JP2017118049A - 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の個体差に影響を受けずに、適切な乾燥コアを確実に形成する。【解決手段】溶剤ノズル（４１２）から回転している基板の中心部に有機溶剤を供給して、基板表面に有機溶剤の液膜を形成し、その後、有機溶剤の供給を停止する。その後、回転している基板の中心部にある有機溶剤の液膜の厚さが予め定められた値まで減少したことが非接触式の膜厚センサ（２２）により検出されると、乾燥ガス供給部にガスノズル（４２１）への乾燥ガスの供給を開始させるか、ガスノズルへの前記乾燥ガスの供給量を増大させる。回転している前記基板の中心部に向けてガスノズルから吐出されるガスにより、基板の中心部にある有機溶剤を基板の周縁側に向けて押しのける。これにより、適切な乾燥コア（ＣＤ）を確実に形成することができる。【選択図】図５

Description

本発明は、基板に処理液を供給して液処理を行った後に有機溶剤を利用して乾燥を行うための技術に関する。

半導体装置の製造工程には、半導体ウエハ等の基板に対してウエットエッチング処理または薬液洗浄処理等の液処理が施される。このような液処理を行う際に、薬液処理工程およびリンス工程が行われた後に、乾燥に先立ち基板上の純水が高揮発性かつ低表面張力の有機溶剤、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に置換される。最後に、ＩＰＡを基板上から除去することにより、基板が乾燥する。

基板の中心部にあるＩＰＡには遠心力が殆ど加わらないので、基板中心部へのＩＰＡの供給を停止した後に、所定のタイミングで、基板の中心部に乾燥ガスとしての窒素ガスを供給することにより、基板の中心部に乾燥コア（円形の初期乾燥領域）を形成することが行われる。しかしながら、基板の個体差の影響で、一定のタイミングで乾燥ガスを供給したのでは、適切な乾燥コアが形成されず、乾燥がうまくできない場合がある。

特開２０１０−０４５３８９号（特許第５６０８８０１号）

本発明は、基板の個体差に影響を受けずに、基板を乾燥しうる技術を提供することを目的としている。

本発明の一実施形態によれば、基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板に有機溶剤を供給する溶剤ノズルと、前記基板に向けて乾燥ガスを吐出するガスノズルと、前記ガスノズルに前記乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部と、前記基板の表面に存在する前記有機溶剤の液膜の膜厚を検出する非接触式の膜厚センサと、 前記溶剤ノズルが前記基板の中心部に前記有機溶剤の供給を停止した後に、前記基板の表面中心の液膜の膜厚が予め定められた値まで減少したときに、前記乾燥ガス供給部に前記ガスノズルへの前記乾燥ガスの供給を開始させるか、あるいは前記ガスノズルへの前記乾燥ガスの供給量を増大させる制御信号を発生する制御部と、を備えた基板処理装置が提供される。

本発明の他の実施形態によれば、基板を回転させることと、溶剤ノズルから回転している前記基板の中心部に前記有機溶剤を供給して、前記基板の表面に前記有機溶剤の液膜を形成することと、その後、回転している前記基板の中心部への前記有機溶剤の供給を停止することと、その後、回転している前記基板の中心部にある前記有機溶剤の液膜の厚さが予め定められた値まで減少したことが非接触式の膜厚センサにより検出されたときに、乾燥ガス供給部にガスノズルへの乾燥ガスの供給を開始するか、あるいは前記ガスノズルへの前記乾燥ガスの供給量を増大させ、これにより、回転している前記基板の中心部に向けて前記ガスノズルから吐出される乾燥ガスにより、前記基板の中心部にある前記有機溶剤を前記基板の周縁側に向けて押しのけることと、を備えた基板処理方法が提供される。

本発明のさらに他の実施形態によれば、基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板液処理装置を制御して上記の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体が提供される。

上記の実施形態によれば、基板中心部上にある有機溶剤の液膜を実測し、その結果に基づいて乾燥ガスの吐出開始タイミングを決定しているので、基板の個体差などに影響を受けることなく、乾燥を行うことができる。

基板処理装置の一実施形態である基板処理システムの概略構成を示す平面図。 上記基板処理システムに含まれる処理ユニットの概略平面図である。 上記処理ユニットの概略縦断面図である。 有機溶剤及び乾燥ガスのウエハへの供給を説明するための概略図である。 有機溶剤及び乾燥ガスのウエハへの供給を説明するための概略図である。 有機溶剤及び乾燥ガスのウエハへの供給を説明するための概略図である。 有機溶剤及び乾燥ガスのウエハへの供給を説明するための概略図である。 乾燥ガスの吐出開始タイミングと処理結果について説明するための概略図である。 乾燥ガスの吐出開始タイミングと処理結果について説明するための概略図である。 乾燥ガスの吐出開始タイミングと処理結果について説明するための概略図である。 処理ユニット内で行われる処理工程を示すフローチャートである。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウエハＷを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

次に、処理ユニット１６の概略構成について図２および図３を参照して説明する。

処理ユニット１６は、チャンバ（処理ユニットハウジング）２０を有しており、このチャンバ２０内には、基板保持機構３０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、カップ５０が設けられている。チャンバ２０の天井部には、清浄空気等の清浄ガスを下向きに吹き出すファンフィルタユニット（ＦＦＵ）２１が設けられている。

基板保持機構３０は、保持部３１と、回転軸３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウエハＷを水平に保持することができる。駆動部３３は、回転軸３２を介して保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウエハＷを鉛直方向軸線周りに回転させる。

処理流体供給部４０は、第１ノズルアーム４１（第１ノズル移動機構）と、第２ノズルアーム４２（第２ノズル移動機構）とを有している。

第１ノズルアーム４１の先端部には、希フッ酸（ＤＨＦ）、ＳＣ−１等の薬液と、リンス液、具体的には例えば純水（ＤＩＷ）を供給する処理液ノズル４１１と、溶剤ノズル４１２とが設けられている。溶剤ノズル４１２は、ＤＩＷより表面張力が低く、かつ、ＤＩＷより高揮発性な有機溶剤、ここではＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を吐出する。薬液とリンス液とが別のノズルから供給されるようになっていてもよい。

第２ノズルアーム４２の先端部には、ガスノズル４２１が設けられている。ガスノズル４２１は、乾燥ガス（乾燥用のガス）として、クリーンルーム内の空気より低湿度のガス（好ましくはクリーンルーム内の空気より低湿度であってかつ低酸素濃度のガス）、ここでは窒素ガスを吐出する。

第１ノズルアーム４１は、アーム駆動機構４１４により、鉛直方向軸線周りに旋回可能であり（図２の矢印Ｍ１）、また、鉛直方向に昇降可能である。第１ノズルアーム４１を旋回させることにより、第１ノズルアーム４１に設けられた処理液ノズル４１１及び溶剤ノズル４１２をウエハＷ中心部の上方の位置（あるいはウエハＷ中心の真上の位置）とウエハＷ周縁部の上方の位置との間の任意の位置に位置させることができる。

第２ノズルアーム４２は、アーム駆動機構４２４により、鉛直方向軸線周りに旋回可能であり（図２の矢印Ｍ２）、また、鉛直方向に昇降可能である。第２ノズルアーム４２を旋回させることにより、第２ノズルアーム４２に設けられたガスノズル４２１をウエハＷ中心部の上方の位置とウエハＷ周縁部の上方の位置との間の任意の位置に位置させることができる。

処理ユニット１６の天井部（ＦＦＵ２１の下面中央部）のウエハＷの中心部の真上の位置には、ウエハＷ中心部にある液膜の厚さを測定するための非接触式の膜厚センサ２２が設けられている。この膜厚センサ２２は、例えばレーザー変位計、または、分光干渉法を用いた膜厚測定装置から構成することができる。膜厚センサ２２の設置位置は、ウエハＷ中心部にある液膜の厚さを測定可能な限りにおいて任意であるが、膜厚センサ２２を処理ユニット１６の天井部、特にＦＦＵ２１の下面中央部に設けることが、膜厚センサ２２を処理液の雰囲気から保護する観点から好ましい。

レーザー変位計を用いる場合には、例えば、ウエハＷ上に処理液が存在しないとき（例えばウエハＷに最初に液が供給される前）にレーザー変位計からウエハＷ表面までの距離を測定しておき、ウエハＷ上に処理液が存在するときに測定されたレーザー変位計からウエハＷ表面上の液膜表面までの距離の差を、液膜の厚さとして検出することができる（第１の方法）。分光干渉法を用いた膜厚測定装置を用いる場合には、広波長帯域の検出光が液膜で覆われた表面に照射され、液膜厚さに応じて変化する干渉スペクトルを解析することにより、膜厚を測定することができる（第２の方法）。以下の説明では、記載の簡略化のため、レーザー変位計を用いた場合について説明するものとする。

ウエハＷの中心部の真上に位置する膜厚センサ２２から出射されたレーザー光がウエハＷの中心部に入射し、かつ、ウエハＷの中心部で反射されたレーザー光が膜厚センサ２２に戻るときのレーザー光の光路をガスノズル４２１が遮断することがないように、ガスノズル４２１をウエハＷの中心の真上から外れた位置に置くことが望ましい。一方で、ウエハＷの中心部の真上から外れた位置にあるガスノズル４２１は、膜厚センサ２２によって最適なガス吐出タイミングが到来したことが検出されたら直ちに、ウエハＷの中心部に向けて窒素ガスを吐出することができるようにすることが望ましい。上記の２つの要求を満足させるためには、ガスノズル４２１を傾けて第２ノズルアーム４２に取り付けることが好ましい。つまり、図４に示すように、ガスノズル４２１が窒素ガスの吐出を待機しているときに、ガスノズル４２１の吐出口の軸線ＡＮがウエハＷの回転中心軸線ＡＲとウエハＷの表面ＷＳ上で交差するようにガスノズル４２１を第２ノズルアーム４２に取り付けることが好ましい。

第１、第２ノズルアーム４１，４２は、上述したようなスイングモーション（旋回運動）タイプのものに限らず、ノズルを水平方向に直線的に並進運動させるリニアモーション（直動）タイプのものであってもよい。第１、第２ノズルアーム４１，４２に、上述した４１１，４１２，４２１以外のノズルが設けられていてもよい。

液受けカップ５０は基板保持機構３０を囲み、ノズル４１１，４１２から回転するウエハＷに供給された後にウエハＷから振り切られた液を回収する。

各ノズル（４１１，４１２，４２１）には、対応する処理流体供給部（薬液供給部７１１Ａ、リンス液供給部７１１Ｂ、有機溶剤供給部７１２、乾燥ガス供給部７２１）から処理流体（液またはガス）が供給される。図示は省略するが、各処理流体供給部は、タンク、ボンベ、工場用力供給源等からなる処理流体供給源と、処理流流体供給源と対応するノズルとを接続する処理流体ラインと、処理流体ラインに介設された開閉弁、流量調整弁等の流量調整機器とから構成されている。

次に、処理ユニット１６の動作について、図２〜図１１を参照して説明する。以下に説明する処理ユニット１６の動作は、記憶部１９（図１を参照）に格納されたプロセスレシピを参照しつつ記憶部１９に格納された制御プログラムを実行することにより、制御装置４の制御部１８が処理ユニット１６の様々な構成要素（ノズルアーム、処理流体供給部等）に制御信号を送信し制御することによって、自動的に実行される。

まず、基板搬送装置１７（図１参照）により処理ユニット１６のチャンバ２０内にウエハＷが搬入され、ウエハＷが基板保持機構３０の保持部３１により水平に保持される。次いで、基板保持機構３０の駆動部３３により、保持部３１により保持されたウエハＷが鉛直軸線周りに回転させられる。このウエハＷの回転はこのウエハＷに対する一連の処理工程が終了するまで継続する。また、以下の作用の説明において、ノズル４１１，４１２，４２１の移動は、対応するノズルアーム４１，４２を旋回させることにより実現される。

［薬液処理工程］
処理液ノズル４１１を、ホームポジションから移動させて、ウエハＷの中心の真上の位置に位置させる。この状態で、処理液ノズル４１１から薬液を吐出して、ウエハＷに対して薬液洗浄処理またはエッチング処理等の薬液処理を施す（図１１のステップＳ１０１）。

［リンス工程］
次に、処理液ノズル４１１からリンス液としてのＤＩＷを吐出して、薬液処理で用いた薬液および反応生成物をウエハＷの表面から洗い流す（図１１のステップＳ１０２）。

［溶剤置換工程］
次いで、処理液ノズル４１１に隣接する溶剤ノズル４１２をウエハＷの中心の真上の位置に位置させる。この状態で溶剤ノズル４１２からＩＰＡを吐出して、ウエハＷの中心部にＩＰＡを供給する（図１１のステップＳ１０３）。供給されたＩＰＡは遠心力によりウエハＷの周縁に向けて広がってゆく。ＩＰＡをウエハＷの中心部に向けて供給を開始してから予め定められた時間が経過した後に、ウエハＷ表面上へのＩＰＡの着液地点が徐々にウエハＷの周縁に向けて移動するように、溶剤ノズル４１２をウエハＷ周縁の上方の位置に向けて移動させてゆく。この溶剤ノズル４１２の移動に伴い、ウエハＷ中心部へのＩＰＡの供給は停止されることになる（図１１のステップＳ１０４）。

［乾燥工程］
図４に示すように、溶剤ノズル４１２がウエハＷの表面ＷＳの中心ＷＣの真上の位置からウエハＷの中心部に向けてＩＰＡを吐出しているときに、ガスノズル４２１を担持する第２ノズルアーム４２が処理液ノズル４１１及び溶剤ノズル４１２を担持する第１ノズルアーム４１に接触しないようにしつつ、ガスノズル４２１をウエハＷの中心ＷＣの真上の位置の近傍まで移動させておく。

このとき、ガスノズル４２１の射線（吐出口の軸線ＡＮ）は、ウエハＷの中心ＷＣを通過していることが望ましい。なお、このタイミングで、ガスノズル４２１の射線がウエハＷの中心ＷＣを通過するようにガスノズル４２１を位置させることが困難な場合（例えばノズルアームの形状寸法が理由でノズルアーム同士が衝突する場合）、溶剤ノズル４１２が、ウエハＷの中心ＷＣの真上の位置からウエハＷの周縁側に向かって移動を始めた後に、射線ＡＮがウエハＷの中心ＷＣを通過するような位置にガスノズル４２１を位置させてもよい。

溶剤ノズル４１２が、ウエハＷの中心ＷＣの真上の位置からウエハＷの周縁側に向かって移動し、溶剤ノズル４１２および第１ノズルアーム４１が膜厚センサ２２をなすレーザー変位計のレーザー光の光路ＬＢ（これはウエハＷの回転中心軸線ＡＲと一致している）を外れると直ちに、膜厚センサ２２がレーザー光の照射を開始し、ウエハＷの表面ＷＳの中心ＷＣ上におけるＩＰＡの液膜の厚さＴＬの測定が開始される（図５参照）（図１１のステップＳ１０５）。

なお、溶剤ノズル４１２がウエハＷの中心ＷＣの真上の位置から離れた後、溶剤ノズル４１２がウエハの周縁の真上の位置に到達するまでの間に、溶剤ノズル４１２からＩＰＡが継続的に吐出される（溶剤置換工程の説明を参照）。前述したように、溶剤ノズル４１２がウエハＷの中心ＷＣの真上の位置から離れることにより、ウエハＷの中心ＷＣへのＩＰＡの供給は停止されることになる。溶剤ノズル４１２がウエハＷの中心ＷＣの真上の位置から離れた後においては、ウエハＷの表面ＷＳの中心ＷＣよりも外側の領域ではＩＰＡが遠心力により外側に流れてゆき、その結果として、ウエハＷの表面ＷＳの中心ＷＣの上に存在するＩＰＡの膜厚も徐々に減少してゆく。

膜厚センサ２２による液膜の厚さＴＬの測定値が予め定められた値（例えば数１０〜２００ミクロン程度）に減少したときに（図１１のステップＳ１０６のＹＥＳ）、制御装置４（図１参照）は、窒素ガス供給部７２１に制御信号を送り、窒素ガス供給部７２１に含まれる図示しない開閉弁を開弁させる。これにより、窒素ガス供給部７２１からガスノズル４２１に窒素ガスが送られ、ガスノズル４２１から窒素ガスの噴射（吐出）が開始される。噴射された窒素ガスは、ウエハＷの中心ＷＣ付近にあるＩＰＡの液膜を外側に押しやり、これにより、ウエハＷの表面ＷＳの中心部に「乾燥コア（円形の初期乾燥領域）」ＤＣが形成される（図６参照）（図１１のステップＳ１０７）。なお、液膜の厚さＴＬの上記の「予め定められた値」は、実験により求めることができる。

その後、ガスノズル４２１の射線ＡＮとウエハＷの表面ＷＳとの交点が、ウエハＷの周縁に向けて移動するように、窒素ガスを噴射しているガスノズル４２１を動かしてゆく。このとき、ガスノズル４２１の射線ＡＮとウエハＷの表面ＷＳとの交点とウエハＷの中心ＷＣとの間の距離が、ウエハＷの表面ＷＳ上における溶剤ノズル４１２からのＩＰＡの着液点と中心ＷＣとの間の距離よりも常に小さくなるような関係を維持しつつ、溶剤ノズル４１２及びガスノズル４２１をウエハＷ周縁に向けて動かしてゆく。ガスノズル４２１の移動に伴い、円形の乾燥領域が徐々にウエハＷの周縁に向けて広がってゆき、最終的にウエハＷの表面全体が乾燥する（図１１のステップＳ１０８）。

以下に窒素ガスの適切な吐出タイミングについて、図８〜図１０を参照して説明する。

図８は好適なタイミングより遅いタイミングで（つまり、液膜の厚さＴＬが薄くなりすぎた後に）窒素ガスの吐出を開始したときの状況を概略的に示している。この場合、窒素ガスによりＩＰＡが押し出される前にＩＰＡが自然乾燥してしまい、ＩＰＡに含まれる不純物が基板の表面に残渣として残り、ディフェクトの原因となる。

図９は好適なタイミングより早いタイミングで（つまり、液膜の厚さＴＬがまだ厚い時点で）窒素ガスの吐出を開始したときの状況を概略的に示している。この場合、ＩＰＡ液の液膜中に渦（図中矢印を参照）が生じ、また、ＩＰＡの液滴ＬＤが飛散するおそれもある。液滴ＬＤが窒素ガスを吐出しているノズルに付着した後に基板の表面に落下すると、ディフェクトの原因となる。また、ＩＰＡの液膜中に渦が生じると、ＩＰＡがウエハ周縁に向かってスムースに流れずに、ＩＰＡに含まれる不純物がウエハ表面の中央部に残渣として残る可能性がある。このような残渣は、ディフェクトの原因となる。

図１０は好適なタイミングで（つまり、液膜の厚さＴＬが適切な時点で）窒素ガスの吐出を開始したときの状況を概略的に示している。この場合、ＩＰＡは、窒素ガスの圧力により均一にウエハ周縁に向けて押し出されており、ウエハＷの中心部に適切な乾燥コアＤＣが形成されている。従って、ＩＰＡに不純物が含まれていたとしても、不純物はＩＰＡと一緒にウエハ周縁まで流れてゆき、ウエハ表面上には残留しない。また、ＩＰＡの液跳ねも生じていない。

図１０に示すように適切な乾燥コアが一旦形成されてしまえば、円形の乾燥領域を広げてゆくことは比較的容易にできる。つまり、上述したように適切なタイミングで窒素ガスの吐出を開始して適切な乾燥コアＤＣを形成することにより、ディフェクトを発生させることなく、ウエハＷを適切に乾燥させることができる。

従来装置においては、窒素ガスの吐出開始タイミングは処理対象のウエハの設計上の表面状態（例えばパターンの設計上の形状）毎に、トライアンドエラーにより決定している。この作業には多大な工数が必要である。また、同じ表面状態となるように処理されているはずのウエハでも、個々のウエハの表面状態が許容範囲内でばらつくこともある。表面状態が変化すると、基板中心部へのＩＰＡの供給停止後のＩＰＡ液膜厚さの経時減少傾向も変化し、最適な窒素ガス吐出タイミングも変化してしまう。このため、上記トライアンドエラーにより決定された窒素ガスの吐出開始タイミングを各ウエハに一律に適用する従来の装置には、乾燥条件の最適化に関して改善の余地があった。

しかし、上記実施形態によれば、ウエハＷの中心部上にあるＩＰＡの液膜の厚さを非接触式の膜厚センサ２２で実測し、その結果に基づいて乾燥ガスの吐出開始タイミングを決定しているので、ウエハＷの個体差（パターンの深さの固体差等）などに影響を受けることなく、適切な乾燥コアを確実に形成することができる。このためディフェクトを発生させることなく、ウエハＷを適切に乾燥させることができる。

上記実施形態では、膜厚センサ２２による液膜の厚さＴＬの測定値が予め定められた値に減少したときにガスノズル４２１からウエハ中心部への窒素ガスの吐出を開始したが、これには限定されない。液膜の厚さＴＬの測定値が予め定められた値に減少する前の時点、例えば、溶剤ノズル４１２からウエハ中心部へのＩＰＡの供給が停止された時点あるいはこれよりやや前の時点から、ガスノズル４２１からウエハ中心部に小流量（ＩＰＡ液膜に影響を及ぼさない程度の小流量）で窒素ガスの吐出を開始し、膜厚センサ２２による液膜の厚さＴＬの測定値が予め定められた値に減少したときに、ガスノズル４２１からの窒素ガスの吐出流量を増大させてもよい。つまり、膜厚センサ２２による液膜の厚さＴＬの測定値が予め定められた値に減少したときに、上述したような適切な乾燥コアＤＣが形成されるような流量で、ガスノズル４２１から窒素ガスが吐出されるようになっていればよい。

なお、上記の乾燥コアＤＣが形成された後、ガスノズル４２１の位置を固定したまま、ガスノズル４２１から窒素ガスをウエハＷの中心Ｗｃに向けて吐出させ続けてもよい。溶剤ノズル４１２がウエハＷの中心Ｗｃの真上の位置から離れた後、溶剤ノズル４１２からのＩＰＡの吐出を停止してもよい。このような場合でも、液膜の厚さＴＬが予め定められた値に減少したときにガスノズル４２１からの窒素ガスの噴射を開始することにより、上記と同様の効果が得られる。

ガスノズル４２１から窒素ガス供給部７２１の図示しない開閉弁（ソレノイドバルブまたはエアオペバルブからなる）に開弁指令信号が送信されてから当該開閉弁が開いて実際にガスノズル４２１から窒素ガスが吐出されるまでにはある程度のタイムラグがある。このため、ＩＰＡの膜厚の経時減少カーブ（このようなカーブは実験により求めることができる）に基づいて、ＩＰＡの膜厚が前述の「予め定められた値」よりやや大きい値まで減少したことが検出されたときに、制御装置４（図１参照）が窒素ガス供給部７２１の開閉弁に開弁指令信号を送ってもよい。言い換えれば、タイムラグを見越して、前述の「予め定められた値」をやや大きめの値に設定しても構わない。

ガスノズル４２１が、斜め下方ではなく真下に窒素ガスを吐出してもよい。この場合、膜厚センサ２２により検出されたウエハＷの中心ＷＣ上のＩＰＡの膜厚が予め定められた値に減少したとき、ガスノズル４２１を直ちにウエハＷの中心ＷＣの真上に位置させて、その後直ちに窒素ガスの吐出を開始すればよい。なおこのとき、ＩＰＡの膜厚の経時減少カーブ（このようなカーブは実験により求めることができる）に基づいて、ＩＰＡの膜厚が前述の「予め定められた値」よりやや大きい値まで減少したことが検出されたときに、ガスノズル４２１を直ちにウエハＷの中心ＷＣの真上に位置させて、その後直ちに窒素ガスの吐出を開始してもよい。

膜厚センサ２２をなすレーザー変位計のレーザー光の光路ＬＢは、ウエハＷの回転中心軸線ＡＲと完全に一致している必要はない（つまりウエハＷの中心ＷＣを通っている必要はない。膜厚センサ２２は、ウエハＷの中心ＷＣの近傍におけるＩＰＡの液膜を測定するものであってもよい。

有機溶剤はＩＰＡに限定されるものではなく、リンス液よりも揮発性が高く表面張力が低いＩＰＡ以外の有機溶剤を用いることも可能である。乾燥ガスは窒素ガスに限定されるものでなく、ウエハＷの表面及び有機溶剤に悪影響を与えない任意のガス、例えばアルゴンガス等の不活性ガスを用いることも可能である。

上記実施形態によれば、処理対象の基板は半導体ウエハであったが、これに限定されるものではなく、ガラス基板、セラミック基板等、他の種類の基板であってもよい。

Ｗ 基板（半導体ウエハ）
４ 制御装置
２２ 膜厚センサ
３０ 基板保持部
４１２ 溶剤ノズル
４２１ ガスノズル

Claims (7)

1. 基板を保持して回転させる基板保持部と、
   前記基板に有機溶剤を供給する溶剤ノズルと、
   前記基板に向けて乾燥ガスを吐出するガスノズルと、
   前記ガスノズルに前記乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部と、
   前記基板の表面に存在する前記有機溶剤の液膜の膜厚を検出する非接触式の膜厚センサと、
   前記溶剤ノズルが前記基板の中心部に前記有機溶剤の供給を停止した後に、前記基板の表面中心の液膜の膜厚が予め定められた値まで減少したときに、前記乾燥ガス供給部に前記ガスノズルへの前記乾燥ガスの供給を開始させるか、あるいは前記ガスノズルへの前記乾燥ガスの供給量を増大させる制御信号を発生する制御部と、
   を備えた基板処理装置。
2. 前記ガスノズルは、前記乾燥ガスの吐出の開始後、前記基板の周縁側に向けて移動するか、あるいは前記乾燥ガスの吐出を開始した位置に留まる、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記基板の中心部への前記有機溶剤の吐出の停止は、前記溶剤ノズルからの前記有機溶剤の吐出を停止すること、あるいは、前記溶剤ノズルを前記基板の周縁側に向けて移動させることにより行われる、請求項１記載の基板処理装置。
4. 基板を回転させることと、
   溶剤ノズルから回転している前記基板の中心部に前記有機溶剤を供給して、前記基板の表面に前記有機溶剤の液膜を形成することと、
   その後、回転している前記基板の中心部への前記有機溶剤の供給を停止することと、
   その後、回転している前記基板の中心部にある前記有機溶剤の液膜の厚さが予め定められた値まで減少したことが非接触式の膜厚センサにより検出されたときに、乾燥ガス供給部にガスノズルへの乾燥ガスの供給を開始するか、あるいは前記ガスノズルへの前記乾燥ガスの供給量を増大させ、これにより、回転している前記基板の中心部に向けて前記ガスノズルから吐出される乾燥ガスにより、前記基板の中心部にある前記有機溶剤を前記基板の周縁側に向けて押しのけることと、
   を備えた基板処理方法。
5. 前記ガスノズルは、前記乾燥ガスの吐出の開始後、前記基板の周縁側に向けて移動するか、あるいは前記乾燥ガスの吐出を開始した位置に留まる、請求項４記載の基板処理方法。
6. 前記基板の中心部への前記有機溶剤の吐出の停止は、前記溶剤ノズルからの前記有機溶剤の吐出を停止すること、あるいは、前記溶剤ノズルを前記基板の周縁側に向けて移動させることにより行われる、請求項１記載の基板処理方法。
7. 基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板液処理装置を制御して請求項４から６のいずれか一項に記載の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体。

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