 노즐(36)로부터 토출된 건조 기체류(Gs)가 표면(WA)에 충돌 후에 확산된 건조 기체(G) 중 린스수(R)에 건조 기체(G)의 작용을 실질적으로 미치게 할 수 있는 범위 Gst에 중복 부분이 생기는 범위 내에서 결정하는 것이 좋다. 범위 Gft와 범위 Gst의 중복 부분은, 가능한 한 광범위한 린스수(R)에 건조 기체(G)의 작용을 실질적으로 미치게 할 수 있도록 하는 관점에서, 아주 작게 하는 것이 바람직하다. 또한, 범위 Gst는 범위 Gft보다 기판 회전 방향(Dr)의 하류측으로 넓어지고, 또한, 건조 기체류(Gs)가, 투영면 상에서, 위치 Gsv'와 위치 Gsw를 지나는 가상선과, 건조 기체류(Gs)가 표면(WA)에 충돌하는 범위의 링 형상 기액 경계의 접선이 이루는 각 중, 기판(W) 내측 또한 기판 회전 방향(Dr) 하류측이 이루는 각이, 90°를 초과하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 3차원 공간에서, 건조 기체류(Gs)의 축선은, 기판(W)의 수선(Wp)에 대하여 경사져 있다. 건조 기체류(Gs)의 축선과 기판(W)의 수선(Wp)이 이루는 각은, 건조 기체 노즐(30)로부터 토출된 건조 기체류(Gf)에 관한 경사각(α)과 동일하여도 되고, 달라 있어도 된다.

상술한 바와 같이 구성된 기판 건조장치(2A)에서는, 매엽 IPA 건조를 행할 때, 표면(WA)에 공급되어 기판(W)의 회전에 따라 기판 회전 방향(Dr)으로 늘어난 린스수(Rs)에 대하여, 범위 Gft와 범위 Gst가 서로 합해진 범위에서 건조 기체(G)의 작용[IPA에 의한 린스수(R)의 표면 장력의 저하 등]을 미치게 할 수 있기 때문에, 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]의 경우보다 광범위하게 건조 기체(G)의 작용을 미치게 할 수 있다. 그 때문에, 기판 건조장치(2A)에 의하면, 기판 건조장치(1)[도 1(a) 참조]의 경우보다, 린스수(R)의 박막화를 도모할 수 있다.

또한, 도 7(b)에서 부호 「Gs2」로 나타내는 바와 같은 방향으로, 건조 기체류(Gs) 대신 건조 기체류(Gs2)를 공급하도록 구성하여도 된다. 즉, 건조 기체류(Gs)를, 추가 건조 기체 노즐(36)로부터 토출된 위치 Gsv를 중심으로 하여 기판(W)에 충돌한 위치를 기판 회전 방향(Dr) 하류측으로 더욱 이동시켜[선회각(βA2)만큼 더욱 회전시켜] 위치 Gsw2로 한, 건조 기체류(Gs2)로서 기판(W)에 공급하여도 된다. 선회각(βA2)은, 건조 기체류(Gs2)가 표면(WA)에 충돌 후에 확산된 건조 기체(G) 중 린스수(R)에 건조 기체(G)의 작용을 실질적으로 미치게 할 수 있는 범위(도시 생략)와, 건조 기체류(Gf)에 관한 범위 Gft에 중복 부분이 생기는 범위 내에서 결정하는 것이 좋다. 구체적으로는, 투영면 상에서, 위치 Gsv'와 위치 Gsw2를 지나는 가상선과, 건조 기체류(Gs2)가 표면(WA)에 충돌하는 범위의 링 형상 기액 경계의 접선이 이루는 각 중, 기판(W) 내측 또한 기판 회전 방향(Dr) 하류측이 이루는 각이, 90°를 초과하여 150°이하의 범위가 되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 건조 기체류(Gs2)와 린스수(R)의 막의 계면에서의 충돌 에너지의 증대를 억제할 수 있고, 그 영역의 액막 상태를 과도하게 흐트리는 것을 억제할 수 있다. 지금까지 설명한 추가 건조 기체 노즐(36)은, 기판 건조장치(2)[도 5(a) 참조]에 적용할 수도 있다.

이상에서는, 기판 건조장치(1, 2, 2A)에 의하면, IPA의 농도나 건조 기체의 온도를 조절하지 않아도, 간편하게 린스수(R)에 용해되는 IPA를 증가시킬 수 있는 것을 설명하였다. 그러나, 이것은, IPA의 농도나 건조 기체의 온도의 조정을, 기판 건조장치(1, 2, 2A)에 대하여 중첩적으로 적용하는 것을 방해하는 것은 아니다. 기판 건조장치(1, 2, 2A)에 대하여 IPA의 농도나 건조 기체의 온도의 조정을 중첩적으로 적용함으로써, 더욱 효율적으로 매엽 IPA 건조를 행할 수 있게 된다.

이상의 설명에서는, 이동기구(40)가 린스액 노즐 이동기구와 건조 기체 노즐 이동기구를 겸하고 있다고 하였으나, 린스액 노즐 이동기구와 건조 기체 노즐 이동기구가 별체로서 구성되어 있어도 된다.

이상의 설명에서는, 회전기구(10)가 척클로(11)로 기판(W)을 유지하는 것으로 하였으나, 롤러척으로 기판(W)을 유지하는 것으로 하여도 된다.

이상의 설명에서는, 린스 수류(Rf)가 기판(W)의 표면(WA)에 대하여 수직으로 공급되는 것으로 하였으나, 린스 수류(Rf)가 표면(WA)의 수선에 대하여 경사져 있어도 된다. 이 경우에도, 린스 수류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하는 위치 관계는 상술한 바와 같다.

다음으로 도 8(a), 도 8(b)를 참조하여, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 기판 건조장치(3)를 설명한다. 도 8(a)는, 기판 건조장치(3)의 개략 구성을 나타내는 사시도이고, 도 8(b)는 노즐 선단 주위의 부분 확대 측면도이다. 기판 건조장치(3)는, 회전기구(10)와, 린스수 노즐(20)과, 건조 기체 노즐(30)과, 이동기구(40)와, 회전기구(10) 및 이동기구(40)를 포함하는 기판 건조장치(3)의 동작을 제어하는 제어장치(50)를 구비하고 있다. 린스수 노즐(20)은, 기판(W)에 린스액으로서의 린스수(R)를 공급하는 장치이다. 본 실시형태에서도, 이동기구(40)는, 린스액 노즐 이동기구와 건조 기체 노즐 이동기구를 겸하고 있다.

회전기구(10)는, 회전 구동축(12)의 축선 주위의 회전에 의해 기판(W)을 수평면 내에서 기판 회전 방향(Dr)으로 회전시킬 수 있게 구성되어 있다. 린스수 노즐(20)로부터 공급되는 린스 수류(Rf)는, 기판(W) 표면(WA)의 면적에 비하여 가늘다. 린스수 노즐(20)로부터 토출되어 기판(W)의 표면(WA)에 충돌하는 린스 수류(Rf)의 직경[린스 수류(Rf)의 단면 직경]은, 린스수 노즐(20)의 내경과 대략 동일해진다. 건조 기체 노즐(30)은, 기판(W)의 표면(WA)을 덮는 린스수(R)의 막에 대하여 IPA를 공급함과 함께 린스수(R)의 막을 밀어 젖히는 건조 기체(G)를, 기판(W)에 기체류[건조 기체류(Gf)]의 상태로 공급한다. 건조 기체류(Gf)는, 기판(W) 표면(WA)의 면적에 비하여 가늘다. 건조 기체 노즐(30)로부터 토출되어 기판(W)의 표면(WA)에 충돌하는 건조 기체류(Gf)의 직경[건조 기체류(Gf)의 단면 직경]은, 건조 기체 노즐(30)의 내경과 대략 동일해진다. 건조 기체류(Gf)는, 매엽 IPA 건조를 행하는 데 적합한 가늘기로 설정된다. 또한, 기판(W)의 표면(WA)에 대하여, 린스 수류(Rf)가 충돌하는 위치와 건조 기체류(Gf)가 충돌하는 위치의 관계는, 매엽 IPA 건조를 적절하게 행할 수 있게 하는 관점에서 결정된다. 여기서, 표면(WA)에 대하여 린스 수류(Rf) 또는 건조 기체류(Gf)가 충돌하는 위치란, 유체의 흐름이 표면(WA)에 충돌하는 범위의 중심을 말하는 것으로 한다. 전형적으로는, 린스 수류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)가 이동할 때에도, 건조 기체류(Gf)가 린스 수류(Rf)보다 중심 측에 있는 상태가 유지된다.

건조 기체(G)를 생성하는 장치는, 본 실시형태에서는 이하와 같이, 구성되어 있다. 예를 들면 스테인레스 등의 금속으로 이루어지는 원통 형상의 용기(도시 생략) 내에 밀폐된 상태로 IPA의 액이 저류된다. 그리고, 원통 형상 용기의 상단면에는, 불활성 가스를 용기 내로 유입하는 유입관(도시 생략)과, IPA 증기가 함유된 불활성 가스를 용기 내로부터 건조 기체 노즐(30)로 유도하는 도출관(도시 생략)이 관통하고 있다. 용기 내에 있는 유입관의 단부(端部)는, 액체의 IPA 중에 몰입되어 있다. 한편, 용기 내에 있는 도출관의 단부는, 액체의 IPA 보다 상방의, 기체가 충만한 부분에 위치하고, 액체의 IPA 중에는 몰입되어 있지 않다. 또한, 용기 내에는, 용기 내의 IPA액의 액위(液位)를 소정의 범위 내에 유지하기 위한, 접촉식의 액면 센서가 설치되어 있다. 액면 센서는, 용기 내의 IPA액의 고위 및 저위를 검출하고, 저위를 검출하였을 때에 펌프(도시 생략)를 기동하여 IPA액을 용기 내에 공급하고, 고위를 검출하였을 때에 펌프를 정지하여 IPA액의 용기 내로의 공급을 정지한다. 건조 기체 노즐(30)로부터 분출되는 건조 기체류(Gf)에 IPA 증기를 함유하기 위해서는, 유입관으로부터 불활성 가스를 IPA액 중으로 불어 넣어 버블링한다. 그렇게 하면, IPA 증기가 불활성 가스에 포화되어 IPA액보다 상방의 용기 내에 고이고, 이것이 도출관에 의해 용기로부터 도출되어 건조 기체 노즐(30)로 유도된다. 건조 기체 노즐(30)로부터 분출되는 불활성 가스에의 IPA 증기의 함유량을 조정하기 위해서는, 전형적으로는, 건조 기체 노즐(30)로 유도되는 IPA 증기가 포화된 불활성 가스에, 별도의 라인으로부터 불활성 가스를 혼입하여 희석함으로써 실현된다.

여기서 도 9를 참조하여, 건조 기체(G)를 생성하는 장치의 구체예를 설명한다. 도 9는, 건조 기체 생성장치(60) 주위의 모식적 계통도이다. 건조 기체 생성장치(60)는, IPA의 액이 저류된 기밀(氣密)한 용기(61)를 가지고 있고, 질소 가스(N2)를 용기(61) 내로 유입시키는 유입관(62)과, IPA 증기가 함유된 질소 가스(N2)를 용기(61)로부터 도출(導出)하는 도출관(63)이, 용기(61)의 상단면을 관통하고 있다. 용기(61) 내에서, 유입관(62)의 단부는 액체의 IPA 중에 몰입되어 있고, 도출관(63)의 단부는 액체의 IPA 중에는 몰입되어 있지 않다. 유입관(62)에는 매스플로우 컨트롤러(이하 「MFC」라고 한다.)(62c)가, 도출관(63)에는 MFC(63c)가, 각각 삽입 배치되어 있다. MFC(62c, 63c)는, 유체의 유량을 조절하는 장치로서, 응답성 및 안정성이 우수하고, 순간에 소정의 유량값으로 컨트롤할 수 있게 구성되어 있다. MFC(63c)보다 상류측의 도출관(63)에는, 밸브(63v)가 삽입 배치되어 있다. MFC(62c)보다 상류측의 유입관(62)과, 밸브(63v)보다 상류측의 도출관(63)은, 바이패스관(64)을 거쳐 연통되어 있다. 바이패스관(64)에는, MFC(64c)가 삽입 배치되어 있다. MFC(62c, 63c, 64c)는, 각각 IPA 농도 검출부(69)에 신호 케이블로 접속되어 있고, 건조 기체 노즐(30)에 공급되는 건조 기체(G)의 유량 및 IPA 농도가 원하는 값이 되도록, 유입관(62), 도출관(63), 및 바이패스관(64)을 통과하는 유체의 유량을 조절할 수 있게 구성되어 있다.

용기(61) 내에는, 용기(61) 내의 IPA액의 액위를 소정의 범위 내로 유지하기 위한 액면 센서(68)가 설치되어 있다. 또한, 용기(61)의 상단면에는, IPA액을 용기(61) 내로 도입하는 IPA 공급관(65)과, 용기(61) 내 상부의 가스를 뽑기 위한 가스 벤트관(66)이 관통하고 있다. IPA 공급관(65) 및 가스 벤트관(66) 모두, 용기(61) 내에서는 단부가 IPA액면의 상방에 위치하고 있다. IPA 공급관(65)에는 IPA 공급 밸브(65v)가, 가스 벤트관(66)에는 가스 벤트 밸브(66v)가, 각각 삽입 배치되어 있다. IPA 공급 밸브(65v) 및 가스 벤트 밸브(66v)는, 각각 액면 센서(68)에 신호 케이블로 접속되어 있고, 액면 센서(68)가 저액위를 검출하였을 때에 IPA 공급 밸브(65v)가 개방되어 용기(61) 내로 IPA액이 공급되고, 액면 센서(68)가 고액위를 검출하였을 때에 IPA 공급 밸브(65v)가 폐쇄되어 용기(61) 내로의 IPA액의 공급이 정지되도록 구성되어 있다. IPA 공급 밸브(65v)의 개폐에 연동하여 가스 벤트 밸브(66v)도 개방 또는 폐쇄가 되어, 용기(61) 내로의 IPA액의 공급이 원활하게 이루어지도록 구성되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 건조 기체 생성장치(60)에서는, 건조 기체(G)가 생성될 때, IPA 공급 밸브(65v) 및 가스 벤트 밸브(66v)가 폐쇄된 상태에서, 질소 가스(N2)가 유입관(62) 및/ 또는 바이패스관(64)으로 도입된다. 유입관(62)을 거쳐 용기(61) 내로 도입된 질소 가스(N2)는, 용기(61) 내의 IPA액 중으로 불어 넣어져 IPA액을 버블링하고, IPA액을 기화시켜, IPA액면의 상방에 IPA증기와 질소 가스(N2)의 혼합 가스가 생성된다. 혼합 가스는, 건조 기체 노즐(30)을 향하여 도출관(63)을 흐르고, 도중에, 필요에 따라 바이패스관(64)으로부터 질소 가스(N2)가 합류하여, IPA 농도가 조절된 건조 기체(G)가 되어, 건조 기체 노즐(30)에 공급된다. 이와 같이 하여, 건조 기체(G) 중의 IPA 농도는, 응답성 좋게 원하는 농도로 조절된다. 다시 도 8(a), 도 8(b)로 되돌아가 기판 건조장치(3)의 구성의 설명을 계속한다.

제어장치(50)는, 회전기구(10)의 회전 구동축(12)과 신호 케이블로 접속되어 있고, 회전 구동축(12)의 회전 속도를 조절함으로써 기판(W)의 회전 속도를 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제어장치(50)는, 린스수 노즐(20)로부터 토출되는 린스 수류(Rf)의 유량을 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제어장치(50)는, 건조 기체 노즐(30)로부터 토출되는 건조 기체류(Gf)의 유량을 조절할 수 있음과 함께, 건조 기체(G)에 함유될 수 있는 IPA의 농도를 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제어장치(50)는, 이동기구(40)의 구동원(43)과 신호 케이블로 접속되어 있고, 구동원(43)에 의한 가동축(42)의 회전 속도를 조절함으로써 가동 아암(41)의 이동 속도를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

계속해서 도 8(a), 도 8(b)를 참조하여, 기판 건조장치(3)의 작용을 설명한다. 기판 건조장치(3)의 작용은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 기판 건조방법의 하나의 형태이나, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 기판 건조방법은, 기판 건조장치(3) 이외에서 실행되도록 구성되어 있어도 된다. 이하의 설명에서의 각 부재의 동작은, 제어장치(50)에 의해 제어된다. 전공정에서, CMP가 행하여지고, 약액 등으로 습식 세정이 행하여진 기판(W)이, 회전기구(10)의 척클로(11)에 파지되어 있다. 건조 공정 전의 습식 세정 처리는, 앞으로 건조처리가 행하여질 때에 사용되는 것과 동일한 회전기구(10) 상에서 행하여져도 된다. 건조처리가 행하여지는 기판(W)이 회전기구(10)에 유지되면, 린스수 노즐(20)의 토출구가 기판(W) 표면(WA)의 회전 중심(Wc)으로부터 약간 벗어난 부분에 대향하는 위치에 이르기까지 가동 아암(41)을 이동시킨다. 이 때, 건조 기체 노즐(30)은, 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하는 범위인 충돌 범위 내에 표면(WA)의 회전 중심(Wc)이 존재하면서, 충돌 범위의 중심이 표면(WA)의 회전 중심(Wc)보다 노즐 이동 방향(Dn)의 상류측이 되는 장소에 위치하게 된다. 또한, 「충돌 범위」는, 표면(WA) 상에 린스수(R)가 존재하지 않는다고 가정한 경우에 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하는 범위[건조 기체류(Gf)의 축 직각 단면을 축선 방향으로 표면(WA)에 투영하였을 때의 당해 단면의 외연(外緣)]이다. 또한, 노즐 이동 방향(Dn)은, 표면(WA)을 건조시킬 때에 건조 기체류(Gf)가 이동하는 기판(W)의 회전 중심(Wc) 측으로부터 외주 측을 향하는 방향이다.

가동 아암(41)이 상술한 위치까지 이동하면, 린스수(R)가 기판(W)의 표면(WA)에 공급되도록, 린스 수류(Rf)를 린스수 노즐(20)로부터 토출시킨다. 표면(WA)에의 린스 수류(Rf)의 공급을 개시하면, 회전 구동축(12)을 회전시키고, 이것에 의해 기판(W)이 수평면 내에서 회전한다. 이 때, 기판(W)의 회전 속도를 서서히 올려 가게 되나, 표면(WA)이 소수성이어도 린스수(R)가 비산하는 일 없이 린스수(R)의 막으로 표면(WA)을 덮을 수 있게 하는 관점에서, 가속도를 1초당 300 rpm 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 스루풋을 향상시키는 관점에서, 표면(WA)을 린스수(R)의 막으로 덮을 수 있는 범위 내에서 매우 큰 가속도로 하면 된다.

표면(WA)이 린스수(R)로 덮여지고, 기판(W)의 회전 속도가 소정의 값까지 상승하면, 건조 기체 노즐(30)로부터 표면(WA)에 건조 기체류(Gf)가 공급된다. 표면(WA)에의 건조 기체류(Gf)의 공급이 개시되어도, 표면(WA)에의 린스 수류(Rf)의 공급은 계속되고 있다. 표면(WA)에 건조 기체류(Gf)가 공급됨으로써, 표면(WA) 상의 린스수(R)에 작용하는 원심력이 작은 회전 중심(Wc) 부근에 대해서도, 건조 기체(G)가 공급된 부분의 린스수(R)가 제거되어, 표면(WA)에 건조된 영역이 나타난다. 표면(WA)에의 건조 기체류(Gf)의 공급이 개시되면, 가동 아암(41)을 노즐 이동 방향(Dn)으로 이동시키고, 이에 따라 표면(WA)에 대하여 린스 수류(Rf)가 충돌하는 위치 및 건조 기체류(Gf)가 충돌하는 위치가 노즐 이동 방향(Dn)으로 이동한다. 가동 아암(41)이 가동을 시작하기 전의 건조 기체 노즐(30)은, 건조 기체류(Gf)의 충돌 범위의 중심이 표면(WA)의 회전 중심(Wc)보다 노즐 이동 방향(Dn)의 상류측이 되는 장소에 위치하고 있었기 때문에, 가동 아암(41)의 이동에 의해 충돌 범위의 중심은 회전 중심(Wc)을 지나치게 된다.

린스 수류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 공급되면서 가동 아암(41)이 회전 중심(Wc)으로부터 기판(W)의 외주까지 이동함으로써, 린스수(R)와 건조 기체(G)의 경계가 동심원 형상으로 서서히 넓어져, 표면(WA) 상의 건조된 영역이 서서히 확대되어 간다. 이 때, 린스수(R)와 건조 기체(G)의 경계에서는, 린스수(R)에 건조 기체(G)가 내뿜어짐으로써 건조 기체(G) 중의 IPA가 린스수(R)에 용해되어, 린스수(R)의 표면 장력의 저하가 생기고 있다. 린스수(R) 중에 용해된 IPA 농도는, 건조 기체류(Gf)의 접촉 위치부터 멀어질수록 낮아지기 때문에, 린스수(R)의 표면 장력에, 노즐 이동 방향(Dn)의 상류측일수록 낮고 하류측일수록 높은 구배가 생긴다. 이 표면 장력의 구배에 의해, 린스수(R)가 표면 장력이 작은 쪽으로부터 큰쪽으로 잡아당겨지는 마란고니력이 작용한다. 이것에 더하여, 기판(W)의 회전에 의해, 린스수(R)가 회전 중심(Wc) 측으로부터 기판(W)의 외주 측으로 잡아당겨지는 원심력이 가해진다. 이들 힘의 상호작용에 의하여, 린스수(R)가 표면(WA) 상으로부터 적절하게 제거된다. 상기한 매엽 IPA 건조에 의하면, 소수성의 표면(WA)에 대해서도 워터마크 등의 부적당한 발생을 억제하여 효과적으로 건조처리를 행할 수 있다. 또한, 상술한 매엽 IPA 건조는, 친수성의 면에 대해서도 적용할 수 있는 것은 물론이다.

가동 아암(41)이 기판(W)의 외주에 도달하면, 표면(WA)에의 린스 수류(Rf) 및 건조 기체류(Gf)의 공급을 정지한다. 이 때, 표면(WA)에 대한 린스 수류(Rf)의 공급의 정지가 먼저 행하여지고, 이어서 건조 기체류(Gf)의 공급의 정지가 행하여진다. 그 후, 기판(W)의 회전 속도를 상승시켜(본 실시형태에서는 약 800∼2000 rpm으로 상승시킨다), 기판(W)의 외주단부(에지 부분) 및 이면에 잔존하고 있는 액적을 원심력에 의해 제거한다. 이상으로 건조 공정이 종료되고, 기판(W)의 회전이 정지된 후, 기판(W)이 회전기구(10)로부터 반출된다.

매엽 IPA 건조에서, 종래는, 건조 기체류가 기판의 회전 중심으로부터 기판의 반경의 약 절반에 이르기까지 건조 기체류 중의 IPA 함유량은 일정하게 되고, 기판의 회전 중심 부근에서도 린스수의 표면 장력을 최대한 내리려고 하고 있었다. 또한, 원심력이 비교적 작은 기판의 회전 중심 부근에서는, 린스수의 표면 장력을 더욱 저하시키는 관점에서, 린스수에 공급되는 IPA가 증가하도록, 노즐의 외주측으로 향하는 이동 속도를 느리게 하여 IPA를 함유하는 건조 기체류에 린스수가 비교적 장시간 접하도록 하는 것이 행하여지는 경우도 있었다. 또한, 기판의 회전 속도도, 기판의 외주측일수록 원심력이 커져 린스수의 막이 형성하기 쉬워지는 것을 고려하여, 린스 수류가 기판의 외주측으로 적절한 거리만큼 이동하였을 때에 기판의 회전 속도를 저하시키는 것이 행하여지고 있었다. 종래는, 이와 같이 여러가지 제어를 행함으로써 워터마크 등의 결함의 발생을 억제하고 있었다.

그런데, 최근의 반도체 디바이스의 미세화 또는 반도체 기술의 진보에 따라, 더욱 작은 결함 사이즈에서의 검증이 요구되고, 평가 기준을 더욱 엄격하게 하여, 허용되는 결함의 상한이 더욱 작아지면, 종래의 제어로 건조 처리된 기판에서는 더욱 엄격한 기준이 충족되지 않게 되는 것을 본 발명자는 밝혀 냈다. 예를 들면, 종래의 제어로 건조 처리된 기판에서는, 결함 사이즈 0.15 ㎛ 이상을 검출 대상으로 한 경우는 검출되지 않은 결함이어도, 0.15 ㎛ 미만의 결함 사이즈인 예를 들면 0.10 ㎛의 결함도 검출 대상으로 한 경우는 검출되는 결함이 되어, 최종적으로 발생하는 결함의 수가 막대한 것이 되는 것이 판명되었다.

최근의 반도체 기판은, 배선 재료로서 더욱 저항이 작은 구리가 사용되도록 되어 오고 있다. 구리 배선은, 일반적으로, 기판의 표면에 형성된 절연막에 홈을 파고, 그 홈에 구리를 매립한 후, 여분의 구리를 CMP로 깎음으로써 형성된다. 구리가 매립되는 절연막은, 배선 간에 형성되는 콘덴서 용량을 저감시키는 관점에서 k값(비유전률)이 낮은 재료(Low-k막)가 사용된다. 일반적으로, Low-k막은 소수성이기 때문에, 연마 후의 세정에서 기판(W) 상의 린스 수막이 분단되기 쉽고, 린스 수막이 분단된 상태에서 건조가 행하여지면 워터마크나 균열 등의 결함이 발생할 염려가 있다. Low-k막(전형적으로는 SiOC막)은, 현재의 상태에서는 k값이 대략 3.0 이하이고, 이후 채용되는 것에 대해서는 k값이 2.5 이하가 되는 것도 예상되고 있으며, k값을 억제하기 위하여 Pore 구조(다공질) 타입의 것의 채용도 검토되고 있다. Pore 타입의 Low-k막은, 다공질의 구멍 부분에 물질이 고이기 쉬운 구조라고 생각된다.

상술한 바와 같은 사정 하에서, 본 발명자는, 예의 연구의 결과, 이하와 같은 요령으로 매엽 IPA 건조를 행함으로써, 평가 기준을 엄격하게 하여도 결함의 발생을 억제할 수 있는 것을 찾아내었다. 더욱 바람직한 것으로, 그 요령에 의하면, 처리 능력을 저하시키는 일 없이, 오히려 향상시킬 수 있는 것이다. 그 순서를 설명하는 것에 앞서, 기판(W)의 영역을, 건조가 행하여지는 순서로, 편의상, 이하와 같이 구별하기로 한다.

도 10은, 기판(W)의 표면(WA)의 구별된 범위를 나타내는 평면도이다. 표면(WA)은, 먼저, 중심 영역(W1)과 외측 영역(WO)으로 구별된다. 중심 영역(W1)은, 충돌 범위[건조 기체류(Gf)가 표면(WA)에 충돌하는 범위]에 기판(W)의 회전 중심(Wc)이 존재하는 범위이다. 중심 영역(W1)은, 전형적으로는, 회전 중심(Wc)을 중심으로 하고, 충돌 범위의 직경의 길이를 반경으로 하여 그려진 가상원의 내측의 범위이다. 외측 영역(WO)은, 중심 영역(W1)보다 외측의 영역이다. 외측 영역(WO)은, 기판(W)의 회전 중심(Wc) 측으로부터 외주단부 측을 향하여 순서대로, 내주 영역(W2), 외주 영역(W3), 주연 영역(W4)으로 더욱 구별된다. 내주 영역(W2)은, 회전 중심(Wc)을 중심으로 하고, 기판(W)의 반경의 약 절반의 길이를 반경으로 하여 그려진 가상원의 내측이고, 중심 영역(W1)의 외측의 범위이다. 외주 영역(W3)은, 내주 영역(W2)의 외측이고, 주연 영역(W4)의 내측의 범위이다. 주연 영역(W4)은, 린스 수류(Rf)[도 8(b) 참조] 및 건조 기체류(Gf)[도 8(b) 참조]가 기판(W)의 반경방향[노즐 이동 방향(Dn)]으로 이동하고 있는 상황에서, 린스 수류(Rf)의 표면(WA)에의 공급이 정지되는 위치에 이르렀을 때(전형적으로는 외주단부에 이르렀을 때)의 건조 기체류(Gf)의 위치를 회전 중심(Wc) 주위로 회전시켰을 때의 궤적보다 외측의 범위이다.

다음으로 도 11(a), 도 11(b)를 참조하여, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 매엽 IPA 건조를 설명한다. 도 11(a)는, 매엽 IPA 건조에서의, 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도의 변화, 기판(W)의 회전 속도의 변화, 가동 아암(41)의 이동 속도의 변화를 나타내는 타임 차트이다. 가로축에 기재되어 있는 부호 W1∼W4는, 편의상 구별된 표면(WA)의 영역을 나타내고 있다. 도 11(a), 도 11(b)에서는 이해를 용이하게 하기 위하여, W1∼W4가 등분이 되어 있으나, 각 영역의 건조에 요하는 시간이 같게 되어 있는 것을 의미하는 것은 아니다. 도 11(a) 중, 실선이 본 실시형태의 제어를 나타낸 것이고, 파선은 참고예로서 종래의 제어의 대표예를 나타낸 것이다. 이하의 설명에서는 도 8(a), 도 8(b) 및 도 10도 적절하게 참조하는 것으로 한다.

먼저, 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도의 제어에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도가, 중심 영역(W1)을 건조시키는 중심 영역 건조 공정 중은 2 mol% 미만을 유지하도록 하고, 내주 영역(W2)∼주연 영역(W4)을 건조시킬 때는 중심 영역 건조 공정 중보다 고농도로 하고 있다. 여기서 몰분률(mol%)은, 단위 시간당 건조 기체류(Gf)의 유량에서의, IPA의 물질량의, IPA를 포함하는 건조 기체류(Gf)를 구성하는 물질의 물질량의 총합에 대한 비[IPA/건조 기체류(Gf)]이다. 중심 영역 건조 공정 중의 IPA 농도는, 0 mol%(IPA가 함유되어 있지 않다)이어도 된다. 본 실시형태에서는, 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도를, 중심 영역 건조 공정 중은 상황에 따라 0 mol% 이상 2 mol% 미만(바람직하게는 1 mol% 미만), 내주 영역(W2)∼주연 영역(W4)을 건조시킬 때는 중심 영역(W1)에서의 IPA 농도보다 높게 대략 2 mol% 이상의 일정값으로 하고 있다. 또한, 외측 영역(WO)의 건조 중은, 상황에 따라 20 mol% 정도까지 상승시켜도 된다.

상술한 바와 같은 IPA 농도의 제어를 행함으로써, 워터마크 등의 결함을 추출하는 기준을 0.10 ㎛ 이상으로 한 경우, 추출된 결함의 수가, 종래의 제어[도 11(a)에 파선으로 나타내는 형태]에 비하여 격감한다. 이 사실로부터, 이하의 원인이 추측된다. 즉, IPA는, 소정의 농도(일반적으로 60% 정도)에 이르기까지는 농도가 상승하는 것에 따라 점도가 상승하는 특성을 가지나, 종래 린스수의 표면 장력을 저하시키기 위하여 건조 기체류 중의 IPA 농도를 비교적 높게 하고 있던 것은, 뒤집어 말하면 린스수의 점도를 상승시키는 요인이 되어, 원심력이 비교적 작은 중심 영역은 특히 린스수가 기판 상에 잔존하기 쉬운 상태로 되어 있던 것을 생각할 수 있다. 지금까지는, IPA 건조에서는, IPA 농도가 2 mol% 이상에서 워터마크의 발생이 거의 보이지 않게 되기 때문에, IPA 농도가 2 mol% 이상에서 마란고니효과가 나타난다고 인식되어 있었으나(도 14 참조), 이 인식은 결함 사이즈 0.15 ㎛ 이상을 대상으로 하고 있던 상황 하에서의 것으로, 0.10 ㎛의 결함도 검출 대상으로 하는 본 발명의 제 3 실시형태에서는, 마란고니 효과를 창출하기 보다 린스수(R)의 점도의 상승을 억제하는 쪽이 결함 발생의 억제에 도움이 된다고 추정하여, 중심 영역(W1)에서, 마란고니 효과를 창출하기 어려운 2 mol% 미만의 농도로 설정하고 있다. 특히, 이후 채용이 검토되고 있는 Pore타입의 Low-k막은, 다공질의 구멍 부분에 린스수(R)가 들어가면 건조 기체류(Gf)로 제거하려고 하여도 구멍 내에 고이기 쉽고, 구멍부분에 IPA가 용해된 린스수(R)가 남으면, 나중에 린스수(R)가 증발하였을 때에 잔사(殘渣)가 석출될 염려가 있다(또한, 도 14는 Pore타입이 아닌 k값이 2.9인 패턴 웨이퍼에 대하여, 도 11(a)에 파선으로 나타내는 IPA 농도, 기판 회전 속도 및 아암 이동 속도의 조건으로 매엽 IPA 건조를 행한 결과를 나타낸 것이다.). IPA는 유기물이기 때문에, IPA가 용해된 린스수가 표면(WA) 상에 잔존함으로써, 린스수가 증발한 후에 유기물의 잔사가 석출되기 쉬워진다고 생각된다.

본 발명자는 이와 같은 점에 착안하여, 중심 영역(W1) 건조 공정 중에, 건조 기체류(Gf) 중의 IPA를 2 mol% 미만(마란고니 효과가 나타나는 농도 미만)으로 함으로써, 중심 영역(W1)의 결함수를 극적으로 저감할 수 있는 것을 찾아낸 것이다. 중심 영역(W1)의 외측에서는, 중심 영역(W1)보다 원심력이 커지기 때문에, 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도를 상승시켜 린스수(R)의 표면 장력을 저하시킴으로써 표면(WA)을 덮는 린스수(R)의 막 두께를 얇게 할 수 있어, 건조 부담이 경감됨과 함께, 마란고니력과 원심력이 상호 작용하여, 효과적으로 린스수(R)를 배제할 수 있어 효율적으로 건조시킬 수 있다. 또한, 본 발명자는, 중심 영역 건조 공정 중에 건조 기체류(Gf) 중의 IPA를 2 mol% 미만으로 할 때, 기판(W)의 회전 속도를 저속 (예를 들면 100 rpm 이하)으로 하지 않아도, 예를 들면 500 rpm 정도의 회전 속도이어도 결함수 저감의 효과를 얻을 수 있다는 지견을 얻고 있다. 따라서, 중심 영역 건조 공정부터 주연 영역(W4)의 건조가 완료될 때까지, 비교적 고속(예를 들면 500 rpm 정도)의 회전 속도로 하는 것도 가능하다.

다음으로 기판(W)의 회전 속도의 제어에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 중심 영역 건조 공정 전의, 린스수(R)의 막을 표면 상에 형성하는 공정[도 11(a)에 도시 생략]에서, 중심 영역 건조 공정에서의 회전 속도와 동일한 값까지 기판(W)의 회전 속도를 상승시킨다. 건조 개시 전에 상승시키는 기판(W)의 회전 속도는, 400 rpm 이하로 하는 것이 바람직하고, 본 실시형태에서는 300 rpm으로 하고 있다. 기판(W)의 회전 속도가 소정의 속도(본 실시형태에서는 300 rpm)가 되면, 중심 영역 건조 공정을 개시하고, 이후 주연 영역(W4)의 건조가 완료될 때까지 그 회전 속도를 유지한다. 특히 단위 면적에 대한 린스수(R)의 액량이 부족되기 쉬운 외주 영역(W3)에서, 소수면 상에서의 표면 장력이 강한 린스수(R)의 표면의 흐트러짐을 억제하기 위해서는 기판(W)의 회전 속도를 높게 하는 것이 바람직하다. 그리고, 본 발명자는, 중심 영역(W1)에서 IPA 농도가 2 mol% 미만으로 기판(W)을 고속 회전(예를 들면 500 rpm)시켜도 결함수가 증가하지 않는 것을 확인하고 있다. 본 실시형태에서는, 중심 영역 건조 공정에서, 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도를 2 mol% 미만으로 하고 있기 때문에 IPA의 잔사가 석출되기 어렵고 기판(W)의 회전 속도를 비교적 높게 하는 것이 가능해지기 때문에, 비교적 높은 회전 속도로 중심 영역 건조 공정으로부터 주연 영역(W4)의 건조까지 행할 수 있어, 종래에 비하여 린스수(R)의 막을 얇게 할 수 있어, 건조 부담을 경감할 수 있다.

또한, 종래는, 매엽 IPA 건조에서의 기판의 회전 속도를, 당초부터 비교적 낮은 회전 속도(예를 들면 100 rpm)로 하고 있었던 것임에도 불구하고, 기판의 외주측일수록 반경 방향의 단위 길이당 건조시키는 표면적이 증가하는 것을 고려하여, 건조 기체류가 기판의 반경의 절반 정도에 도달한 곳에서, 회전 속도를 더욱 저하시키고 있었다. 전형적으로는, 편의상 구별한 내주 영역(W2)으로부터 외주 영역(W3)으로 이행할 때에 기판의 회전 속도를 저하시키고 있었다. 그러나, 본 발명자는, 매엽 IPA 건조 중에 기판의 회전 속도를 저하시키면, 결함수가 증가할 염려가 있다는 지견을 얻고 있다. 이 염려는, 엄격한 평가 기준 하에서 특히 현저하다. 이것은, 초속(初速)부터 유지되어 있던 기판의 회전 속도에 의해 린스액의 표면 장력과 원심력이 밸런스되어 있었으나, 회전 속도를 저하시킴으로써 원심력이 감소하여 상대적으로 표면 장력이 커지고, 그 결과 린스수의 막이 두꺼워지는 방향으로 작용하여 린스수의 막의 표면을 흐트려, 건조에 얼룩이 생길 염려가 있는 것에 기인하는 것으로 생각된다. 이것은, 매엽 IPA 건조에서는, 기판의 표면을 덮는 린스액의 막의 표면이 흐트러져 있으면, 결함의 발생을 억제하는 효과가 한정적이 되는 것을 시사하고 있다.

한편, 매엽 IPA 건조 중에 기판(W)의 회전 속도를 상승시키는 것은 행하여도 된다. 기판(W)의 회전 속도의 상승은, 린스수(R)에 작용하는 원심력이 증가하는 방향으로 작용하고, 이것은 린스수(R)의 막을 얇게 하는 방향으로 작용하게 되기 때문에, 린스수(R)의 막의 표면이 흐트러질 가능성은 낮다고 생각된다. 기판(W)의 회전 속도를 상승시키면, 이에 따라 가동 아암(41)의 이동 속도를 상승시킬 수 있어, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 기판(W)의 회전 속도를 상승시키는 경우, 회전 속도를 상승시키는 타이밍은, 내주 영역(W2)으로부터 외주 영역(W3)으로 이행할 때로 하면 된다. 또한, 기판(W)의 회전 속도를 상승시킬 때의 가속도는, 린스수(R)의 막의 표면의 흐트러짐을 억제하는 관점에서, 1초당 50 rpm 이하로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 내주 영역(W2)으로부터 외주 영역(W3)으로 이행할 때에, 기판(W)의 회전 속도를, 1초당 50 rpm의 가속도로 400 rpm까지 상승시키는 것으로 하여도 된다. 또한, 주연 영역(W4)의 건조 중에, 기판(W)의 회전 속도를 상승시키는 것도 허용할 수 있다. 이 때, 회전 속도의 상한은, 장치의 능력의 최대값으로 할 수 있으나, 린스수의 막의 흐트러짐을 억제하는 관점에서, 가속도는 소정값(예를 들면 1초당 50 rpm) 이하로 하는 것이 바람직하다.

다음으로 가동 아암(41)의 이동 속도의 변화에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 중심 영역 건조 공정 전의, 린스수(R)의 막을 표면 상에 형성하는 공정[도 11(a)에 도시 생략]이 종료된 후에, 건조 기체류(Gf)의 표면(WA)에의 공급을 개시하면 가동 아암(41)의 이동을 개시하고, 주연 영역(W4)까지 일정한 이동 속도를 유지하고 있다. 환언하면, 가동 아암(41)의 이동 속도는, 중심 영역(W1)부터 주연 영역(W4)까지 변화되지 않는다. 본 발명자는, 건조 공정 중에서의 가동 아암(41)의 이동 속도의 변화가 크면, 그 속도 전환 부분에서 린스수(R)의 막의 표면이 흐트러져 결함의 발생이 높아지는 경향에 있다는 지견을 얻고 있는 바, 가동 아암(41)의 이동 속도가 변화되지 않도록 함으로써 결함의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 중심 영역 건조 공정 중에서의 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도를 2 mol% 미만으로 함으로써, IPA의 점성에 기인하여 IPA가 용해된 린스수(R)가 중심 영역(W1)에 머무는 일이 적어지기 때문에, 가동 아암(41)의 이동 속도를 종래보다 크게 설정하는 것이 가능해진다. 가동 아암(41)의 이동 속도가 빠를수록 건조처리 능력이 높아지게 되어, 스루풋의 향상에 기여하게 된다. 본 실시형태에서는, 가동 아암(41)의 이동 속도를, 종래의 약 2mm/sec 이하(예를 들면 1 mm/sec)에 대하여, 3 mm/sec 이상으로 하고 있다.

또한, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 중심 영역 건조 공정이 종료된 직후에, 또는 도 11(a), 도 11(b)에는 나타나 있지 않으나 중심 영역 건조 공정 중을 포함하는 중심 영역 건조 공정이 종료된 직후까지, 가동 아암(41)의 이동 속도를 소정의 범위 내에서 상승시켜도 된다. 여기서의 소정의 범위는, 매엽 IPA 건조를 적절하게 행할 수 있는 범위 내이다. 또한, 도 11(b) 중의 2점 쇄선은, 도 11(a) 중의 실선에 상당하는 것이다. 중심 영역(W1)에서는, 원심력이 거의 없기 때문에 가동 아암(41)의 이동 속도를 5 mm/sec 정도 이하로 하는 것이 바람직하나, 표면 장력과 협동하여 린스수(R)를 외주 측에 접근시키는 작용에 기여하는 원심력이 생기는 내주 영역(W2)에서는, 기판(W)의 반경 방향의 단위길이당 표면적이 주연 영역(W4)에 비하여 작기 때문에, 가동 아암(41)의 이동 속도를 상승시킬 여지가 있다. 외측 영역(WO)의 건조 도중에 가동 아암(41)의 이동 속도를 변화시키면 결함이 발생하기 쉬워지나, 중심 영역 건조 공정이 종료된 직후까지 가동 아암(41)의 이동 속도를 변경하는 것으로 하면, 결함의 발생을 야기하는 것이 적어진다. 상술한 바와 같이, 가동 아암(41)의 이동 속도를 상승시킴으로써 스루풋을 향상시킬 수 있다. 중심 영역 건조 공정이 종료된 직후까지 가동 아암(41)의 이동 속도를 변화시킨 경우에는, 가동 아암(41)이 주연 영역(W4)에 접근함에 따라 단위 이동 거리당 건조시키는 표면적이 커지는 것을 감안하여, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 중심 영역 건조 공정 중의 이동 속도로 가동 아암(41)이 주연 영역(W4)에 도달하도록, 서서히 가동 아암(41)의 이동 속도를 저하시키는 것이 바람직하다.

또한, 중심 영역 건조 공정이 종료된 직후까지 가동 아암(41)의 이동 속도를 상승시키는 기술은, 중심 영역 건조 공정 중에서의 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도를 2 mol% 미만으로 하는 경우 이외에도 적용하는 것이 가능하다. 중심 영역 건조 공정 중에서의 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도를 2 mol% 이상으로 하는 경우에 적용할 때는, 중심 영역 건조 공정에서의 가동 아암(41)의 이동 속도를, 종래와 동등한 약 2mm/sec 이하로 하면, 발생하는 결함의 증가를 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에 관한 기판 건조방법에 의하면, 평가 방법을 엄격하게 한 경우에도, 처리 시간을 증가시키지 않고 결함의 발생을 억제할 수 있다. 환언하면, 퍼포먼스를 향상시키면서 스루풋을 떨어뜨리지 않을 수 있다(또는 스루풋도 향상시킨다). 특히, 중심 영역 건조 공정 중에서의 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도를 2 mol% 미만(마란고니 효과가 나타나는 농도 미만)으로 하는 것은 중심 영역(W1)의 결함 발생의 억제에 기여하고, 기판의 회전 속도를 중심 영역(W1)의 건조부터 주연 영역(W4)의 건조까지 변화시키지 않는, 또는 건조가 내주 영역(W2)으로부터 외주 영역(W3)으로 이행(移行)할 때 또는 외주 영역(W3)으로부터 주연 영역(W4)으로 이행할 때에 소정의 범위 내에서 상승시키는 것은 외측 영역(WO)의 결함 발생의 억제에 기여하고, 가동 아암(41)의 이동 속도를 빠르게 하는 것은 스루풋의 향상에 기여한다.

도 12(a), 도 12(b)에, 건조처리를 행한 후에 검출된 결함의 상황을 나타낸다. 도 12(a)는 본 실시형태에 관한 기판 건조방법(레시피)에 의한 처리의 결과를 나타내는 도면, 도 12(b)는 종래의 건조방법(레시피)에 의한 처리의 결과를 나타내는 도면이다. 양자의, 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도, 기판(W)의 회전 속도, 가동 아암(41)의 이동 속도의 변화는, 도 11(a)에 나타낸 바와 같다. 또한, 도 12(a), 도 12(b)에 나타내는 결과는, 기판(W)으로서 k값이 약 2.5인 Pore타입의 SiOC막이 표면(WA)에 형성된 실리콘 기판(일반적으로 패턴 웨이퍼보다 결함없이 세정이 어렵다는 블랭킷 웨이퍼)을 사용하고, 린스수(R)로서 순수를, 건조 기체류(Gf)로서 질소 가스에 IPA를 혼합시킨 것을 사용한 것이다. 도 12(a)의 결과를 얻은 건조 기체류(Gf) 중의 IPA 농도는, 중심 영역(W1)에서는 1 mol% 이하, 외측 영역(WO)에서는 3∼4 mol%로 한 것이다. 또한, 도 12(a)의 결과를 얻은 기판(W)의 회전 속도는, 중심 영역(W1)으로부터 주연 영역(W4)까지 일정하게 한 것이다. 그리고, 양자를, 상술한 레시피로 각각 건조처리를 행한 후, UV 레이저를 사용하여 원하는 크기의 결함을 검출하는 결함 검출기로 0.10 ㎛ 이상의 결함수를 검출하였다. 또한, 도 12(a), 도 12(b)에서 나타낸 결함에는, 세정 잔사, 기판 표면의 상처, 워터마크의 어느 것이나 포함한다. 또한, 도 12(a)의 결함은, 도 12(b)의 결함보다 크게 나타나 있으나, 이것은 파악을 용이하게 하는 편의를 위함이며, 실제로 양자에서 검출된 각 결함의 크기(0.10 ㎛ 이상이 대상)는, 동등하다.

도 12(a), 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 도 12(a)에 나타내는 본 실시형태에 관한 레시피로 처리한 결과에서는, 결함은 특정한 장소에 집중하지 않고 여기저기 보여지는 정도이나, 도 12(b)에 나타내는 종래의 레시피로 처리한 결과에서는, 중심 영역(W1) 및 외주 영역(W3) 및 주연 영역(W4)에 다수의 결함이 검출되어 있다. 또한, 결함 검출기에 의해 검출된 결함의 수는, 실험을 반복한 결과, 도 12(a)에 나타내는 본 실시형태에 관한 레시피로 처리한 결과에서는 200개 미만으로 안정되어 있던 것에 대하여, 도 12(b)에 나타내는 종래의 레시피로 처리한 결과에서는 수천개∼수만개(3만개 이하)로 다수의 값으로 격차가 있었다. 이와 같은 실시 결과는, 단발적인 검증 결과가 아니고, 수십회에 걸치는 실시 경험에 의해 뒷받침되고 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 관한 레시피에 의하면, 평가 기준을 엄격하게 한 경우에, 검출되는 결함수를 대략 1/140로 격감시킬 수 있다는 아주 우수한 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다.

이상의 설명에서는, 기판(W)이 원반 형상이라고 하였으나, 표면이 원형 이외의 사각 등이어도 되고, 즉 회전 중심을 가지고 있어 회전에 의해 건조할 수 있는 것이면 된다. 또한, 기판(W)이, 일반적으로는 실리콘으로 형성되는 반도체 기판이라고 하였으나, 석영 기판 등의 실리콘 기판 이외의 기판에 대해서도 적용 가능한 건조방법이다.

이상의 설명에서는, 중심 영역 건조 공정에서는 IPA 농도가 2 mol% 미만(마란고니 효과가 나타나는 농도 미만)으로 하고, 중심 영역 건조 공정 이외에서는 IPA 농도를 마란고니 효과가 얻어지는 농도까지 상승시킨다고 하였으나, 내주 영역(W2)의 건조 중도 중심 영역 건조 공정과 동일한 IPA 농도로 하여도 결함의 발생이 억제되는 경우가 있고, 이 경우는 중심 영역(W1) 및 내주 영역(W2)을 건조시키고 있는 동안 IPA 농도를 2 mol% 미만으로 유지하여도 된다.

내주 영역(W2)을 건조시킬 때에 건조 기체(G) 중의 IPA 농도를 2 mol% 미만(마란고니 효과가 나타나는 농도 미만)으로 하는 경우에 있어서, 기판(W)의 건조 영역이 내주 영역(W2)으로부터 외주 영역(W3)으로 이행될 때에 건조 기체(G) 중의 IPA 농도를 급격하게 상승시키면 당해 IPA 농도를 급상승시킨 부분에 결함이 생기는 경우는, 기판(W)의 건조 영역이 내주 영역(W2)과 외주 영역(W3)의 경계를 향하여 넓어짐에 따라 서서히 IPA 농도를 상승시키는 것으로 하여도 된다.

도 13(a)는, 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 관한 기판 건조방법이다, 내주 영역(W2)과 외주 영역(W3)의 경계를 향하여 서서히 건조 기체(G) 중의 IPA 농도를 상승시키는 방법에서의 건조 기체(G) 중의 각 가스의 유량 및 IPA 농도의 변화를 나타내는 타임 차트이고, 도 13(b)는, 도 13(a)에 나타내는 방법에서의 IPA 농도 변화의 개시점과 결함의 발생 상황[90 nm 이상의 결함 증가수를 SP-2(KLA-Tencor제)로 측정하였다]과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 13(a)에 나타내는 방법에서는, 건조 기체(G)는, 질소 가스(N2)에 IPA가스(IPA의 증기)가 혼합되어 생성되어 있다. 본 실시형태에서는, 건조 기체(G)의 IPA 농도를, 중심 영역(W1)에서 0.2 mol%, 외주 영역(W3) 이후에서 4 mol%로 하고 있다. 내주 영역(W2)에서는, 내주 영역(W2)과 외주 영역(W3)의 경계(이하 「내외 영역 경계」라고 한다.)에서 IPA 농도가 4 mol%가 되도록, 위치 Lx로부터 비례적으로 IPA 농도를 상승시키고 있다. 본 실시형태에서는, 건조 기체(G) 중의 IPA 농도가 이와 같은 농도가 되도록, 건조 기체(G)의 유량을 변화시키지 않고 질소 가스(N2) 및 IPA가스의 유량을 배분하고 있다.

건조 기체(G) 중의 IPA 농도의 상승을 개시시키는 위치 Lx는, 내외 영역 경계보다, 기판(W)의 반경 방향에서 회전 중심(Wc)측의 소정의 위치이다. 본 발명자는, 위치 Lx의 변화가 기판(W)의 건조 처리 후에 발생하는 결함수에 영향을 미치는 것을 찾아내고, 위치 Lx를 바꾸어 도 13(a)에 나타내는 기판 건조방법을 복수의 패턴으로 행하였다. 그 결과를 도 13(b)에 나타내고 있다. 도 13(b)에서, 위치 L0에 대응하는 결함 증가수는, 건조 기체(G) 중의 IPA 농도의 상승을 개시시키는 점(이하 「농도 상승 개시점」이라 한다.)이 내외 영역 경계인 경우, 즉 내외 영역 경계에서 급격하게 IPA 농도를 상승시킨 경우의 결과이다. 위치 L1에 대응하는 결함 증가수는, 농도 상승 개시점을 내외 영역 경계로부터 5 mm 회전 중심(Wc) 근처로 한 경우의 결과이다. 위치 L2에 대응하는 결함 증가수는, 농도 상승 개시점을 내외 영역 경계로부터 10 mm 회전 중심(Wc) 근처로 한 경우의 결과이다. 위치 L3에 대응하는 결함 증가수는, 농도 상승 개시점을 내외 영역 경계로부터 30 mm 회전 중심(Wc) 근처로 한 경우의 결과이다. 기판(W)의 건조 영역의 단위이동 거리당 IPA 농도의 상승률(경사)은, 위치 L1, 위치 L2, 위치 L3의 순으로 작아져 있다. 농도 상승 개시점이 위치 L0인 경우에는, 도 13(a)에 나타내는 비례적으로 IPA 농도를 상승시키는 방법과는 다른 것이나, 위치 L1, L2, L3과의 비교의 편의를 위해 나타낸 것으로, 이것을 기준으로 하여 고찰한다.

도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 농도 상승 개시점을 위치 L0으로 한 경우의 건조 처리 후의 결함 증가수를 1.00이라 한 경우, 농도 상승 개시점을 위치 L1로 한 경우의 건조 처리 후의 결함 증가수는 약 0.88, 농도 상승 개시점을 위치 L2로 한 경우의 건조 처리 후의 결함 증가수도 약 0.88, 농도 상승 개시점을 위치 L3으로 한 경우의 건조 처리 후의 결함 증가수는 약 0.72가 되었다. 또한, 「A.U.」은 Arbitrary Unit(임의단위)이다. 이 결과는, 건조 기체(G) 중의 IPA 농도를 변화시킬 때는, 비교적 완만하게(소정의 구배로) 행하는 것이 바람직한 것을 나타내고 있다. 이 사실로부터, 이하의 원인이 추측된다. 즉, 건조 기체(G) 중의 IPA 농도의 변화는, 그 건조 기체(G)가 접촉하는 린스수(R)의 표면 장력의 변화를 초래하는 바, 린스수(R)의 표면 장력을 급격하게 변화시키는 것은 아니고 서서히 변화시킴으로써, 기판(W)의 건조상태를 안정시킬 수 있어, 결함의 발생을 더욱 억제할 수 있다고 생각된다. 본 실시형태에서는, 건조 기체(G) 중의 IPA 농도를, 위치 Lx로부터 비례적으로 상승시키는 것으로 하였으나, 린스수(R)의 표면 장력을 서서히 변화시키는 것이 바람직하다는 상기 지견에 비추어, 린스수(R)의 표면 장력의 변동을 허용할 수 있는 범위에서, 예를 들면 위치 Lx로부터 지수 함수적으로 상승시키는 등, 여러가지 상승시키는 방법을 적용할 수 있고, 이와 같은 상승도 「서서히 상승하는」것에 포함된다.

또한, 지금까지의 설명에서는, 내주 영역(W2)의 외연이, 기판(W)의 회전 중심(Wc)을 중심으로 기판(W)의 반경의 약 절반의 길이를 반경으로 하여 그려진 가상원의 외주로 하였으나, 내주 영역(W2)의 외연은, 마란고니 효과를 발휘시키고 싶은 위치의 상황에 따라 적절하게 설정할 수 있고, 예를 들면 기판(W)의 크기(직경 300 mm, 450 mm 등)에 관계 없이, 기판(W)의 회전 중심(Wc)을 중심으로 반경 110 mm의 가상원의 외주를 내주 영역(W2)의 외연으로 하여도 된다. 이 때, 농도 상승 개시점은, 상황에 따라 설정된 내외 영역 경계를 기준으로 하여, 회전 중심(Wc)측에 오프셋시키면 된다.

본 발명의 설명에 관련하여(특히 이하의 청구항에 관련하여) 사용되는 명사 및 동일한 지시어의 사용은, 본 명세서 중에서 특별히 지적하거나, 분명하게 문맥과 모순되지 않는 한, 단수 및 복수의 양쪽에 걸치는 것으로 해석된다. 어구 「구비한다」, 「가진다」, 「함유한다」 및 「포함한다」는, 특별히 기재하지 않는 한, 오픈 앤드 텀(즉 「∼을 포함하나 한정하지 않는다」라는 의미)으로서 해석된다. 본 명세서 중의 수치 범위의 상세한 설명은, 본 명세서 중에서 특별히 지적하지 않는 한, 단순히 그 범위 내에 해당하는 각 값을 하나하나 언급하기 위한 약기법으로서의 역할을 하는 것만을 의도하고 있고, 각 값은, 본 명세서 중에서 하나하나 열거된 바와 같이, 명세서에 편입된다. 본 명세서 중에서 설명되는 모든 방법은, 본 명세서 중에서 특별히 지적하거나, 분명하게 문맥과 모순되지 않는 한, 모든 적절한 순서로 행할 수 있다. 본 명세서 중에서 사용하는 모든 예 또는 예시적인 표현 (예를 들면 「등」)은, 특별히 주장하지 않는 한, 단지 본 발명을 더욱 잘 설명하는 것만을 의도하고, 본 발명의 범위에 대한 제한을 두는 것은 아니다. 명세서 중의 어떠한 표현도, 청구항에 기재되어 있지 않은 요소를, 본 발명의 실시에 불가결한 것으로서 나타내는 것이라고는 해석되지 않는 것으로 한다.

본 명세서 중에서는, 본 발명을 실시하기 위해서 본 발명자가 알고 있는 최선의 형태를 포함시키고, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명하고 있다. 당업자에 있어서는, 상기 설명을 읽으면, 이들의 바람직한 실시형태의 변형이 분명해질 것이다. 본 발명자는, 숙련자가 적절하게 이와 같은 변형을 적용하는 것을 기대하고 있고, 본 명세서 중에서 구체적으로 설명되는 이외의 방법으로 본 발명이 실시되는 것을 예정하고 있다. 따라서 본 발명은, 준거법에서 허용되고 있는 바와 같이, 본 명세서에 첨부된 청구항에 기재된 내용 수정 및 균등물을 모두 포함한다 또한, 본 명세서 중에서 특별히 지적하거나, 분명하게 문맥과 모순되지 않는 한, 모든 변형에서의 상기 요소의 어느 조합도 본 발명에 포함된다.

1, 2, 2A, 3 : 기판 건조장치 10 : 회전기구
20 : 린스수 노즐(린스액 노즐) 30 : 건조 기체 노즐
36 : 추가 건조 기체 노즐 40 : 이동기구
50 : 제어장치 Dn : 노즐 이동 방향
Dr : 기판 회전 방향 Gf : 건조 기체류
Gft, Gst : 린스수에 건조 기체의 작용을 실질적으로 미치게 할 수 있는 범위
Gfv, Gsv : 건조 기체류가 건조 기체 노즐로부터 토출된 위치
Gfw, Gsw : 건조 기체류가 기판에 충돌한 위치
R : 린스수(린스액) Rf : 린스 수류(린스액류)
Rt : 린스수 충돌 범위(린스액 충돌 범위)
W : 기판 WA : 표면
Wc : 회전 중심 Wp : 수선
W1 : 중심 영역 W3 : 외주 영역
α : 경사각 β : 선회각
θ : 접촉각

Claims

수평면 내에서 회전하는 기판에, 린스액류 및 IPA를 함유할 수 있는 건조 기체류를 공급하면서, 상기 회전하는 기판의 중심 측으로부터 외주 측으로 상기 린스액류 및 상기 건조 기체류를 이동시켜, 0.15 ㎛ 미만인 결함을 억제의 대상으로 하여 상기 기판을 건조시키는 방법에 있어서,
상기 건조 기체류가 상기 기판에 충돌하는 범위인 충돌 범위에 상기 기판의 회전 중심이 존재하는 상기 기판의 범위인 중심 영역을 건조시키는 중심 영역 건조 공정과 ;
상기 기판의 상기 중심 영역의 외측에 존재하는 외주 영역을 건조시키는 외주 영역 건조 공정을 구비하고 ;
상기 건조 기체류에 함유할 수 있는 상기 IPA가, 상기 중심 영역 건조 공정 중은 2 mol% 미만을 유지하고, 상기 외주 영역 건조 공정에서는 상기 중심 영역 건조 공정 중보다 고농도로 하며 ;
상기 중심 영역 건조 공정 및 상기 외주 영역 건조 공정을 포함하는 상기 기판의 회전 중심으로부터 외주단까지 상기 기판을 건조시키는 공정에서, 상기 기판의 회전 속도를 감소시키지 않도록 구성된 기판 건조방법.
제 1항에 있어서,
상기 건조 기체류에 함유할 수 있는 상기 IPA의 농도가, 상기 중심 영역 건조 공정에서의 농도로부터 상기 외주 영역 건조 공정에서의 농도까지 상승할 때에, 서서히 상승하도록 구성된 기판 건조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 중심 영역 건조 공정 및 상기 외주 영역 건조 공정을 포함하는 상기 기판의 회전 중심으로부터 외주단까지 상기 기판을 건조시키는 공정에서, 상기 린스액류 및 상기 건조 기체류의 이동 속도가 변화하지 않도록 구성된 기판 건조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 중심 영역 건조 공정 중 또는 상기 중심 영역 건조 공정이 종료된 직후에, 상기 린스액류 및 상기 건조 기체류의 이동 속도를 상승시키는 기판 건조방법.
제 1항 또는 제 2항에 기재된 기판 건조방법을 실행하는 기판 건조장치를 제어하는 제어 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 저장매체.
기판에 공급하는 린스액을 토출하는 린스액 노즐과 ;
상기 린스액 노즐을 이동시키는 린스액 노즐 이동기구와 ;
상기 기판에 공급하는 건조 기체류를 토출 하는 건조 기체 노즐과 ;
상기 건조 기체 노즐을 이동시키는 건조 기체 노즐 이동기구와 ;
상기 기판을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구와 ;
제 5항에 기재된 제어 프로그램이 인스톨된 컴퓨터를 가지는 제어장치를 구비하는 기판 건조장치.
린스액에 대한 접촉각이 90°이하인 표면을 가지는 기판을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구와 ;
회전하고 있는 상기 기판의 표면에 상기 린스액의 흐름인 린스액류를 공급하는 린스액 노즐과 ;
상기 린스액 노즐을, 회전하고 있는 상기 기판의 회전 중심 측으로부터 외주 측을 향하는 노즐 이동 방향으로 이동시키는 린스액 노즐 이동기구와 ;
회전하고 있는 상기 기판의 상기 린스액류가 공급되는 위치보다, 상기 기판의 회전에 따라 상기 린스액이 흐르는 방향인 기판 회전 방향의 하류측 또한, 상기 기판의 회전 중심 측에, 상기 린스액의 표면 장력을 저하시키는 물질을 함유하는 건조 기체류를 공급하는 건조 기체 노즐과 ;
상기 건조 기체 노즐을 상기 노즐 이동 방향으로 이동시키는 건조 기체 노즐 이동기구를 구비하고 ;
상기 건조 기체류가, 상기 기판의 표면을 투영면으로 하였을 때에 상기 투영면 상에서 상기 노즐 이동 방향 성분이 상기 건조 기체 노즐로부터 토출된 위치보다 상기 기판에 충돌한 위치의 쪽이 상기 노즐 이동 방향의 하류측에 위치하면서, 3차원 공간에서 상기 건조 기체류의 축선과 상기 기판의 수선이 이루는 각인 경사각이 상기 접촉각의 절반의 각도인 절반 접촉각 이상, 또한, 90°로부터 상기 절반 접촉각을 뺀 각도 이하의 범위에서 경사지도록, 상기 건조 기체 노즐이 설치되어 있고 ;
상기 경사각은, 상기 린스액류 및 상기 건조 기체류가 공급되는 상기 기판의 상기 접촉각에 의거하여, 상기 접촉각이 작을수록 허용 범위가 넓어지도록 결정되는 기판 건조장치.
제 7항에 있어서,
상기 린스액류가 상기 기판에 충돌하는 범위인 린스액 충돌 범위에 상기 건조 기체 노즐로부터 공급된 건조 기체가 린스액의 표면 장력을 저하시키는 작용을 발휘할 수 있는 범위 내에서, 상기 노즐 이동 방향으로 연장되는 가상선을 경계로 하여 상기 기판 회전 방향의 상류측보다 하류측의 쪽이 상기 건조 기체가 많이 공급되도록 구성된 기판 건조장치.
제 8항에 있어서,
상기 기판의 표면을 투영면으로 하였을 때의 상기 투영면 상에서의 상기 건조 기체류가, 상기 건조 기체 노즐로부터 토출된 위치보다 상기 기판에 충돌한 위치의 쪽이 상기 기판 회전 방향의 하류측에 위치하도록, 상기 건조 기체 노즐이 설치되어 있는 기판 건조장치.
제 8항에 있어서,
회전하고 있는 상기 기판에 상기 건조 기체류를 공급하는, 상기 건조 기체 노즐과는 다른 추가 건조 기체 노즐로서, 상기 기판의 표면을 투영면으로 하였을 때의 상기 투영면 상에서의 상기 건조 기체류의 상기 기판 회전 방향 성분이, 상기추가 건조 기체 노즐로부터 토출된 위치보다 상기 기판에 충돌한 위치의 쪽이 상기기판 회전 방향의 하류측에 위치하도록 설치된 추가 건조 기체 노즐을 구비하는 기판 건조장치.
기판을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구와 ;
회전하고 있는 상기 기판에 린스액의 흐름인 린스액류를 공급하는 린스액 노즐과 ;
상기 린스액 노즐을, 회전하고 있는 상기 기판의 회전 중심 측으로부터 외주 측을 향하는 노즐 이동 방향으로 이동시키는 린스액 노즐 이동기구와 ;
회전하고 있는 상기 기판에 대하여 상기 린스액류가 충돌하는 범위인 린스액 충돌 범위보다, 상기 기판의 회전에 따라 상기 린스액이 흐르는 방향인 기판 회전 방향의 하류측 또한, 상기 기판의 회전 중심 측에, 상기 린스액의 표면 장력을 저하시키는 물질을 함유하는 건조 기체류를 공급하는 건조 기체 노즐과 ;
상기 건조 기체 노즐을 노즐 이동 방향으로 이동시키는 건조 기체 노즐 이동기구를 구비하고 ;
상기 건조 기체류가, 상기 기판의 면을 투영면으로 하였을 때에 상기 투영면 상에서 상기 건조 기체 노즐로부터 토출된 위치보다 상기 기판에 충돌한 위치의 쪽이 상기 노즐 이동 방향 성분은 상기 노즐 이동 방향의 하류측에 위치하면서 상기 기판 회전 방향 성분은 상기 기판 회전 방향의 하류측에 위치한 상태에서 상기 건조 기체류의 축선과 상기 노즐 이동 방향이 이루는 각이 소정의 선회각으로 구성되고, 3차원 공간에서 상기 건조 기체류의 축선과 상기 기판의 수선이 이루는 각이 소정의 경사각으로 경사지도록, 상기 건조 기체 노즐이 설치되어 있으며 ;
상기 소정의 선회각은, 상기 린스액 충돌 범위에 있는 상기 린스액에, 상기 건조 기체류에 의한 상기 린스액의 표면 장력을 저하시키는 작용을 미칠 수 있는 범위인 최대의 각도인 기판 건조장치.
린스액에 대한 접촉각이 90°이하인 표면을 가지는 기판을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구와 ;
회전하고 있는 상기 기판의 표면에 상기 린스액의 흐름인 린스액류를 공급하는 린스액 노즐과 ;
상기 린스액 노즐을, 회전하고 있는 상기 기판의 회전 중심 측으로부터 외주 측을 향하는 노즐 이동 방향으로 이동시키는 린스액 노즐 이동기구와 ;
회전하고 있는 상기 기판의 상기 린스액류가 공급되는 위치보다, 상기 기판의 회전에 따라 상기 린스액이 흐르는 방향인 기판 회전 방향의 하류측 또한, 상기 기판의 회전 중심 측에, 상기 린스액의 표면 장력을 저하시키는 물질을 함유하는 건조 기체류를 공급하는 건조 기체 노즐과 ;
상기 건조 기체 노즐을 상기 노즐 이동 방향으로 이동시키는 건조 기체 노즐 이동기구를 구비하는 기판 건조장치를 제조하는 방법에 있어서,
상기 건조 기체류가, 상기 기판의 표면을 투영면으로 하였을 때에 상기 투영면 상에서 상기 노즐 이동 방향 성분이 상기 건조 기체 노즐로부터 토출된 위치보다 상기 기판에 충돌한 위치의 쪽이 상기 노즐 이동 방향의 하류측에 위치하면서, 3차원 공간에서 상기 건조 기체류의 축선과 상기 기판의 수선이 이루는 각인 경사각이 상기 접촉각의 절반의 각도인 절반 접촉각 이상, 또한, 90°로부터 상기 절반 접촉각을 뺀 각도 이하의 범위에서 경사지도록, 상기 건조 기체 노즐을 설치하고 ;
상기 경사각을, 상기 린스액류 및 상기 건조 기체류가 공급되는 상기 기판의 상기 접촉각에 의거하여, 상기 접촉각이 작을수록 허용 범위가 넓어지도록 결정되는 기판 건조장치의 제조 방법.
린스액에 대한 접촉각이 90°이하인 표면을 가지는 기판을 수평면 내에서 회전시키는 기판 회전 공정과 ;
회전하고 있는 상기 기판의 표면에 상기 린스액의 흐름인 린스액류를 공급하는 린스액류 공급 공정과 ;
상기 린스액류를 공급하는 린스액 노즐을, 회전하고 있는 상기 기판의 회전 중심 측으로부터 외주 측을 향하는 노즐 이동 방향으로 이동시키는 린스액 노즐 이동 공정과 ;
회전하고 있는 상기 기판의 상기 린스액류가 공급되는 위치보다, 상기 기판의 회전에 따라 상기 린스액이 흐르는 방향인 기판 회전 방향의 하류측 또한, 상기 기판의 회전 중심 측에, 상기 린스액의 표면 장력을 저하시키는 물질을 함유하는 건조 기체류를 공급하는 건조 기체류 공급 공정과 ;
상기 건조 기체류를 공급하는 건조 기체 노즐을 상기 노즐 이동 방향으로 이동시키는 건조 기체 노즐 이동 공정을 구비하고 ;
상기 건조 기체류가, 상기 기판의 표면을 투영면으로 하였을 때에 상기 투영면 상에서 상기 노즐 이동 방향 성분이 상기 건조 기체 노즐로부터 토출된 위치보다 상기 기판에 충돌한 위치의 쪽이 상기 노즐 이동 방향의 하류측에 위치하면서, 3차원 공간에서 상기 건조 기체류의 축선과 상기 기판의 수선이 이루는 각인 경사각이 상기 접촉각의 절반의 각도인 절반 접촉각 이상, 또한, 90°로부터 상기 절반 접촉각을 뺀 각도 이하의 범위에서 경사지도록, 상기 건조 기체 노즐이 설치되어 있고 ;
상기 경사각은, 상기 린스액류 및 상기 건조 기체류가 공급되는 상기 기판의 상기 접촉각에 의거하여, 상기 접촉각이 작을수록 허용 범위가 넓어지도록 결정되는 기판 건조방법.
제 13항에 있어서,
상기 린스액류가 상기 기판에 충돌하는 범위인 린스액 충돌 범위에 상기 건조 기체 노즐로부터 공급된 건조 기체가 린스액의 표면 장력을 저하시키는 작용을 발휘할 수 있는 범위 내에서, 상기 노즐 이동 방향으로 연장되는 가상선을 경계로 하여 상기 기판 회전 방향의 상류측보다 하류측의 쪽이 상기 건조 기체가 많이 공급되도록 구성된 기판 건조방법.