TW201638542A - 蒸氣供給裝置、蒸氣乾燥裝置、蒸氣供給方法及蒸氣乾燥方法 - Google Patents

蒸氣供給裝置、蒸氣乾燥裝置、蒸氣供給方法及蒸氣乾燥方法 Download PDF

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Abstract

本發明之課題，在於防止在進行形成有微細圖案之基板之蒸氣乾燥時，因所貯存之原本之IPA中含有水分所導致的圖案崩壞。本發明使被貯存於混合液體貯存部11之混合液體氣化，而產生包含IPA與水(水蒸氣)之混合蒸氣。然後，藉由被連接於傳送混合蒸氣之蒸氣供給管之蒸氣脫水部100，將混合蒸氣所包含之水去除。藉此，可在供給至基板之前，降低包含於所貯存之原本之IPA之水分濃度，而可抑制圖案崩壞。

Description

蒸氣供給裝置、蒸氣乾燥裝置、蒸氣供給方法及蒸氣乾燥方法
本發明係關於基板之蒸氣乾燥裝置、基板之蒸氣乾燥方法、使用於基板之蒸氣乾燥處理之蒸氣生成裝置及蒸氣生成方法。再者，該基板包含半導體晶圓(semiconductor wafer)、光罩用玻璃基板(glass substrate for photomask)、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、場發射顯示器(FED，Field Emission Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板等各種基板。
於半導體裝置與液晶顯示裝置等電子零件之製造步驟中，對半導體晶圓與液晶顯示裝置用玻璃基板等基板，進行使用處理液之處理。具體而言，藉由利用藥液對基板之主表面進行濕式處理，而執行基板主表面之清洗與蝕刻(etching)等，然後，對供給有藥液之基板之主表面供給去離子水(De Ionized Water，以下記載為「DIW」)等純水，來進行沖洗該基板之主表面上之藥液之清洗(rinse)處理。
於進行清洗處理之後，進行將殘留於基板主表面之純水去除而使基板乾燥之乾燥處理。作為進行該乾燥處理之方法，以往進行例如利用基板之旋轉所產生之離心力將純水甩落而加以去除之旋轉乾燥、或對基板之主表面噴吹氮氣而將基板主表面之純水 吹飛、或使該純水蒸發而加以去除之噴吹乾燥。
然而，上述乾燥方法存在有如下之可能性：於在基板之主表面形成有由微細之凹凸所構成之圖案(pattern)之情形時，若因乾燥之進行導致基板主表面之圖案自純水之液面露出，便會因殘留於圖案之凹部等之圖案內部之純水之表面張力而使圖案崩壞。尤其，於基板主表面所形成之圖案逐漸朝微細化發展之近幾年來，防止圖案之崩壞遂成為重要之課題。
因此，存在有如下之技術：對清洗處理後之基板之主表面供給作為表面張力較純水低之有機溶劑之異丙醇(Isopropyl Alcohol，以下記載為「IPA」)之液體或蒸氣，藉此將附著於基板主表面之純水置換為IPA，然後，藉由將該IPA自基板主表面去除而使該基板乾燥。
將IPA之蒸氣供給至基板主表面，藉此將附著於基板主表面之純水置換為IPA，然後，藉由將IPA自基板主表面去除而進行乾燥之技術，係揭示於專利文獻1與專利文獻2中。
作為產生IPA之蒸氣之方法，已知有通氣方式、二流體噴嘴方式、與液體加熱方式等，該吹氣方式係如專利文獻3般，使N2氣體溶入(bubbling)被貯存於IPA槽內之IPA中，藉此生成含有IPA蒸氣之混合氣體，該二流體噴嘴方式係如專利文獻4般，使用二流體噴嘴，生成IPA液體與N2氣體之混合流體，然後對該混合流體加熱而生成IPA蒸氣，該液體加熱方式係如專利文獻5般，利用加熱器組件(heater block)對貯存於槽內之液體之IPA加熱以使其蒸發。
又，於專利文獻6揭示有將在半導體元件製造步驟中 所使用之IPA廢液加以回收，並對IPA進行精製，直至使其成為與作為半導體元件製造步驟用而購入時相同的程度而加以再利用之技術。於專利文獻6所揭示之技術中，對於所回收之IPA，依序執行藉由離子交換樹脂將IPA中之離子成分去除之離子交換處理、利用浸透氣化膜(pervaporation membrane)之脫水處理、及蒸餾處理，而於循環線上對IPA廢液實施上述精製處理，直至酒精濃度達到既定值以上為止，然後，將精製後之IPA供給至供給槽。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平4-155924號公報
[專利文獻2]日本專利特開2008-198741號公報
[專利文獻3]日本專利特開2003-168668號公報
[專利文獻4]日本專利特開2007-46838號公報
[專利文獻5]日本專利特開平5-90240號公報
[專利文獻6]日本專利特開2013-23440號公報
[專利文獻7]日本專利特開2008-112971號公報
於半導體元件製造步驟中，如前所述，防止於進行基板乾燥時因殘留於基板主表面之圖案內部之水分之表面張力所導致之圖案崩壞係成為課題。針對該課題，以往係採取將圖案內部之水分置換為表面張力較低之IPA等物質之對策。然而，於圖案更加微細化之近幾年，因供給至基板主表面之IPA本身所含有水分之影 響，而成為即便進行IPA置換之後於基板主表面仍殘留有水分之狀態。因此，於圖案更加微細化之近幾年，發生了無法抑制圖案崩壞之情形。
更詳細而言，若成為於基板主表面殘留有水分之狀態，則在基板之表面所形成之圖案間，亦填充有水分。於所填充之水分相對於圖案凸部之高度為對表面張力足以造成影響之高度之情形時，隨著圖案間該水分的氣化，水分之表面張力會作用於圖案，而發生圖案之崩壞。由於圖案越微細，圖案間之體積越小，因此即便殘留於基板主表面之水分為微量，但於圖案間所填充之水分仍會達到對表面張力足以造成影響之高度。
因此，為了防止圖案崩壞，殘留於基板主表面之水分當圖案越微細時就必須越少量。
例如，專利文獻6所記載之脫水用循環線係設於對基板處理後之IPA進行回收之線上。因此，於專利文獻6中，存在有無法將原本包含於作為補充用乙醇而被投入供給槽之IPA之水分去除，而發生因上述水分所導致圖案崩壞之可能性。
例如，於專利文獻7中，揭示有如下之技術：於處理晶圓之腔室(chamber)內之處理空間充滿CDA(Clean Dried Air；潔淨乾燥空氣：低露點淨化空氣)之狀態下，將IPA液供給至晶圓而將晶圓之上表面之純水置換為IPA，藉此抑制水分溶入被供給至晶圓之表面之IPA液中。
然而，存在有如下之情形：於被供給至基板之前階段之IPA、即被貯存於槽中且自噴嘴被供給至基板前之液體之IPA中，含有大量水分。於該情形時，即便利用IPA蒸氣進行基板乾燥， 所生成之IPA之蒸氣中已含有水分，若藉由對基板噴吹該蒸氣來使基板乾燥，便會因該水分而發生圖案崩壞。
此處，IPA之吸濕性較高，例如會因於將IPA搬入而使其流入槽內時、或在IPA貯存於槽之期間，使IPA與含有濕氣之外部空氣接觸、吸濕，而發生於基板處理前水分濃度已成為既定濃度值以上之情形。
又，即便於如上述之IPA之搬入時等幾乎不會發生吸濕之情形時，在圖案逐漸朝向微細化發展之近幾年，亦存在有因IPA之購入時原本就已包含在IPA中之水分所導致發生圖案之崩壞之可能性。
市售之IPA係根據用途等而設定有等級，且各等級(grade)均規定有含水量等與各雜質相關之規格值。於半導體元件製造步驟等要求更高純度之IPA之電子工業用途中，係使用所謂「EL等級(高純度品)」之IPA，該等級之IPA濃度雖依各公司之規格值而有所不同，但大體上均為99.9%以上。然而，存在有即便為EL等級之IPA，亦含有0.01%至0.1%程度之水分之情形，即便為如此微量之水分，亦存在有影響圖案崩壞之可能性。
本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的在於提供藉由降低供給至基板之包含於IPA蒸氣之水分量而對處理室供給高濃度之IPA蒸氣之蒸氣供給方法及蒸氣供給裝置、以及藉由自該蒸氣供給裝置所供給之IPA蒸氣來執行基板之乾燥處理之蒸氣乾燥方法及蒸氣乾燥裝置。
本案第1發明之蒸氣供給裝置，係使用於對附著有處 理液之基板之主表面供給低表面張力液體之蒸氣的蒸氣乾燥處理者，該低表面張力液體具有上述處理液之表面張力以下之表面張力；其具備有：混合液體貯存部，其貯存包含上述低表面張力液體與水之混合液體；蒸氣生成部，其自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體，生成作為上述混合液體之蒸氣的混合蒸氣；蒸氣供給管，其係連接於上述混合液體貯存部，將藉由上述蒸氣生成部所生成之上述混合蒸氣供給至上述基板；及蒸氣脫水部，其係介插於上述蒸氣供給管，將包含於通過上述蒸氣供給管之上述混合蒸氣之水分予以去除。
本案第2發明係如第1發明之蒸氣供給裝置，其特徵在於，上述蒸氣脫水部具有將上述混合蒸氣中之水分離之分離部、及吸附上述混合蒸氣中之水之吸附部。
本案第3發明係如第2發明之蒸氣供給裝置，其特徵在於，上述蒸氣脫水部具有對上述分離部及上述吸附部中之至少一者供給氮氣之氣體供給部。
本案第4發明係如第2發明之蒸氣供給裝置，其特徵在於，上述蒸氣脫水部具有排液管，該排液管與上述分離部及上述吸附部中之至少一者連接，將於上述上述分離部及上述吸附部中之至少一者由上述混合蒸氣凝集而產生之上述混合液體排出。
本案第5發明係如第2發明之蒸氣供給裝置，其特徵在於，上述蒸氣脫水部係設置為上述分離部及上述吸附部可與上述蒸氣供給管進行裝卸。
本案第6發明係如第2發明之蒸氣供給裝置，其特徵在於，進一步具備有對上述混合液體貯存部供給上述混合液體之混 合液體供給部，且上述混合液體供給部對上述混合液體貯存部供給水之比例為0.1重量%以下之上述混合液體。
本案第7發明係如第1發明之蒸氣供給裝置，其進一步具備有：循環脫水部，其導入被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體而進行脫水，並使經上述脫水之上述混合液體返回至上述混合液體貯存部；及排氣部，其將藉由上述蒸氣生成部所生成之上述混合蒸氣排放至上述混合液體貯存部之外之排氣機構。
本案第8發明係如第7發明之蒸氣供給裝置，其特徵在於，進一步具備有對上述混合液體貯存部供給上述混合蒸氣之混合蒸氣供給部，且於上述混合蒸氣供給部供給至上述混合液體貯存部之上述混合蒸氣中，根據包含於該混合蒸氣之低表面張力液體之蒸氣之上述低表面張力液體之濕度，係高於根據包含於該混合蒸氣之水蒸氣之水分之濕度。
本案第9發明係如第8發明之蒸氣供給裝置，其特徵在於，上述混合蒸氣供給部具有貯存上述混合蒸氣之混合蒸氣貯存部，且上述混合蒸氣貯存部與上述蒸氣供給管相連接，上述蒸氣供給管將藉由上述蒸氣生成部所生成之上述混合蒸氣供給至上述基板或上述混合蒸氣貯存部中之至少任一者。
本案第10發明係如第7發明之蒸氣供給裝置，其特徵在於：進一步具備有：感測器，其檢測被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體中所含之上述低表面張力液體或水分之濃度；及控制部，其根據上述感測器所檢測之上述濃度，來控制上述蒸氣生成部及上述排氣部；且上述控制部：在被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體之水分濃度為第1既定值以下且為大於第 2既定值之值之情形時，藉由上述蒸氣生成部而自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體生成上述混合蒸氣，並藉由上述排氣部將該混合蒸氣排放至上述排氣機構；而在被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體之水分濃度為上述第2既定值以下之情形時，藉由上述蒸氣生成部而自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體生成上述混合蒸氣，並將該混合蒸氣供給至上述蒸氣供給管；上述第1既定值係包含於上述混合液體之上述低表面張力液體之濃度在成為與包含於自該混合液體所生成之混合蒸氣之上述低表面張力液體之蒸氣之濃度相等之共沸濃度以下之值，上述第2既定值係小於上述第1既定值之值。
本案第11發明係如第10發明之蒸氣供給裝置，其特徵在於，進一步具備有使被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體流出之流出用配管，且上述感測器使用自上述流出用配管所流出之上述混合液體，來檢測包含於上述混合液體之上述表面張力液體或水分之濃度。
本案第12發明之蒸氣乾燥裝置，其具備有：如第1發明至第11發明中任一項之蒸氣供給裝置；腔室，其收容上述基板；及噴嘴，其與上述蒸氣供給管管路相連接，將上述混合蒸氣供給至被收容於上述腔室之上述基板。
本案第13發明之蒸氣供給方法係使用於對附著有處理液之基板之主表面供給低表面張力液體之蒸氣的蒸氣乾燥處理者，該低表面張力液具有上述處理液之表面張力以下之表面張力；其特徵在於，其具備有：貯存步驟，其對貯存包含上述低表面張力液體與水之混合液體之混合液體貯存部供給上述混合液體；及蒸氣 供給步驟，其自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體，生成作為上述混合液體之蒸氣之混合蒸氣，並對被連接於上述混合液體貯存部而將上述混合蒸氣供給至上述基板之蒸氣供給管，供給上述混合蒸氣；且上述蒸氣供給步驟包含有將包含於被供給至上述蒸氣供給管之上述混合蒸氣之水分予以去除之蒸氣脫水步驟。
本案第14發明係如第13發明之蒸氣供給方法，其特徵在於，上述貯存步驟係對上述混合液體貯存部供給水之比例為0.1重量%以下、且對上述混合液體貯存部供給水之比例大於第1既定值之值之上述混合液體；該蒸氣供給方法進一步具備有：循環脫水步驟，其將被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體導入至與上述混合液體貯存部管路相連接之循環脫水部而加以脫水，並使經上述脫水之上述混合液體自上述循環脫水部返回至上述混合液體貯存部；及氣化脫水步驟，其於藉由上述循環脫水步驟使被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體之水分濃度成為上述第1既定值以下且大於第2既定值之值之後，自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體生成上述混合蒸氣，並將該混合蒸氣排放至上述混合液體貯存部之外之排氣機構；且上述蒸氣供給步驟係於藉由上述氣化脫水步驟使上述混合液體之水分濃度成為上述第2既定值以下之後，自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體生成上述混合蒸氣，並將該混合蒸氣供給至上述蒸氣供給管；上述第1既定值係包含於上述混合液體之上述低表面張力液體之濃度在成為與自包含於該混合液體所生成之混合蒸氣之上述低表面張力液體之蒸氣之濃度相等之共沸濃度以下之值，上述第2既定值係小於上述第1既定值之值。
本案第15發明之蒸氣乾燥方法係對附著有處理液之基板之主表面供給低表面張力液體之蒸氣者，該低表面張力液具有上述處理液之表面張力以下之表面張力；其特徵在於，其具備有：貯存步驟，其對貯存包含上述低表面張力液體與水之混合液體之混合液體貯存部供給上述混合液體；及蒸氣供給步驟，其自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體，生成作為上述混合液體之蒸氣之混合蒸氣，並經由被連接於上述混合液體貯存部之蒸氣供給管，對附著有上述處理液之上述基板之主表面供給上述混合蒸氣；且上述蒸氣供給步驟包含有將包含於被供給至上述蒸氣供給管之上述混合蒸氣之水分予以去除之蒸氣脫水步驟。
根據本發明，可降低供給至基板之包含於IPA蒸氣之水分量，而生成並供給高濃度之IPA蒸氣。
又，根據本發明，藉由將上述高濃度之IPA蒸氣供給至基板，以執行基板之乾燥處理，而可實現基板之良好之乾燥。
1‧‧‧蒸氣乾燥裝置
10‧‧‧蒸氣供給裝置
11‧‧‧混合液體貯存部
12、15、21、31、34、41、51、53、61、62‧‧‧配管
13‧‧‧蒸氣供給管
14‧‧‧感測器
20‧‧‧蒸氣生成部
22‧‧‧加熱部
30‧‧‧循環脫水部
32‧‧‧泵
33‧‧‧脫水部
40‧‧‧排氣部
50‧‧‧混合蒸氣供給部
52‧‧‧混合蒸氣貯存部
60‧‧‧氮氣混合部
70‧‧‧控制部
71‧‧‧CPU
72‧‧‧儲存部
73‧‧‧程式
74‧‧‧記錄媒體
75‧‧‧讀取部
76‧‧‧顯示部
77‧‧‧輸入部
90‧‧‧基板處理部
91‧‧‧腔室
92‧‧‧噴嘴
93‧‧‧擋板
100‧‧‧蒸氣脫水部
101‧‧‧氣體供給管
102‧‧‧排液管
110、331‧‧‧分離部
120、332‧‧‧吸附部
130、131‧‧‧異物去除部
132‧‧‧壁部
133‧‧‧異物回收部
134‧‧‧導入口
135‧‧‧流出口
136‧‧‧障壁
333‧‧‧過濾器
721‧‧‧ROM
722‧‧‧RAM
723‧‧‧磁碟
F‧‧‧流動方向
P‧‧‧異物
S11、S12、S13、S14‧‧‧步驟
V1~V11‧‧‧閥
W‧‧‧基板
圖1係表示第1實施形態之蒸氣乾燥裝置之整體構成之示意圖。
圖2係表示第1實施形態之循環脫水部之構成之示意圖。
圖3係表示第1實施形態之蒸氣脫水部之構成之示意圖。
圖4係表示第1實施形態之控制部之構成之示意圖。
圖5係第1實施形態之蒸氣乾燥方法之流程圖。
圖6係表示IPA水溶液之氣液平衡曲線之曲線圖。
圖7係表示對混合液體進行脫水時每經過時間之水分濃度之概念圖。
圖8係表示第2實施形態之異物去除部之構成之示意圖。
於以下之說明中，所謂基板係指半導體基板、光罩用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板等各種基板。
於以下之說明中，使用僅於一主表面形成有電路圖案等(以下記載為「圖案」)之基板為例。此處，將形成有圖案之一主表面稱為「正面」，將其相反側之未形成有圖案之另一主表面稱為「背面」。又，將朝向下方之基板之表面稱為「下表面」，將朝向上方之基板之表面稱為「上表面」。再者，以下將上表面作為正面(一主表面)而進行說明。
以下，採用使用於半導體基板之處理之基板處理裝置為例，一邊參照圖式一邊對本發明之實施形態進行說明。再者，本發明並不限定於半導體基板之處理，亦可應用於液晶顯示器用玻璃基板等各種基板之處理。
<第1實施形態> <1-1.裝置構成>
圖1係表示第1實施形態之蒸氣乾燥裝置之概略構成之圖。蒸氣乾燥裝置1係使用於蒸氣乾燥處理之單片式之裝置。於蒸氣乾燥處理中，蒸氣乾燥裝置1為了將附著於半導體基板等之基板W(以 下，簡記為「基板W」)之DIW等之附著液去除，而對基板W供給表面張力較附著液低之低表面張力液體之蒸氣。
此處，作為低表面張力液體，可使用IPA、氫氟醚(HFE，hydrofluoroether)、乙醇、甲醇等有機溶劑。以下，於第1實施形態中，將低表面張力液體設為IPA而進行說明。
再者，低表面張力液體並不限定於上述液體。只要是表面張力較DIW低且揮發性較DIW高之液體，即可取代上述液體而作為低表面張力液體來使用。
又，基板W之附著液並不限定於DIW。附著液例如亦可與被選擇作為低表面張力液體之液體為相同之液體。
蒸氣乾燥裝置1具備有：進行基板W之乾燥處理之基板處理部90；生成IPA蒸氣，並將該IPA蒸氣供給至基板處理部90之蒸氣供給裝置10；及進行蒸氣乾燥裝置1之控制之控制部70。控制部70與蒸氣乾燥裝置1之各部電性連接，藉由對各部下達指令而進行蒸氣乾燥裝置1之控制。
圖2係表示蒸氣乾燥裝置1中後述之脫水部33之詳細構成之圖。圖4係表示控制部70與蒸氣乾燥裝置1之各部之連接關係之方塊圖。以下，適當地使用圖1、圖2及圖4，對蒸氣乾燥裝置1之構成進行說明。
蒸氣供給裝置10主要具備有混合液體貯存部11、蒸氣供給管13、蒸氣生成部20、循環脫水部30、排氣部40、及混合蒸氣供給部50。關於蒸氣供給裝置10中各部詳細之說明，將於後敍述。
基板處理部90主要具備有收容基板W之腔室91、將 自蒸氣供給裝置10所供給之IPA蒸氣與氮氣加以混合之氮氣混合部60、及對基板W噴吹IPA蒸氣之噴嘴92。關於基板處理部90中各部詳細之說明，將於後敍述。
其次，對蒸氣供給裝置10中各部之構成進行說明。
蒸氣供給裝置10具備有混合液體貯存部11、配管12、及閥V1。混合液體貯存部11貯存含有水分之液體之IPA(以下，記載為「混合液體」)。配管12將混合液體自混合液體供給源供給至混合液體貯存部11。閥V1係介插於該配管12，控制混合液體供給源與混合液體貯存部11之連通。
閥V1與控制部70電性連接，藉由控制部70之動作指令而進行開閉。若控制部70對閥V1下達動作指令，使閥V1開啟，混合液體便自混合液體供給源經由配管12被供給至混合液體貯存部11。又，若控制部70對閥V1下達動作指令，使閥V1關閉，自混合液體供給源朝向混合液體貯存部11之混合液體之供給便會被停止。
此處，於第1實施形態中，自混合液體供給源所供給之混合液體含有0.1重量%之水分，且含有99.9重量%之IPA。混合液體供給源既可為被設於蒸氣乾燥裝置1內之槽，亦可為設於蒸氣乾燥裝置1外且在工廠內之大型槽等之工廠設備、或自工廠外被攜入之可動式槽。
混合液體貯存部11係貯存混合液體之槽。於混合液體貯存部11，安裝有液面感測器(圖示省略)，其用以檢測被貯存於該混合液體貯存部11內部之混合液體之量。液面感測器與控制部70電性連接，當混合液體貯存部11內之液面為既定高度以上時， 向控制部70輸出檢出信號。
再者，對本發明之實施而言，液面感測器之設置並非必要。亦可取代液面感測器之設置，以使操作員可掌握混合液體貯存部內之混合液體之貯存量的方式，於該槽設置觀察窗。
又，蒸氣供給裝置10具備有對包含於被貯存於混合液體貯存部11之混合液體之水分濃度進行測量之感測器14。一般而言，水分濃度測量用感測器，有離線(off-line)用感測器與線內(in-line)用感測器。離線用感測器係實際地將液體自液體之貯存部取出至外部而進行測量者。線內用感測器係不將液體自貯存部內或管路內取出而進行測量者。於第1實施形態中所使用之感測器14係離線用感測器，該離線用感測器係設置於混合液體貯存部11之外部即離線上，能以百萬分之一(ppm，parts per million)為單位、即以0.0001%為單位對水分濃度進行測量。於第1實施形態中，作為感測器14係使用利用卡爾-費雪法(Karl-Fischer method)之水分測量裝置。
感測器14與控制部70電性連接，將由感測器14所測量到之水分濃度作為電氣信號而向控制部70輸出。被輸入至控制部70之該電氣信號係作為資料，而被儲存於後述之儲存部72。如上所述，可藉由感測器14及控制部70來監視被貯存於混合液體貯存部11之水分濃度。
再者，於第1實施形態中雖如前述般使用對水分濃度進行測量之感測器14，但對本發明之實施而言並不限定於此。作為感測器14，亦可使用對IPA濃度進行測量之感測器。又，於第1實施形態中，作為感測器14雖使用離線用感測器，但亦可使用線 內用感測器。
此外，蒸氣供給裝置10具備有被連接於混合液體貯存部11之配管15、及被介插於配管15之閥V11。配管15係用以將被貯存於混合液體貯存部11之混合液體，對感測器14滴下所期望之量之排水管線(drain line)。配管15之一端係連接於混合液體貯存部11。配管15之另一端係可向感測器14滴下地開放之開放端。
閥V11與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令而進行開閉。若控制部70對閥V11下達動作指令，使閥V11開啟，混合液體貯存部11之內部之混合液體便會經由配管15而流向配管15之另一端。然後，混合液體便自作為開放端之配管15之另一端流出(或滴下)。又，若控制部70對閥V11下達動作指令，使閥V11關閉，混合液體自配管15之開放端之流出便會被停止。
混合液體對感測器14之供給既可自配管15之開放端直接滴下，亦可使自開放端流出之混合液體流入其他容器，並利用滴管等自該容器取得混合液體後，再自該滴管朝感測器14滴下。第1實施形態係以自配管15之開放端直接滴下之方式構成。
又，蒸氣供給裝置10具備有蒸氣生成部20，該蒸氣生成部20係自被貯存於混合液體貯存部11之混合液體，生成包含混合液體之蒸氣之混合蒸氣。
蒸氣生成部20具備有配管21、閥V2、及加熱部22。配管21將氮氣自氮氣供給源供給至被貯存於混合液體貯存部11之混合液體中。閥V2係介插於配管21，控制氮氣供給源與混合液體貯存部11之連通。加熱部22對被貯存於混合液體貯存部11之混合液體進行加熱。
閥V2與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令進行開閉。若控制部70對閥V2下達動作指令，使閥V2開啟，氮氣便會自氮氣供給源經由配管21被供給至混合液體貯存部11之混合液體中。又，若控制部70對閥V2下達動作指令，使閥V2關閉，自氮氣供給源對混合液體貯存部11之氮氣之供給便會被停止。
此處，於第1實施形態中，自氮氣供給源所供給之氮氣係為如下之氮氣：已藉由未圖示之乾燥手段等去除所含水分，且露點已被調整為-40℃以下，且更佳為-80℃以下。氮氣供給源既可為被設於蒸氣乾燥裝置1內之槽，亦可為設於蒸氣乾燥裝置1外且在工廠內之大型槽等之工廠設備、或自工廠外被攜入之可動式槽。
再者，於第1實施形態之蒸氣生成部20中，雖如上所述使用氮氣，但對本發明之實施而言並不限定於此。於蒸氣生成部20中，亦可取代氮氣，而供給氬氣、或含有80%氮氣及20%氧氣，且露點為-40℃以下之潔淨乾燥空氣(CDA)。
加熱部22為周知之電阻加熱器(heater)。加熱部22與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令而對被貯存於混合液體貯存部11之混合液體進行加熱。加熱之溫度係藉由控制部70之動作指令而加以調整。加熱部22可將被貯存於混合液體貯存部11之混合液體加熱到至少常溫以上至100℃左右。
於利用蒸氣生成部20來生成混合液體之蒸氣時，藉由控制部70之動作指令，將閥V2開啟而將氮氣供給至混合液體中，且使加熱部22動作而將被貯存於混合液體貯存部11之混合液體加熱至不會沸騰之程度。
具體而言，藉由加熱部22將混合液體加熱至50℃至60℃左右。IPA之沸點為82.6℃，純水之沸點為100℃，將IPA與水混合而成之混合液體之共沸點約為87℃。因此，如上所述藉由加熱至50℃至60℃左右，可不使混合液體沸騰，而將混合液體之蒸氣壓提高至常溫時以上。藉此，可促進混合液體之蒸氣對於自氮氣供給源所供給之氮氣之混合，而生成包含IPA蒸氣及水蒸氣之混合蒸氣、以及與氮氣之混合氣體。以下，將該混合氣體所包含之IPA蒸氣及水蒸氣，稱為「混合蒸氣」。
於第1實施形態中，如上所述，作為混合蒸氣之生成方法，合併採用通氣(bubbling)方式與液體加熱方式。
再者，就本發明之實施而言，混合蒸氣之生成方法並不限定於上述方式。於本發明中，作為混合蒸氣之生成方法，既可使用二流體噴嘴(two-fluid nozzle)方式，亦可不合併使用通氣方式與液體加熱方式，而分別單獨地使用該吹氣方式與該液體加熱方式。又，於第1實施形態中，雖如上所述藉由加熱部22將混合液體加熱至低於沸點之溫度以促進混合液體之氣化，但就本發明之實施而言並不限定於此。亦可將混合液體加熱至沸點以上之溫度以促進混合液體之氣化。
又，蒸氣供給裝置10具備有循環脫水部30。循環脫水部30導入被貯存於混合液體貯存部11之混合液體，將該混合液體所含之水分予以去除，即進行脫水，並使該經脫水之混合液體返回混合液體貯存部11。
循環脫水部30具備有配管31、閥V3、泵32、脫水部33、及配管34。脫水部33係將混合液體所含之水分予以去除之 部位，關於細節將於後敍述。
配管31連接混合液體貯存部11與脫水部33中後述之分離部331，將被貯存於混合液體貯存部11之混合液體導入脫水部33。於配管31，介插有閥V3與泵32。配管34連接脫水部33與混合液體貯存部11。配管34係獨立於配管31所設置之配管。配管34將通過脫水部33且經過脫水部33進行脫水處理之混合液體送回混合液體貯存部11。
閥V3與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令進行開閉。又，泵32與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令將配管31內之液體自閥V3側送至脫水部33側。若控制部70對泵32及閥V3下達動作指令，使泵32開始動作，且使閥V3開啟，混合液體便會自混合液體貯存部11經由配管31被供給至脫水部33。此外，通過脫水部33且經過脫水部33進行脫水處理之混合液體係經由配管34被供給至混合液體貯存部11。
又，若控制部70對泵32及閥V3下達動作指令，使泵32停止動作，且使閥V3關閉，則經由配管31所進行之混合液體自混合液體貯存部11朝向脫水部33之供給、及經由配管34所進行之混合液體自脫水部33朝向混合液體貯存部11之供給便會被停止。
其次，使用圖2，對循環脫水部30之脫水部33進行說明。圖2係表示脫水部33之構成之示意圖。
脫水部33具備有分離部331、吸附部332、及過濾器333。分離部331直接連接於配管31。吸附部332自泵32觀察時被設於分離部331之後段。過濾器333自泵32觀察時被設於吸附部 332之後段，並與配管34相連接。
又，脫水部33具備有閥V10。閥V10係於配管34中，被介插於混合液體貯存部11與過濾器333之間。閥V10控制混合液體貯存部11與過濾器333之連通。閥V10係以混合液體不會經由配管34而自混合液體貯存部11朝向脫水部33逆流之方式設置。
再者，就本發明之實施而言，被設於閥V10之位置之構件並不限定為閥。亦可取代閥V10，而將逆流防止閥設置於配管34內。
分離部331係由將混合液體所含之IPA與水分分離之分離膜所構成。分離部331藉由浸透氣化(Pervaporation：PV)法，將作為分離對象之混合液體中之水分自IPA分離。作為分離膜，可使用沸石膜、聚醯亞胺系分離膜、或纖維素系分離膜。於第1實施形態中，使用沸石膜作為分離部331之分離膜，該沸石膜係廣泛地用作為自酒精中脫水用之分離膜，且具有極強之吸濕性。
吸附部332係由吸附混合液體所含之水分之吸附構件所構成。吸附部332利用吸附構件之吸濕性，選擇性地將水分自混合液體吸附去除。藉此，可提高混合液體中IPA之濃度。於第1實施形態中，吸附構件之材質使用沸石。再者，就本發明之實施而言，吸附構件並不限定為沸石。只要可選擇性地吸附酒精中之水分的材質，即可作為吸附構件而使用。
過濾器333係由多孔質之濾材(過濾材料)所構成。過濾器333將使混合液體通過分離部331及吸附部332所產生之雜質粒子(例如，沸石片)予以去除。作為濾材，除了玻璃纖維過濾器、 或薄膜過濾器(membrane filter)以外，可使用周知之溶劑用過濾器。於第1實施形態中，作為濾材可使用薄膜過濾器，該薄膜過濾器係廣泛地使用於半導體清洗步驟，且具有有機溶劑耐性。
返回圖1。蒸氣供給裝置10進一步具備有排氣部40。排氣部40將混合液體貯存部11中藉由蒸氣生成部20所生成之混合蒸氣排放至排氣機構。
排氣部40具備有配管41、及閥V4。配管41將混合液體貯存部11與排氣機構相連接。閥V4係介插於配管41，控制混合液體貯存部11與排氣機構之連通。
閥V4與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令進行開閉。若控制部70對閥V4下達動作指令，使閥V4開啟，混合蒸氣便會自混合液體貯存部11經由配管41被排放至排氣機構。又，若控制部70對閥V4下達動作指令，使閥V4關閉，混合蒸氣自混合液體貯存部11朝向排氣機構之排放便會被停止。
再者，亦可於配管41進一步介插泵，而積極地將混合蒸氣排出。
此處，排氣機構亦可為被設於蒸氣乾燥裝置1內且混合液體貯存部11之外，直接貯存經由配管41而自混合液體貯存部11所排出之混合蒸氣之槽，或者為對混合蒸氣實施周知之液化處理而以液體狀態加以貯存之槽。又，排出機構亦可為設置於蒸氣乾燥裝置1外且在工廠內之大型槽等之工廠設備、或可攜帶至工廠外之可動式槽。被貯存於該槽之混合蒸氣係廢棄於工廠內外，或者藉由被施以周知之IPA精製處理而再利用。
又，蒸氣供給裝置10具備有蒸氣供給管13、閥V5、 及蒸氣脫水部100。蒸氣供給管13將混合液體貯存部11與基板處理部90之配管61相連接。閥V5係介插於蒸氣供給管13，控制混合液體貯存部11與配管61之連通。蒸氣脫水部100係介插於蒸氣供給管13，自通過蒸氣供給管13內之混合蒸氣將水分予以去除。
於混合液體貯存部11中藉由蒸氣生成部20所生成之混合蒸氣係經由蒸氣供給管13，經蒸氣脫水部100進行脫水後，被供給至基板處理部90或後述之混合蒸氣貯存部52。
閥V5與控制部70電性連接，藉由控制部70之動作指令進行開閉。若控制部70對閥V5下達動作指令，使閥V5開啟，便會經由蒸氣供給管13，使混合液體貯存部11與後述之配管51或基板處理部90之配管61相連接。
若使該閥V5開啟，且使後述之閥V6開啟，便會經由蒸氣供給管13及配管61，使混合液體貯存部11與基板處理部90之噴嘴92相連接。又，若使閥V5開啟，且使下述閥V7開啟，便會經由蒸氣供給管13及配管51，使混合液體貯存部11與混合蒸氣貯存部52相連接。
又，若控制部70對閥V5下達動作指令，使閥V5關閉，混合液體貯存部11與配管51或配管61之連接便會被阻斷。
於圖3中，表示有關蒸氣脫水部100之內部構成之示意圖。蒸氣脫水部100具有分離部110、吸附部120、及異物去除部130。蒸氣脫水部100將通過蒸氣供給管13內之混合蒸氣所含之水分予以去除。
於蒸氣供給管13中，若將與混合液體貯存部11連接之一端側設定為上游側，將另一端設定為下游側，則自上游側，分 離部110、吸附部120、及異物去除部130，分別依序被介插於蒸氣供給管13。
分離部110係由將混合蒸氣所含之IPA與水分分離之分離膜所構成。分離部110藉由浸透氣化(Pervaporation：PV)法，將作為分離對象之混合蒸氣中之水分自IPA分離。作為分離膜，可使用沸石膜、聚醯亞胺系分離膜、或纖維素系分離膜。於第1實施形態中，使用沸石膜作為分離部331之分離膜，該沸石膜係廣泛地被用作為自酒精進行脫水用之分離膜，且具有極強之吸濕性。
吸附部120係由吸附混合蒸氣所含之水分之吸附構件所構成。於吸附部120中，利用吸附構件之吸濕性，選擇性地將水分自混合蒸氣吸附去除，藉此可提高混合蒸氣中IPA之濃度。於第1實施形態中，吸附構件之材質係使用沸石。再者，就本發明之實施而言，吸濕構件並不限定於沸石。只要可選擇性地吸附酒精中之水分之材質，即可作為吸濕構件而使用。
異物去除部130係由多孔質之濾材所構成。異物去除部130將使混合蒸氣通過分離部110及吸附部120所產生之雜質粒子(例如，沸石片)予以去除。作為濾材，除了玻璃纖維過濾器、或薄膜過濾器以外，可使用周知之溶劑用過濾器。於第1實施形態中，作為濾材可使用薄膜過濾器，該薄膜過濾器係廣泛地使用於半導體清洗步驟，且具有有機溶劑耐性。
又，蒸氣脫水部100具有分別連接於分離部110、吸附部120及異物去除部130之氣體供給管101。氣體供給管101將其一端與氮氣供給源相連接，並將分支之另一端分別連接於分離部110、吸附部120及異物去除部130。又，於氣體供給管101介插有 未圖示之閥。對分離部110、吸附部120及異物去除部130之氮氣之供給係藉由該閥所控制。
自氮氣供給源供給之氮氣，為露點經調整為-40℃以下，更佳為-80℃以下之氮氣。又，該氮氣係氮氣之溫度經調整為常溫、或高於常溫之溫度之氮氣。於第1實施形態中使用40℃之氮氣。
氮氣供給源既可為被設於蒸氣乾燥裝置1內之槽，亦可為設置於蒸氣乾燥裝置1外且在工廠內之大型槽等之工廠設備、或可自工廠外攜入之可動式槽。
於分離部110及吸附部120，當進行混合蒸氣之脫水時，混合蒸氣係於該等之各部凝集。因此，存在有發生混合蒸氣朝向基板處理部90之流量降低、或於分離部110及吸附部120之脫水能力降低之可能性。
因此，藉由如圖3般設置氣體供給管101，而於後述之蒸氣乾燥處理之結束後等，將露點較低且溫度較高之氮氣供給至蒸氣脫水部100之各部。如此一來，便可使凝集之混合液體乾燥、或將殘留於該等內部之混合蒸氣予以去除。因此，可於蒸氣脫水部100之各部，始終確保固定以上之流量或脫水能力。
再者，於第1實施形態中，氣體供給管101雖構成為分別連接於分離部110、吸附部120及異物去除部130，但就本發明之實施而言並不限定於此。氣體供給管101亦可構成為僅連接於分離部110、或僅連接於吸附部120、或僅連接於分離部110及吸附部120。
又，於第1實施形態中，自氣體供給管101被供給至 分離部110、吸附部120及異物去除部130之氣體雖為氮氣，但就本發明之實施而言並不限定於此，亦可構成為取代氮氣而供給氬氣、或含有80%氮氣及20%氧氣，且露點為-40℃以下之潔淨乾燥空氣(CDA)。
又，蒸氣脫水部100具有分別連接於分離部110、吸附部120及異物去除部130之排液管102。排液管102將其一端與排液機構連接，並將分支之另一端分別連接於分離部110、吸附部120及異物去除部130之下方。於該等蒸氣脫水部100之各部所凝集之混合液體，係通過排液管102被排放至排液機構。於排液管102介插有未圖示之閥。混合液體自分離部110、吸附部120及異物去除部130之排出，係藉由該閥所控制。
再者，於第1實施形態中，排液管102雖構成為分別連接於分離部110、吸附部120及異物去除部130，但就本發明之實施而言並不限定於此。排液管102亦可構成為僅連接於分離部110、或僅連接於吸附部120、或僅連接於分離部110及吸附部120。
再者，於蒸氣供給管13亦可進一步介插有泵。藉由介插泵，可積極地將蒸氣供給管13內之混合蒸氣供給至基板處理部90。
又，若在由混合液體貯存部11所生成之混合蒸氣被供給至蒸氣供給管13之後，使混合蒸氣於蒸氣供給管13或蒸氣脫水部100之內部被冷卻，便存在混合蒸氣於該等之內部凝集而恢復為混合液體之情形。
根據凝集發生之位置，存在有產生混合液體朝向基板W滴液之可能性。又，存在有蒸氣脫水部100內之混合蒸氣之通道 被堵塞，而發生對基板W所供給之混合蒸氣之流量減少之可能性。為了防止上述情形，亦可於蒸氣供給管13或蒸氣脫水部100，設置將該等之內部之溫度調整為50~60℃左右之調溫機構。
返回圖1。蒸氣供給裝置10進而具備將混合蒸氣供給至混合液體貯存部11之混合蒸氣供給部50。
混合蒸氣供給部50具有混合蒸氣貯存部52、配管51、閥V7、配管53、及閥V8。於混合蒸氣貯存部52，貯存有混合蒸氣。配管51將混合蒸氣貯存部52與蒸氣供給管13相連接。閥V7係介插於配管51，控制蒸氣供給管13與混合蒸氣貯存部52之連通。配管53將混合蒸氣貯存部52與混合液體貯存部11相連接。閥V8係介插於配管53，控制混合蒸氣貯存部52與混合液體貯存部11之連通。
混合蒸氣貯存部52係於內部貯存混合蒸氣之槽。為了防止外部之空氣或水分混入混合蒸氣中，混合蒸氣貯存部52除了與配管51、配管53連接以外均被密閉。藉此，使外部氣體環境與混合蒸氣貯存部52內之混合蒸氣被遮斷。
閥V7與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令進行開閉。若控制部70對閥V7下達動作指令，使閥V7開啟，蒸氣供給管13與混合蒸氣貯存部52便會連通。此時，於閥V5開啟，且混合蒸氣自混合液體貯存部11被供給至蒸氣供給管13之情形時，混合蒸氣係經由配管51被供給至混合蒸氣貯存部52，且混合蒸氣被貯存於混合蒸氣貯存部52。又，若控制部70對閥V7下達動作指令，使閥V7關閉，蒸氣供給管13與混合蒸氣貯存部52之連通便會被阻斷。因此，於蒸氣供給管13內流動之混合蒸氣 不會被供給至混合蒸氣貯存部52。
再者，亦可於配管51之閥V7與混合蒸氣貯存部52之間，進一步介插泵，而積極地將蒸氣供給管13內之混合蒸氣供給至混合蒸氣貯存部52。
又，亦可於配管51，進一步介插逆流防止閥，而防止混合蒸氣自混合蒸氣貯存部52朝向蒸氣供給管13逆流。
閥V8與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令進行開閉。若控制部70對閥V8下達動作指令，使閥V8開啟，混合蒸氣貯存部52與混合液體貯存部11便會連通，若於混合蒸氣貯存部52貯存有混合蒸氣，混合蒸氣便會經由配管53被供給至混合液體貯存部11。
此處，如後所述，當對混合蒸氣貯存部52供給混合蒸氣時，藉由利用蒸氣生成部20中來自氮氣供給源之高壓氮氣，使混合蒸氣以高於大氣壓之正壓狀態被貯存於混合蒸氣貯存部52。因此，於開啟閥V8時，若混合液體貯存部11之內部為大氣壓，混合蒸氣貯存部52之內部為高於大氣壓之正壓狀態，混合蒸氣便會自混合蒸氣貯存部52經由配管53被供給至混合液體貯存部11。
又，若控制部70對閥V8下達動作指令，使閥V8關閉，混合蒸氣貯存部52與混合液體貯存部11之連通便會被阻斷，被貯存於混合蒸氣貯存部52之混合蒸氣便不會被供給至混合液體貯存部11。
再者，於配管51、混合蒸氣貯存部52或配管53中，若混合蒸氣被冷卻，則存在有如下之可能性：混合蒸氣於該等之內部凝集並恢復為混合液體，而於配管或貯存部內部產生混合液體之 滴液。為了防止上述情形，亦可構成為於配管51、混合蒸氣貯存部52或配管53，設置將該等之內部之溫度調整為50~60℃左右之調溫機構，來抑制混合蒸氣之凝集。
其次，對基板處理部90各部之構成進行說明。
基板處理部90具備有收容基板W之腔室91。腔室91藉由側壁、頂壁及底面形成用以處理基板W之處理空間。
又，基板處理部90具備有用以對腔室91進行基板W之搬出搬入之擋板93、保持被搬入之基板W之保持部(圖示省略)、及對被保持於該保持部之基板W之主表面供給混合蒸氣之噴嘴92。
於噴嘴92安裝有圖示省略之移動機構，該移動機構與控制部70電性連接。藉由控制部70之動作指令，噴嘴92係定位於與基板W之主表面對向之位置。又，擋板93及保持部亦分別與控制部70電性連接。藉由控制部70之動作指令，可控制擋板93之開閉、及藉由保持部對基板W之保持狀態。
又，基板處理部90具備有於自蒸氣供給裝置10所供給之IPA蒸氣中混合氮氣之氮氣混合部60。氮氣混合部60具備有配管61、及閥V6。配管61將蒸氣供給管13與噴嘴92相連接。閥V6係介插於配管61，控制蒸氣供給管13與噴嘴92之連通。
此外，氮氣混合部60具備有配管62、及閥V9。配管62分支連接於配管61之閥V6與噴嘴92之間，將配管61與氮氣供給源相連接。閥V9係介插於配管62，控制配管61與氮氣供給源之連通。
氮氣供給源係對配管62供給氮氣之氣體供給源(例如，被壓縮而貯存有氮氣之氣體鋼瓶(gas cylinder)。氮氣供給源既 可為被設於蒸氣乾燥裝置1內之氣體鋼瓶，亦可為設置於蒸氣乾燥裝置1外且在工廠內之大型儲氣桶等之工廠設備、或可自工廠外攜入之可動式氣體鋼瓶。於第1實施形態中，自氮氣供給源所供給之氣體，係露點為-40℃以下，較佳為露點為-100℃以下，且濃度為99.999體積%以上之氮氣。
閥V6與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令進行開閉。若控制部70對閥V6下達動作指令，使閥V6開啟，蒸氣供給管13與噴嘴92便會連通，於蒸氣供給管13內流動之混合蒸氣便會經由配管61被供給至噴嘴92。又，若控制部70對閥V6下達動作指令，使閥V6關閉，蒸氣供給管13與噴嘴92之連通便會被阻斷，於蒸氣供給管13內流動之混合蒸氣便不會被供給至噴嘴92。
又，若於閥V5開啟之狀態下使閥V6開啟，混合液體貯存部11與基板處理部90之噴嘴92便會經由蒸氣供給管13及配管61相連接。
閥V9與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令進行開閉。若控制部70對閥V9下達動作指令，使閥V9開啟，氮氣供給源與配管61便會連通，氮氣便會自氮氣供給源經由配管62被供給至配管61及噴嘴92。又，若控制部70對閥V9下達動作指令，使閥V9關閉，氮氣供給源與配管61之連通便會被阻斷，氮氣自氮氣供給源朝向配管61及噴嘴92之供給便會被停止。
再者，於配管61中，若混合蒸氣被冷卻，則存在有如下之可能性：混合蒸氣於配管61內凝集並恢復為混合液體，而產生混合液體朝向基板W滴液之可能性。為了防止上述情形，亦 可於配管61設置將內部之溫度調整為50~60℃左右之調溫機構，來抑制混合蒸氣之凝集。又，配管62由於與配管61管路連接，因此有混合蒸氣流入之可能性。因此，亦可構成為於配管62亦設置上述調溫機構，來抑制混合蒸氣之凝集。
其次，使用圖4對控制部70之構成進行說明。圖4係表示控制部70之構成、及控制部70與蒸氣乾燥裝置1之各部之關係之方塊圖。控制部70與蒸氣乾燥裝置1之各部，即感測器14、加熱部22、泵32、基板處理部90及各閥V1至V11電性連接。控制部70控制蒸氣乾燥裝置1各部之動作。
控制部70係由具有進行各種運算處理之CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)71及儲存部72之電腦所構成。儲存部72具備有作為儲存基本程式之讀出專用之記憶體之ROM(Read-Only Memory，唯讀記憶體)721、作為儲存各種資訊之讀寫自如之記憶體之RAM(Random-Access Memory，隨機存取記憶體)722、以及預先儲存控制用軟體及資料等之磁碟723。作為程式73(亦稱為製程配方)，於磁碟723預先儲存有與基板W之種類對應之基板處理條件。CPU71將程式73之內容讀出至RAM722，並按照被讀出至RAM722之程式73之內容，由CPU71來控制蒸氣乾燥裝置1之各部。
控制部70進一步具備有讀取部75，該讀取部75係對儲存有變更、追加用程式之儲存媒體74進行讀取。自外部將儲存媒體74插入讀取部75，並利用讀取部75所讀取之儲存媒體74內之變更、追加用程式，係作為程式73而被儲存於儲存部72。
又，於控制部70，連接有顯示部76、及輸入部77。 顯示部76向操作員報知當前所選擇之程式73或蒸氣乾燥裝置1之狀態等。輸入部77係作為供操作員進行程式73之製作、變更、或自複數個程式73中選擇所期望者而使用。
<1-2.處理步驟>
其次，對如上述所構成之蒸氣乾燥裝置1之蒸氣供給及基板處理之步驟進行說明。此處，於基板W之主表面，預先形成有凹凸之圖案。圖案具備有凸部及凹部。於本實施形態中，凸部之高度為100~200nm之範圍，而凸部之寬度為10~20nm之範圍。又，相鄰之凸部間之距離(凹部之寬度)為10~1000nm之範圍。又，於基板W之主表面，因預先所執行之濕式處理，而附著有例如作為清洗液之DIW。
再者，於本實施形態中雖使用形成有如上所述之尺寸之圖案之基板W，但就本發明之實施而言並不限定於此。對於形成有不包含於上述範圍內之尺寸之圖案之基板W、或於表面未形成有凹凸之圖案之基板W，亦可進行後述之基板處理。
以下，參照圖5，對第1實施形態之蒸氣供給方法進行說明。圖5係表示第1實施形態之蒸氣供給裝置10對基板處理部90之蒸氣供給動作之流程圖。
首先，由操作員利用輸入部77(參照圖4)選擇與既定之基板W對應之程式73，執行而加以指示。然後，藉由控制部70之動作指令，執行蒸氣供給裝置10之各部之動作。
為了對基板處理部90供給使含有水分減少之混合蒸氣，蒸氣供給裝置10係執行以下之蒸氣供給步驟。蒸氣供給裝置 10執行貯存步驟(S11)、循環脫水步驟(S12)、氣化脫水步驟(S13)、及蒸氣供給步驟(S14)。貯存步驟(S11)係將混合液體自混合液體供給源供給並貯存至混合液體貯存部11之步驟。循環脫水步驟(S12)係將被貯存於混合液體貯存部11之混合液體導入循環脫水部30，並使經脫水部33進行脫水之混合液體返回混合液體貯存部11之步驟。氣化脫水步驟(S13)係於利用感測器14檢測到藉由循環脫水步驟而使混合液體中之水分濃度成為第1既定值以下(於本實施形態中為0.001重量%以下)之後，藉由加熱部22加熱被貯存於混合液體貯存部11之混合液體而產生混合蒸氣，並藉由排氣部40將所產生之混合蒸氣排放至混合液體貯存部11之外部之步驟。蒸氣供給步驟(S14)係於利用感測器14檢測到藉由氣化脫水步驟而使混合液體中之水分濃度成為第2既定值以下(於本實施形態中為0.0005重量%以下)之後，經由配管21將氮氣自氮氣供給源供給至混合液體貯存部11之混合液體中，藉此產生混合蒸氣，並經由蒸氣供給管13將所產生之混合蒸氣送至基板處理部90之步驟。
一邊適當參照圖1、圖2及圖4，一邊對以上之各步驟(S11~S14)之細節進行說明。
首先，若操作員對程式73進行選擇並執行指示，控制部70便會確認蒸氣乾燥裝置1之各部是否為初始狀態。於存在有未呈初始狀態之部分之情形時，控制部70藉由動作指令將各部設為初始狀態。於初始狀態下，蒸氣乾燥裝置1關閉所有的閥V1~V11，泵32等各部之泵停止動作。又，於初始狀態下，加熱部22停止動作，不對混合液體貯存部11進行加熱。於確認為該初始狀態之後，控制部便依序執行各步驟(S11~S14)。
若藉由控制部70之動作指令使貯存步驟(S11)開始，首先，控制部70便確認有無來自被設於混合液體貯存部11之液面感測器之檢出信號。若無檢測信號，即檢測到液面低於既定高度，控制部70便對閥V1下達動作指令，將閥V1開啟。藉此，混合液體係自混合液體供給源經由配管12被供給至混合液體貯存部11。
藉由來自混合液體供給源之混合液體的供給，便混合液體貯存部11內之混合液體之液面上升。若液面達到液面感測器所檢測之既定高度以上，液面感測器便會向控制部70發送檢出信號。若控制部70接收到該檢出信號，便對閥V1下達控制指令，而將閥V1關閉。藉此，混合液體來自混合液體供給源而對混合液體貯存部11之供給便被停止。
此處，自混合液體供給源所供給之混合液體係含有0.1重量%之水分且含有99.9重量%之IPA之液體。
再者，於在混合液體貯存部11內與配管12內之環境氣體中含有水蒸氣之情形時，會發生IPA之吸濕。因此，相較於自混合液體供給源所供給之混合液體，被貯存於混合液體貯存部11之混合液體之IPA濃度會變低，水分濃度會變高。
又，於在混合液體貯存部11內已貯存有混合液體之情形時，自混合液體供給源新供給混合液體之後的混合液體貯存部11內之混合液體之IPA濃度與水分濃度，取決於原來已被貯存之混合液體之IPA濃度與水分濃度。
若控制部70確認到液面感測器為既定高度以上且閥V1關閉，接著，便開始循環脫水步驟(S12)。若循環脫水步驟開始，控制部70便會對循環脫水部30下達動作指令，使泵32動作，且 將閥V3及閥V10(參照圖2)開啟。
若藉由控制部70之動作指令，使泵32動作，並使閥V3及閥V10開啟，被貯存於混合液體貯存部11之混合液體便自配管31被導入脫水部33。
於脫水部33中，使混合液體依序通過分離部331、吸附部332，藉此進行混合液體所含水分之分離、吸附。藉此，去除混合液體所含之水分，即進行脫水處理。然後，於過濾器333中，藉由過濾而去除於分離部331及吸附部332所產生之雜質微粒子。藉此，藉由使該混合液體通過脫水部33，可得到相較於導入脫水部33前之混合液體，水分濃度降低且IPA濃度上升之混合液體。
通過脫水部33而經脫水處理之混合液體，係通過配管34而返回混合液體貯存部11。經過脫水處理使IPA濃度變高之混合液體，係貯存於混合液體貯存部11，而與進行脫水處理前之混合液體混合。因此，被貯存於混合液體貯存部11之混合液體整體之IPA濃度變高。
再者，於循環脫水步驟(S12)中，控制部70亦可於對循環脫水部30下達動作指令之前，藉由感測器14，對被貯存於混合液體貯存部11之混合液體之水分濃度進行確認。於該情形時，控制部70確認利用感測器14所檢測到之水分濃度，而於利用感測器14所檢測到水分濃度為第1既定值以上之情形時，對循環脫水部30下達動作指令。藉此，於水分濃度原本即為第1既定值以下之情形時，可省略循環脫水步驟(S12)。
於第1實施形態中，第1既定值為0.001重量%(即10ppm)。又，於感測器14檢測IPA濃度之情形時，亦可以構成為： 於利用感測器14所檢測到之IPA濃度為第3既定值以下之情形時，控制部70對循環脫水部30下達動作指令，使泵32動作，而將閥V3開啟。此處，第3既定值為99.999重量%。
再者，作為第1既定值，雖不限定於0.001重量%，但較佳係設定為自混合液體供給源所所供給之混合液體之水分濃度以下之值，於第1實施形態中，較佳為選擇0.01重量%以下之值來作為第1既定值。
又，同樣地，作為第3既定值，雖不限定於99.999重量%，但較佳係設定為自混合液體供給源所供給之混合液體之IPA濃度以上之值，於第1實施形態中，較佳為選擇99.99重量%以上之值來作為第3既定值。
控制部70於循環脫水步驟(S12)之開始後，每經過既定時間，對藉由感測器14所檢測到之混合液體之水分濃度進行確認。具體而言，對閥V11下達動作指令，經由配管15將既定容量之混合液體向感測器14滴下，而對藉由感測器14所檢測到之混合液體之水分濃度進行確認。若確認到於感測器14所檢出之水分濃度已成為第1既定值以下，便開始氣化脫水步驟(S13)。於本實施形態中，於氣化脫水步驟(S13)之開始後，亦繼續進行既定時間之循環脫水步驟(S12)，且循環脫水步驟於經過既定時間後便結束。
亦即，於控制部70自感測器14接收到第1既定值以下之信號起經過既定時間之後，藉由控制部70之動作指令，使泵32停止，且使閥V3及閥V10關閉。藉此，混合液體自混合液體貯存部11朝向脫水部33之導入、及混合液體自脫水部33朝向混合液體貯存部11之返回便停止。再者，時間之經過係藉由控制部70 所安裝之圖示省略之計時器進行計數來判斷。
若開始氣化脫水步驟(S13)，控制部70便對蒸氣生成部20下達動作指令，而使加熱部22動作。藉此，使加熱部22對混合液體貯存部11內之混合液體之加熱開始。於第1實施形態中，藉由加熱部22將混合液體加熱至50℃至60℃左右。藉此，藉由混合液體之蒸氣壓變高，而自混合液體之液面，產生包含IPA蒸氣及水蒸氣之混合蒸氣。
又，控制部70對排氣部40下達動作指令，將閥V4開啟。藉此，藉由加熱部22所生成之混合蒸氣，係通過配管41被排放至排氣機構。
此處，對藉由加熱部22所生成之混合蒸氣中IPA蒸氣與水蒸氣之比例、及被貯存於混合液體貯存部11內之混合液體中IPA與水分之比例進行說明。於圖6中，表示IPA與純水之氣液平衡曲線。
圖6係分別將IPA與純水之混合液體(即，液相)之IPA濃度設為橫軸，而將於使該混合液體蒸發時所生成之IPA蒸氣與水蒸氣之混合蒸氣(即，氣相)之IPA(蒸氣)濃度設為縱軸而加以表示。
例如，若使IPA濃度為61重量%且純水為39重量%之足量之混合液體之一部分蒸發，便生成IPA蒸氣之濃度為82重量%且水蒸氣為18重量%之混合蒸氣。亦即，若自IPA濃度為61重量%之混合液體生成混合蒸氣，則表示可得到IPA濃度較混合液體之IPA濃度高之IPA蒸氣。其原因在於一般而言，IPA具有相較於純水其蒸氣壓較高且易於揮發之特性。
上述性質係如圖6之氣液平衡曲線所示，可見於IPA 濃度為87重量%以下之混合液體。若使IPA濃度為87重量%之混合液體蒸發，便會生成IPA蒸氣之濃度為87重量%之混合蒸氣。亦即，當混合液體中IPA濃度為87重量%時，混合液體與自該混合液體所生成之混合蒸氣之IPA濃度會相等，即成為所謂共沸狀態。於本案中，將如上述之混合液體之IPA濃度(即，低表面張力液體濃度)與自該混合液體所生成之混合蒸氣之IPA蒸氣濃度(即，低表面張力液體之蒸氣濃度)相等時之IPA濃度，稱為「共沸濃度」。
而且，於上述混合液體中，若IPA濃度高於該共沸濃度，則混合蒸氣之IPA蒸氣濃度會較混合液體之IPA濃度低。換言之，於上述混合液體中，若水分濃度較IPA濃度為該共沸濃度時之水分濃度低，混合蒸氣之水蒸氣濃度便會較混合液體之水分濃度高。
例如，若使IPA濃度為97重量%且純水為3重量%之足量之混合液體之一部分蒸發，便生成IPA蒸氣之濃度為95重量%且水蒸氣為5重量%之混合蒸氣。亦即，若自IPA濃度高於共沸濃度之混合液體生成混合蒸氣，即意味可獲得較混合液體之水分濃度更高濃度之水蒸氣。而且，作為混合蒸氣，藉由自混合液體去除更多比例之水蒸氣，生成混合蒸氣之後之混合液體之IPA濃度便會變高。
氣化脫水步驟(S13)係利用上述之機制。亦即，利用如下機制：於藉由循環脫水步驟(S12)將混合液體中之水分濃度降低至第1既定值以下(於第1實施形態中為0.001重量%以下，即IPA濃度為共沸濃度以上)之後，藉由加熱部22自混合液體之液面生成混合蒸氣，藉此使該混合蒸氣所含之水蒸氣之濃度變得較混合液體 所含之水分之濃度高，於生成混合蒸氣後混合液體之水分濃度變低。
於氣化脫水步驟中，進一步由控制部70對混合蒸氣供給部50下達動作指令，將閥V8開啟，而將混合蒸氣自混合蒸氣貯存部52經由配管53而供給至混合液體貯存部11。該混合蒸氣於氣化脫水步驟中，具有較被貯存於混合液體貯存部11之混合液體之IPA濃度更高之IPA蒸氣濃度。關於自混合蒸氣貯存部52所供給之該混合蒸氣，將於後敘述詳細之說明。
如上述，於氣化脫水步驟中將IPA蒸氣濃度較被貯存於混合液體貯存部11之混合液體之IPA濃度更高之混合蒸氣供給至混合液體貯存部11，藉此可使混合液體周圍之氣體環境成為IPA蒸氣濃度較高之氣體環境。藉此，可一邊抑制IPA自混合液體貯存部11之混合液體蒸發而被排放至排氣機構，一邊使混合液體中所含之水分優先地脫水。
再者，為了一邊抑制IPA自混合液體貯存部11之混合液體蒸發，一邊促進混合液體所含之水分之蒸發，更佳為如上述於氣化脫水步驟中將IPA蒸氣濃度較被貯存於混合液體貯存部11之混合液體之IPA濃度更高之混合蒸氣供給至混合液體貯存部11。然而，就本發明之實施而言並不限定於此，混合蒸氣之IPA濃度亦可較被貯存於混合液體貯存部11之混合液體之IPA濃度低。
蒸氣自液體之產生，係與包圍該液體之氣體環境中該蒸氣所謂之濕度相關。因此，混合液體中之IPA之氣化，係與包圍該混合液體之氣體環境之IPA之濕度相關。蒸氣之濕度，係藉由包圍液體之氣體環境中該蒸氣之分壓相對於該蒸氣之液面之蒸氣壓 之比而表現。該氣體環境中之濕度越高，越難發生自液體之該蒸氣之氣化。亦即，IPA之濕度，係藉由包圍混合液體之氣體環境之IPA蒸氣之分壓相對於混合液體之飽和蒸氣壓之比而表示。包圍混合液體之氣體環境中之IPA之濕度越高，越難發生自混合液體之IPA之氣化。又，濕度係視蒸氣之種類而獨立地被賦予之值。例如，於本實施形態中，即便於包圍混合液體之氣體環境之IPA之濕度為100%之情形時，即包圍混合蒸氣之氣體環境之IPA蒸氣之分壓相對於混合液體之液面之IPA蒸氣壓之比為1.0之情形時，只要水蒸氣之濕度並非100%，便可利用水分自混合液體之蒸發而進行混合液體之水分去除。
根據上述，若混合蒸氣中之IPA之濕度高於水蒸氣之濕度，便可抑制混合液體中所含IPA之蒸發，而使水分優先地蒸發而進行脫水。換言之，若包圍混合液體之氣體環境之IPA蒸氣之分壓相對於混合液體之液面之IPA蒸氣壓之比，高於包圍混合液體之氣體環境之水蒸氣之分壓相對於混合液體之液面之水蒸氣壓，便可抑制混合液體中所含IPA之蒸發，而使水分優先地脫水。亦即，若包含供給之混合蒸氣之混合氣體之IPA蒸氣之分壓相對於混合液體之液面之IPA蒸氣壓之比，高於混合氣體之水蒸氣之分壓相對於混合液體之液面之水蒸氣壓之比，便易於進行混合液體中之脫水。
藉由氣化脫水步驟(S13)，被貯存於混合液體貯存部11之混合液體之IPA濃度會變高，水分濃度會變低。
控制部70於氣化脫水步驟(S13)之開始後，亦屬於每經過既定時間，對閥V11下達動作指令，而經由配管15將既定容量之混合液體向感測器14滴下。藉此，控制部70每經過既定時間， 便對藉由感測器14所檢測到之混合液體之水分濃度進行確認。控制部70若確認到被貯存於混合液體貯存部11之混合液體之水分濃度為第2既定值以下，便對排氣部40下達動作指令，而將閥V4及閥V8關閉。接著，控制部70便開始蒸氣供給步驟(S14)。
於第1實施形態中，第2既定值為0.0005重量%(即5ppm)。又，於感測器14所檢測IPA濃度之情形時，控制部70只要於利用感測器14檢測到之IPA濃度為第4既定值以上之情形時，對排氣部40下達動作指令，而將閥V4及閥V8關閉即可。此處，第4既定值為99.9995重量%。
再者，作為第2既定值，雖不限定為0.0005重量%，但可設定為小於第1既定值之值。又，同樣地，作為第4既定值，並不限定為99.9995重量%，而可設定為大於第3既定值之值。
此處，於混合液體貯存部11，於貯存步驟(S11)之時間點即貯存有IPA濃度為共沸點濃度以上之混合液體(99.9%)。因此，即便該混合液體為第1既定值(0.001重量%)以上之水分濃度，亦可不藉由循環脫水步驟(S12)來使該混合液體成為第1既定值以下之水分濃度，而藉由進行氣化脫水步驟(S13)來獲得利用共沸濃度之效果。
然而，若進行氣化脫水步驟，便如上述般會發生來自混合液體貯存部11之IPA之損失。因此，於氣化脫水步驟之前，預先進行循環脫水步驟，在某種程度提高IPA濃度後，再進行氣化脫水步驟。藉此，可一邊抑制IPA之損失，一邊去除微量地殘留於混合液體貯存部11內之水分。
又，即便僅繼續進行循環脫水步驟，亦可使水分濃度 降低至第2既定值以下。然而，若水分濃度某種程度變低，由於脫水部33之脫水效率會降低，因此於貯存步驟(SI1)之後，直至獲得第2既定值以下之較低水分濃度為止所需時間變長。
圖7表示脫水部33之水分去除所導致水分濃度之降低與自循環脫水步驟開始起之經過時間之關係。如圖7所示，曲線圖曲線之傾斜係隨水分濃度變低而變平緩。即，脫水部33之水分去除效率係隨水分濃度變低而下降。而且，若混合液體貯存部11內之混合液體之水分濃度低至某種程度，由脫水部33所導致水分濃度降低之程度便會飽和。
脫水部33之分離部331、吸附部332及過濾器333，一般為消耗品。若如上述般長期使用該等，便會因更換之週期變短，而使裝置之維護負擔增加。
因此，於第1實施形態中，當混合液體貯存部11內之混合液體一成為利用脫水部33來去除水分之效率開始變低之水分濃度(於第1實施形態之情形時為第1既定值)以下時，便進行氣化脫水步驟。藉此，可一邊抑制脫水部33之使用時間(即，一邊抑制裝置之維護負擔)，一邊去除微量地殘留於混合液體貯存部11內之水分。
因此，第1既定值之最佳值，取決於脫水部33之功能。亦可預先使用脫水部33取得圖7所示之關係，而將與既定傾斜度對應之水分濃度規定為第1既定值。
返回圖5。其次，對蒸氣供給步驟(S14)進行說明。
此處，於基板處理部90中，藉由控制部70，並行或先行於蒸氣供給步驟(S14)，而進行基板W之搬入、保持步驟。
於基板W之搬入、保持步驟中，藉由控制部70對基板處理部90之各部下達動作指令，使擋板93成為開啟狀態，基板W被搬入至腔室91，使基板W由保持部(圖示省略)所保持。然後，使擋板93成為關閉狀態。然後，使噴嘴92被定位於與基板W之主表面對向之位置。此處，於搬入腔室91之前、或於搬入腔室91之後，藉由圖示省略之腔室91內之濕式處理部對基板W實施濕式處理，藉此使藥液或清洗液等處理液(以下，簡記為「處理液」)附著於基板W之主表面。
蒸氣供給步驟(S14)係將於混合液體貯存部11所生成之混合蒸氣供給至蒸氣供給管13之步驟。若蒸氣供給步驟(S14)開始，控制部70便對蒸氣生成部20下達動作指令，而維持加熱部22對混合液體貯存部11內之混合液體之加熱，並將閥V2開啟。藉此，使氮氣自氮氣供給源經由配管21，被供給至混合液體貯存部11之混合液體中。藉此，於混合液體貯存部11，生成混合蒸氣與氮氣之混合氣體。
又，控制部70對閥V5下達動作指令，將閥V5開啟。藉此，於混合液體貯存部11所生成之混合蒸氣，被供給至蒸氣供給管13內。
藉此，混合蒸氣係自混合液體貯存部11經由蒸氣供給管13被導入蒸氣脫水部100。混合蒸氣藉由通過分離部110及吸附部120，去除混合蒸氣所含之水分，使IPA濃度成為更高濃度。然後，將於通過分離部110及吸附部120時所混入之沸石片等異物，藉由通過異物去除部130而予以去除。藉此，可使自混合液體貯存部11產生之混合蒸氣之IPA濃度更高濃度化。
接著，控制部70對閥V6下達動作指令，將閥V6開啟。藉此，使通過蒸氣脫水部100之混合蒸氣經由配管61，而自腔室91內之噴嘴92被供給至基板W。藉由混合蒸氣之供給，將附著於基板W表面之處理液與混合蒸氣置換，藉此執行基板W表面之處理液之去除。
若基板W之表面之處理液與混合蒸氣置換，使基板W之表面被混合液體所覆蓋，接著控制部70便對閥V9下達動作指令，將閥V9開啟。又，控制部70對閥V6下達動作指令，將閥V6關閉。藉此，使噴嘴92與混合液體貯存部11之連通被阻斷，以停止混合蒸氣對基板W之供給。又，氮氣自氮氣供給源被供給至配管61，而執行自基板W之表面之混合液體的氣化。
藉此，去除基板W表面之混合液體，結束基板W之蒸氣乾燥處理。
此處，作為覆蓋基板W表面之混合液體之前身之混合蒸氣係藉由循環脫水步驟(S12)及氣化脫水步驟(S13)，使含有之水分濃度成為5ppm以下。亦即，該混合蒸氣相較於未進行循環脫水步驟與氣化脫水步驟之情形時，水分濃度較低。藉此，於自基板W去除覆蓋基板W表面之混合液體時，亦使殘留於基板W之表面之水分變少，可防止因該混合液體所含之水分而發生基板W表面之圖案崩壞之情形。
此外，作為覆蓋基板W表面之混合液體之前身之混合蒸氣係藉由於蒸氣供給步驟(S14)中通過蒸氣脫水部100，而使水分濃度變得較被貯存於混合液體貯存部11之混合液體低。藉此，於將覆蓋基板W表面之混合液體自基板W去除時，亦使殘留於基 板W表面之水分變少，可防止因該混合液體所含之水分而產生基板W表面圖案崩壞之情形。
又，於閥V6被關閉之後，控制部70對閥V7下達動作指令，將閥V7開啟。又，繼續蒸氣生成部20中自氮氣供給源對混合液體貯存部11之氮氣之供給。此處，自氮氣供給源對混合液體貯存部11所供給氮氣之壓力，係高於大氣壓力之正壓。目前由於僅閥V2、V5、V7開啟，因此使氮氣通過混合液體貯存部11之混合液體所生成之混合蒸氣，係高於大氣壓力之正壓狀態。因此，該混合蒸氣係通過蒸氣供給管13、蒸氣脫水部100及配管51，而以正壓狀態被貯存於混合蒸氣貯存部52。
藉此，可為了後續之氣化脫水步驟，而將含有之水分濃度為第2既定值以下之混合蒸氣貯存於混合蒸氣貯存部52。
於蒸氣供給步驟中，在基板W之蒸氣乾燥處理結束之後，控制部70對蒸氣乾燥裝置1之各部下達動作指令，將閥V9、閥V5、閥V2、閥V7關閉。然後，使加熱部22之動作停止，使擋板93成為開啟狀態，並自腔室91搬出基板W。然後，使擋板93成為關閉狀態。
最後，於蒸氣供給步驟中，控制部70執行蒸氣脫水部100之恢復處理。於進行混合蒸氣之脫水後，存在有混合蒸氣於分離部110及吸附部120之各部凝集之可能性。藉此，存在有發生混合蒸氣朝向基板處理部90之流量降低、或於分離部110及吸附部120之脫水能力降低之可能性。
因此，於第1實施形態中，在基板W之蒸氣乾燥處理結束後，控制部70自氮氣供給源(參照圖3)經由氣體供給管101， 將露點為-40℃且溫度為40℃之氮氣，供給至分離部110、吸附部120及異物去除部130。藉此，乾燥去除於該等之內部所凝集之混合蒸氣。
又，控制部70將被設於分別連接於分離部110、吸附部120及異物去除部130之排液管102之閥(圖示省略)開啟，而將於該等蒸氣脫水部100之各部所凝集之混合液體排放至排液機構，並且將自氣體供給管101所供給之氮氣進行排氣。
藉此，若蒸氣脫水部100之恢復處理結束，控制部70便停止自氮氣供給源對氣體供給管101之氮氣供給，並將閥(圖示省略)關閉而停止自排液管102之排液。藉此，一連串之蒸氣乾燥步驟結束。
以上之S11至S14為第1實施形態之蒸氣乾燥步驟。
於第1實施形態中，藉由於氣化脫水步驟之前，預先進行循環脫水步驟，將IPA濃度提高至某種程度後，再進行氣化脫水步驟，可一邊抑制IPA之損失，一邊去除微量地殘留於混合液體貯存部11內之水分。
外外，於第1實施形態中，藉由與循環脫水步驟一併進行氣化脫水步驟，可一邊抑制脫水部之使用時間，而抑制裝置之維護負擔，一邊去除微量地殘留於混合液體貯存部內之水分。
而且，藉由該等循環脫水步驟、氣化脫水步驟，可降低被供給至基板W之混合蒸氣之水分濃度。藉此，於與處理液置換，而將覆蓋基板W之表面之混合液體自基板W去除時，亦可使殘留於基板W表面之水分變少。因此，可防止因該混合液體所含之水分而發生基板W表面圖案崩壞之情形。
又，於第1實施形態中，於循環脫水部連接於混合液體貯存部，對混合液體貯存部進行混合液體之貯存後，即在貯存步驟之後，執行循環脫水步驟與氣化脫水步驟。藉此，可將自外部被供給至混合液體貯存部之混合液體內原本含有之水分予以去除。因此，可防止因該混合液體所含之水分而發生基板W表面圖案崩壞之情形。
又，於第1實施形態中，蒸氣脫水部連接於蒸氣供給管，將自混合液體貯存部所發成混合蒸氣所含之水分予以去除。藉此，可進一步降低對基板W供給之混合蒸氣之水分濃度，而可抑制基板W表面圖案崩壞之情形。
又，於第1實施形態中，蒸氣脫水部具有將氮氣供給至分離部、及吸附部之氣體供給管。經由氣體供給管將露點較低且溫度較高之氮氣供給至蒸氣脫水部之各部，使所凝集之混合液體乾燥，或將殘留於該等之內部之混合蒸氣去除，藉此可始終確保固定以上之流量與脫水能力。
<2.第2實施形態>
於第1實施形態中，使用薄膜過濾器來作為異物去除部130(參照圖3)。然而，就本發明之實施而言並不限定於此，係可使用自氣體中將粉粒狀之異物去除之各種手段。
圖8表示本案第2實施形態之異物去除部131。於第2實施形態中，由於與第1實施形態之不同點僅在於異物去除部130置換為異物去除部131，其他構成與第1實施形態相同，因此於第2實施形態之說明中，省略異物去除部131以外之構成之說明。
異物去除部131具有於內部形成空間之壁部132及異物回收部133，利用重力將粒子等異物P自氣流之流動(流動方向F)分離。被設於壁部132下部之導入口134係連接於蒸氣供給管13之上游側(混合液體貯存部11側)，被設於壁部132上部之流出口135係連接於蒸氣供給管13之下游側。
又，壁部132於內部具有障壁136。包含於所導入之混合蒸氣之粒子等異物P係藉由重力，或藉由對障壁136之碰撞，而與混合蒸氣分離，並集中於被設於壁部132下方之異物回收部133。
異物回收部133係回收於壁部132內部之空間自混合蒸氣所分離之粒子等異物P。異物回收部133可裝卸地被設於壁部132之下方。
再者，就本發明之實施而言，異物去除部131並不限於如上述之重力方式之異物去除部，既可為利用離心力將粒子自氣體分離之所謂旋風分離方式之異物去除部，亦可為藉由整流板等轉變混合蒸氣之氣流之方向而將混合蒸氣與粒子等異物分離之慣性力方式之異物去除部。又，亦可構成為採用該等複數個方式，多段地排列異物去除部，而將混合蒸氣所含之粒子等異物予以去除。
<3.變形例>
於第1實施形態中，關於本發明之實施形態，已表示執行之步驟最多之實施形態。就本發明之實施而言中並不限定於此，即便不執行第1實施形態所示之所有步驟，亦可解決本發明應解決之課題。
<3-1.循環脫水步驟及氣化脫水步驟之省略>
就本發明之實施而言，亦可不進行循環脫水步驟及氣化脫水步驟，而於貯存步驟之後立即進行蒸氣供給步驟。藉此，亦可將自外部被供給至混合液體貯存部之混合液體內原本含有之水分予以去除，而可防止因該混合液體所含之水分而發生基板W表面圖案崩壞之情形。
此處，所需之IPA濃度之高低，取決於在基板處理部90進行處理之基板W所形成圖案之尺寸。即便於被貯存於混合液體貯存部11之混合液體未滿所需之IPA濃度之高低之情形時，只要能夠利用蒸氣生成部20自混合液體貯存部11產生混合蒸氣，並自蒸氣供給管13將該混合蒸氣導入向蒸氣脫水部100，藉此利用蒸氣脫水部100將混合蒸氣所含之水分予以去除，來獲得具有所需之IPA濃度之混合蒸氣，則既可省略循環脫水步驟及氣化脫水步驟，亦可自蒸氣供給裝置10省略循環脫水部30、排氣部40及混合蒸氣供給部50。
<3-2.氣化脫水步驟之省略>
就本發明之實施而言，亦可不進行氣化脫水步驟，而於貯存步驟之後，進行循環脫水步驟，然後再進行蒸氣供給步驟。所需之IPA濃度之高低，取決於在基板處理部90進行處理之基板W所形成圖案之尺寸，即便含有之水分濃度為10ppm，只要在可防止圖案崩壞發生之情形時，亦可於圖5所示之循環脫水步驟(S12)之後，不進行氣化脫水步驟(S13)而進行蒸氣供給步驟(S14)。
藉此，可在氣化脫水步驟不產生IPA之損失，而將殘 留於混合液體貯存部11內之混合液體之水分予以去除，而可防止基板W之蒸氣乾燥處理之圖案崩壞。
<3-3.氣化脫水步驟中自混合蒸氣貯存部之混合蒸氣供給之省略>
就本發明之實施而言，於氣化脫水步驟中，自混合蒸氣貯存部52對混合液體貯存部11供給混合蒸氣並非必要，亦可不進行該混合蒸氣之供給，而執行藉由加熱部22對混合液體之加熱而進行之混合液體之氣化。
藉此，由於無需準備混合蒸氣貯存部52，因此可抑制裝置成本之增加與裝置之大型化。
<3-4.超音波產生部>
於第1實施形態中，蒸氣生成部20具備有加熱部22。然而，就本發明之實施而言並不限定於此，亦可代替加熱部22，或除了加熱部22以外，而具備有對被貯存於混合液體貯存部11之混合液體賦予超音波振動之超音波產生部。超音波產生部係與控制部70電性連接，並藉由控制部70之動作指令而對混合液體賦予超音波振動。
混合液體藉由超音波振動使液面成為霧狀。於該狀態下，藉由自氮氣供給源將氮氣供給至混合液體貯存部11，可使氮氣中包含該霧狀之混合液體。混合液體由於藉由成為霧狀使表面積變大，因此於氮氣中氣化。藉此，生成包含混合液體之蒸氣之混合蒸氣。
如上所述，若使用超音波產生部代替加熱部22，便 可於常溫下直接生成混合蒸氣。若於使用加熱部22將混合液體加熱至50℃至60℃左右後再進行通氣而獲得混合蒸氣，則存在有溫度高於常溫之混合蒸氣於蒸氣供給管13被冷卻至常溫，而於蒸氣供給管13內發生混合液體凝集之可能性。於第1實施形態中，存在為了防止上述情形而發生需於蒸氣供給管13設置調溫機構之情形。然而，若使用超音波產生部代替加熱部22，則不需加熱混合液體即可獲得混合蒸氣，因此不存在發生因自高溫被冷卻至常溫所導致混合液體凝集之可能性。因此，可削減用以應對該凝集之零件成本，而可使裝置簡化。
<3-5.混合蒸氣所含IPA蒸氣之濃度>
於第1實施形態中，於蒸氣脫水部100使用薄膜過濾器作為異物去除部130。若採用混合蒸氣通過過濾器之構成，則存在有如下之情形：藉由於通過過濾器時，捕捉包含氮氣、IPA蒸氣及水蒸氣之混合蒸氣中容易凝集之IPA蒸氣與水蒸氣，可使每單位時間可供給至基板W之IPA蒸氣之量減少。
如上述，亦可構成為：以即便藉由通過異物去除部130而使混合蒸氣所含之IPA蒸氣之量減少，被賦予至基板W之IPA蒸氣之量亦會成為既定值之方式，於混合液體貯存部11產生包含較預先期望之值更高濃度之IPA蒸氣之混合蒸氣。
具體而言，藉由將加熱部22對混合液體之加熱溫度設定為更高、或將蒸氣生成部20之自氮氣供給源所供給之氮氣之流量設定為較低，可使混合蒸氣所含之IPA蒸氣成為更高濃度。
<3-6.蒸氣脫水部之更換>
於第1實施形態中，亦可構成為：蒸氣脫水部100之分離部110及吸附部120分別經由接頭可裝卸地與蒸氣供給管13連接，而使各部可分別進行更換。
又，為了使分離部110及吸附部120之更換時期看得見，亦可於分離部110與吸附部120之間之蒸氣供給管13、及吸附部120與異物去除部130之間之蒸氣供給管13，分別介插水分濃度感測器。
(產業上之可利用性)
本發明可應用於使包含半導體晶圓、光罩用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板等之基板全般之表面蒸氣乾燥之蒸氣乾燥方法及蒸氣乾燥裝置，以及生成、供給用以供給至該等基板全般之表面之蒸氣之蒸氣供給方法、及蒸氣供給裝置。
1‧‧‧蒸氣乾燥裝置
10‧‧‧蒸氣供給裝置
11‧‧‧混合液體貯存部
12、15、21、31、34、41、51、53、61、62‧‧‧配管
13‧‧‧蒸氣供給管
14‧‧‧感測器
20‧‧‧蒸氣生成部
22‧‧‧加熱部
30‧‧‧循環脫水部
32‧‧‧泵
33‧‧‧脫水部
40‧‧‧排氣部
50‧‧‧混合蒸氣供給部
52‧‧‧混合蒸氣貯存部
60‧‧‧氮氣混合部
70‧‧‧控制部
90‧‧‧基板處理部
91‧‧‧腔室
92‧‧‧噴嘴
93‧‧‧擋板
100‧‧‧蒸氣脫水部
V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9‧‧‧閥

Claims (15)

  1. 一種蒸氣供給裝置，係使用於對附著有處理液之基板之主表面供給低表面張力液體之蒸氣的蒸氣乾燥處理者，該低表面張力液體具有上述處理液之表面張力以下之表面張力；其具備有：混合液體貯存部，其貯存包含上述低表面張力液體與水之混合液體；蒸氣生成部，其自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體，生成作為上述混合液體之蒸氣的混合蒸氣；蒸氣供給管，其係連接於上述混合液體貯存部，將藉由上述蒸氣生成部所生成之上述混合蒸氣供給至上述基板；及蒸氣脫水部，其係介插於上述蒸氣供給管，將包含於通過上述蒸氣供給管之上述混合蒸氣之水分予以去除。
  2. 如請求項1之蒸氣供給裝置，其中，上述蒸氣脫水部具有將上述混合蒸氣中之水分離之分離部、及吸附上述混合蒸氣中之水之吸附部。
  3. 如請求項2之蒸氣供給裝置，其中，上述蒸氣脫水部具有對上述分離部及上述吸附部中之至少一者供給氮氣之氣體供給部。
  4. 如請求項2之蒸氣供給裝置，其中，上述蒸氣脫水部具有排液管，該排液管與上述分離部及上述吸附部中之至少一者連接，將於上述上述分離部及上述吸附部中之至少一者由上述混合蒸氣凝集而產生之上述混合液體排出。
  5. 如請求項2之蒸氣供給裝置，其中，上述蒸氣脫水部係設置為上述分離部及上述吸附部可與上述蒸 氣供給管進行裝卸。
  6. 如請求項2之蒸氣供給裝置，其進一步具備有對上述混合液體貯存部供給上述混合液體之混合液體供給部，且上述混合液體供給部對上述混合液體貯存部供給水之比例為0.1重量%以下之上述混合液體。
  7. 如請求項1之蒸氣供給裝置，其進一步具備有：循環脫水部，其導入被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體而進行脫水，並使經上述脫水之上述混合液體返回至上述混合液體貯存部；及排氣部，其將藉由上述蒸氣生成部所生成之上述混合蒸氣排放至上述混合液體貯存部之外之排氣機構。
  8. 如請求項7之蒸氣供給裝置，其進一步具備有對上述混合液體貯存部供給上述混合蒸氣之混合蒸氣供給部，且由包含於上述混合蒸氣供給部供給至上述混合液體貯存部之上述混合蒸氣之低表面張力液體之蒸氣所形成之上述低表面張力液體之濕度，係高於包含於上述混合蒸氣供給部供給至上述混合液體貯存部之上述混合蒸氣中之水分之濕度。
  9. 如請求項8之蒸氣供給裝置，其中，上述混合蒸氣供給部具有貯存上述混合蒸氣之混合蒸氣貯存部，且上述混合蒸氣貯存部與上述蒸氣供給管相連接，上述蒸氣供給管將藉由上述蒸氣生成部所生成之上述混合蒸氣供給至上述基板或上述混合蒸氣貯存部中之至少任一者。
  10. 如請求項7之蒸氣供給裝置，其進一步具備有： 感測器，其檢測被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體中所含之上述低表面張力液體或水分之濃度；及控制部，其根據上述感測器所檢測之上述濃度，來控制上述蒸氣生成部及上述排氣部；而上述控制部：在被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體之水分濃度為第1既定值以下且為大於第2既定值之值之情形時，藉由上述蒸氣生成部而自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體生成上述混合蒸氣，並藉由上述排氣部將該混合蒸氣排放至上述排氣機構；而在被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體之水分濃度為上述第2既定值以下之情形時，藉由上述蒸氣生成部而自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體生成上述混合蒸氣，並將該混合蒸氣供給至上述蒸氣供給管；上述第1既定值係當包含於上述混合液體之上述低表面張力液體之濃度成為與包含於自該混合液體所生成之混合蒸氣之上述低表面張力液體之蒸氣之濃度相等之共沸濃度時之水分濃度以下之值，上述第2既定值係小於上述第1既定值之值。
  11. 如請求項10之蒸氣供給裝置，其進一步具備有使被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體流出之流出用配管，且上述感測器使用自上述流出用配管所流出之上述混合液體，來檢測包含於上述混合液體之上述表面張力液體或水分之濃度。
  12. 一種蒸氣乾燥裝置，其具備有：蒸氣供給裝置； 腔室，其收容基板；及噴嘴，其與蒸氣供給管及管路相連接，將混合蒸氣供給至被收容於上述腔室之上述基板；且上述蒸氣供給裝置具備有：混合液體貯存部，其貯存包含低表面張力液體與水之混合液體；蒸氣生成部，其自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體，生成作為上述混合液體之蒸氣之上述混合蒸氣；上述蒸氣供給管，其係連接於上述混合液體貯存部，將藉由上述蒸氣生成部所生成之上述混合蒸氣供給至上述基板；及蒸氣脫水部，其係介插於上述蒸氣供給管，將包含於通過上述蒸氣供給管之上述混合蒸氣中之水分予以去除。
  13. 一種蒸氣供給方法，其係使用於對附著有處理液之基板之主表面供給低表面張力液體之蒸氣的蒸氣乾燥處理者，該低表面張力液體具有上述處理液之表面張力以下之表面張力；其特徵在於，其具備有：貯存步驟，其對貯存包含上述低表面張力液體與水之混合液體之混合液體貯存部供給上述混合液體；及蒸氣供給步驟，其自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體，生成作為上述混合液體之蒸氣之混合蒸氣，並對被連接於上述混合液體貯存部而將上述混合蒸氣供給至上述基板之蒸氣供給管，供給上述混合蒸氣；且上述蒸氣供給步驟包含有將包含於被供給至上述蒸氣供給管之上述混合蒸氣之水分予以去除之蒸氣脫水步驟。
  14. 如請求項13之蒸氣供給方法，其中， 上述貯存步驟係對上述混合液體貯存部供給水之比例為0.1重量%以下、且對上述混合液體貯存部供給水之比例大於第1既定值之值之上述混合液體；該蒸氣供給方法進一步具備有：循環脫水步驟，其將被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體導入至與上述混合液體貯存部及管路相連接之循環脫水部而加以脫水，並使經上述脫水之上述混合液體自上述循環脫水部返回至上述混合液體貯存部；及氣化脫水步驟，其於藉由上述循環脫水步驟使被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體之水分濃度成為上述第1既定值以下且大於第2既定值之值之後，自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體生成上述混合蒸氣，並將該混合蒸氣排放至上述混合液體貯存部之外之排氣機構；而上述蒸氣供給步驟係於藉由上述氣化脫水步驟使上述混合液體之水分濃度成為上述第2既定值以下之後，自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體生成上述混合蒸氣，並將該混合蒸氣供給至上述蒸氣供給管；上述第1既定值係當包含於上述混合液體之上述低表面張力液體之濃度成為與包含於自該混合液體所生成之混合蒸氣之上述低表面張力液體之蒸氣之濃度相等之共沸濃度時之水分濃度以下之值，上述第2既定值係小於上述第1既定值之值。
  15. 一種蒸氣乾燥方法，其係對附著有處理液之基板之主表面供給低表面張力液體之蒸氣者，該低表面張力液具有上述處理液之表面張力以下之表面張力；其特徵在於，其具備有： 貯存步驟，其對貯存包含上述低表面張力液體與水之混合液體之混合液體貯存部供給上述混合液體；及蒸氣供給步驟，其自被貯存於上述混合液體貯存部之上述混合液體，生成作為上述混合液體之蒸氣之混合蒸氣，並經由被連接於上述混合液體貯存部之蒸氣供給管，對附著有上述處理液之上述基板之主表面供給上述混合蒸氣；而上述蒸氣供給步驟包含有將包含於被供給至上述蒸氣供給管之上述混合蒸氣之水分予以去除之蒸氣脫水步驟。
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