CN115565908A - 基片处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够更可靠地防止在下表面附着有液体的基片被投入到干燥处理部的基片处理装置。本发明的基片处理装置包括：基片输送部，其用于输送上表面被处理液润湿的状态的基片；和干燥处理部，其用于使被所述处理液润湿的状态的所述基片干燥，所述干燥处理部包括：交接区域，其用于在与所述基片输送部之间进行所述基片的交接；和干燥区域，其用于进行所述基片的上表面的干燥处理，在所述交接区域设置有：基片支承部件，其能够将从所述基片输送部接收到的所述基片以水平姿态支承；和基片下表面干燥部，其能够通过向由所述基片支承部件支承的所述基片的下表面吹送气体来进行所述下表面的干燥。

Description

基片处理装置
技术领域
本发明涉及基片处理装置。
背景技术
在半导体装置的制造中，在液处理单元中，能够使用药液对基片实施湿式蚀刻处理或清洗处理等液处理。近年来，伴随着图案的微细化，更容易产生图案倒塌，能够有效地防止图案倒塌的超临界干燥处理受到关注。超临界干燥处理例如可通过如下方式进行：在超临界腔室内用超临界CO2(超临界状态的二氧化碳)置换覆盖基片的正面(上表面)整体的IPA(异丙醇)，然后使基片周围气氛成为常压来将超临界CO2从基片除去。在液处理单元中，当在基片正面形成IPA液膜时，或者将基片从液处理单元向超临界腔室输送时，有时IPA会绕到基片的背面(下表面)。当在向超临界腔室内导入超临界CO2时附着在基片的下表面的IPA绕到基片的上表面时，有可能在基片的正面产生颗粒。
专利文献1公开了如下内容：利用设置在用于将基片从液处理单元(液处理部)向超临界腔室(干燥处理部)输送的基片输送部上的气体供给部，在基片的输送中，向基片的下表面吹送不活泼气体来防止IPA绕到基片的下表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2021/033588
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明提供能够更可靠地防止在下表面附着有液体的基片被投入到干燥处理部的技术。
用于解决技术问题的手段
本发明的一个实施方式的基片处理装置包括：基片输送部，其用于输送上表面被处理液润湿的状态的基片；和干燥处理部，其用于使被所述处理液润湿的状态的所述基片干燥，所述干燥处理部包括：交接区域，其用于在与所述基片输送部之间进行所述基片的交接；和干燥区域，其用于进行所述基片的上表面的干燥处理，在所述交接区域设置有：基片支承部件，其能够将从所述基片输送部接收到的所述基片以水平姿态支承；和基片下表面干燥部，其能够通过向由所述基片支承部件支承的所述基片的下表面吹送气体来进行所述下表面的干燥。
发明效果
采用本发明，能够更可靠地防止在下表面附着有液体的基片被投入到干燥处理部。
附图说明
图1是基片处理装置的一个实施方式的基片处理系统的概略横截面图。
图2是表示设置在图1的基片处理系统中的输送装置的一个构成例的概略侧面图。
图3是图2所示的输送装置的第一保持部的概略平面图。
图4是图2所示的输送装置的第二保持部的概略平面图。
图5是图3所示的第二保持部的概略截面图。
图6是表示设置在图1的基片处理系统中的液处理单元的一个构成例的概略纵截面图。
图7是表示设置在图1的基片处理系统中的干燥处理单元的一个构成例的概略立体图。
图8是表示图7所示的干燥处理单元的基片保持部的一个构成例的概略立体图。
图9是图8所示的基片保持部的概略截面图。
图10是表示设置在图7所示的干燥处理单元中的基片下表面干燥部、液接收部、基片下表面润湿检测部等的一个构成例的概略平面图。
图11是沿着图10中的XI-XI线的概略截面图。
图12是与液处理单元相关联地对图2所示的输送装置的动作进行说明的图。
图13是与液处理单元相关联地对图2所示的输送装置的动作进行说明的图。
图14是与液处理单元相关联地对图2所示的输送装置的动作进行说明的图。
图15是与液处理单元相关联地对图2所示的输送装置的动作进行说明的图。
图16是与液处理单元相关联地对图2所示的输送装置的动作进行说明的图。
图17是与液处理单元相关联地对图2所示的输送装置的动作进行说明的图。
图18A是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略侧面图。
图18B是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略平面图。
图19A是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略侧面图。
图19B是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略平面图。
图20A是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略侧面图。
图20B是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略平面图。
图21A是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略侧面图。
图21B是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略平面图。
图22A是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略侧面图。
图22B是用于说明从基片被送入到干燥处理单元后至被送入到处理容器为止的干燥处理单元的一系列的动作的概略平面图。
图23是表示基片支承部件的另一个实施方式的概略纵截面图。
图24是用于对基片下表面润湿检测部的另一个实施方式进行说明的概略立体图。
图25是用于对基片下表面润湿检测部的又一个实施方式进行说明的概略立体图。
图26是表示干燥处理单元的另一个实施方式的概略侧面图。
图27是表示图26的干燥处理单元的托盘的构成例的概略平面图。
图28是表示干燥处理单元的又一个实施方式的概略侧面图。
附图标记说明
W基片，16基片输送部(输送装置)，18干燥处理部，181干燥区域，182交接区域，39a、39c、39e基片支承部件，200基片下表面干燥部。
具体实施方式
参照附图对基片处理装置的一个实施方式进行说明。
＜基片处理系统的整体结构＞
首先，对基片处理系统1的整体结构进行说明。如图1所示，基片处理系统1包括送入送出站2和处理站3。
送入送出站2包括承载器载置部11和输送部12。在承载器载置部11可载置多个承载器C，该承载器C能够将处理对象的多块基片W例如半导体晶片以水平姿态在铅垂方向上等间隔地收纳。
基片W具有作为器件形成面的正面和作为其相反侧的面的背面，在该基片处理系统1中，始终以正面朝上的方式、即正面成为上表面的方式进行处理。下面，在本说明书中，正面也称为上表面，背面也称为下表面。
在输送部12的内部配置有输送装置13和交接部14。输送装置13能够在位于承载器载置部11上的任意的承载器C与交接部14之间进行基片W的输送。作为输送装置13，可以使用在该技术领域中公知的晶片输送用的多关节机器人、直角坐标型机器人等任意形式的输送机器人。
处理站3包括输送块4和设置在输送块4的两侧的2个处理块5。
输送块4包括输送区域15和配置在输送区域15内的输送装置16。输送区域15例如是沿着送入送出站2和处理站3的排列方向(X轴方向)延伸的大致长方体的区域。输送装置16能够在交接部14与多个处理块5之间进行基片W的输送。
各处理块5包括：用于对基片W进行液处理的液处理单元17；用于对基片W进行超临界干燥处理的干燥处理单元18；和用于向干燥处理单元18供给超临界干燥处理用的处理流体的处理流体供给单元19。
基片处理系统1包括控制装置6。控制装置6例如是计算机，包括控制部61和存储部62。
控制部61包括具有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、输入输出端口等的微型计算机和各种电路。该微型计算机的CPU能够通过读取并执行存储在ROM中的程序，来控制输送装置16、液处理单元17和干燥处理单元18等的动作。
上述的程序可以是被记录在计算机可读取的记录介质中，从该记录介质被安装到控制装置6的存储部62中。作为计算机可读取的记录介质，例如有硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等。
存储部62例如由RAM、闪存(Flash Memory)等半导体存储元件、或者硬盘、光盘等存储装置来实现。
＜输送装置＞
接着，参照图2，对配置在输送区域15中的输送装置16的结构的一个例子进行说明。
输送装置16包括：各自能够保持1块基片W的第一保持部110和第二保持部120；第一进退机构130；第二进退机构140；升降机构150；和水平移动机构160。机构130、140、150、160能够构成为包括气缸或者滚珠丝杠等适当的线性致动器的移动机构。
第一进退机构130用于使第一保持部110在水平方向(Y轴方向)上进退。第二进退机构140用于使第二保持部120沿着Y轴方向进退。升降机构150能够通过使第一进退机构130和第二进退机构140沿着铅垂方向移动，来使第一保持部110和第二保持部120升降。水平移动机构160能够通过使升降机构150沿着水平方向(X轴方向)移动，来使第一保持部110和第二保持部120沿着X轴方向移动。
如图3所示，第一保持部110包括：两叉的平板状的基座部111；和设置在基座部111的正面的多个支承部件112。第一保持部110能够通过使用多个支承部件112从下方支承基片W而水平地保持基片W。
如图4和图5所示，第二保持部120包括基座部121、多个支承销122、多个夹头123、气体供给部124和排液部125。
基座部121是整体上为板状的部件，在其上表面侧中央部具有直径比基片W大的圆盘形的凹部121a。多个支承销(支承部件)122从凹部121a的底面向上方突出，能够从下方支承基片W的周缘部。各支承销122能够通过包括适当的线性致动器的升降机构122a而在铅垂方向上升降。
多个夹头(抓持部件)123设置在凹部121a的周壁的内表面。各夹头123能够通过包括适当的致动器的移动机构123a以沿着基片W的径向靠近或离开基片W的方式移动，来保持或释放基片W。
气体供给部124包括多个排出口124a、供给管124b、流量调节部124c和气体供给源124d，能够以由排出口124a控制的流量排出气体。从气体供给源124d供给的气体例如可以为不活泼气体，具体而言例如为氮气。
多个排出口124a设置在基座部121的凹部121a的底面，沿着与基片W同心的圆周等间隔地配置。通过从多个排出口124a向基片W的下表面的周缘部排出气体，能够抑制构成位于基片W的上表面的液膜L的液体绕到基片W的下表面。
如图5所示，第二保持部120在基片W的上表面、优选形成在基片W上的液膜L的上表面比基座部121的上表面低的高度位置保持基片W。因此，能够抑制因来自气体供给部124的气体而从基片W脱离的液体向第二保持部120的外部飞散。
排液部125可以形成为设置在凹部121a的底面的中央部的开口。排液部125与排出管125a连接。在液体从基片W脱落的情况下，能够将该液体经由排液部125和排出管125a排出至第二保持部120的外部。
如图5中概略地表示的那样，可以在基座部121的凹部121a的底面设置作为基片下表面润湿检测部的摄像机128。摄像机128例如可以沿着圆形的凹部121a的圆周方向等间隔地设置。在该情况下，优选以基片W的下表面的环状的周缘区域全部可由任一个摄像机128拍摄的方式配置多个摄像机128。因此，具体而言，可以以相邻的2个摄像机128的拍摄范围稍微重叠的方式配置多个摄像机128。
＜液处理单元＞
接下来，对液处理单元17的结构的一个例子进行说明。如图6所示，液处理单元17构成为能够一块一块地清洗基片W的枚叶式的清洗单元。
如图6所示，液处理单元17包括：外腔室23；设置在外腔室23内的基片保持旋转机构(被称为旋转卡盘)25；和在前端载持至少1个处理液喷嘴26a的喷嘴臂26。基片保持旋转机构25能够将基片W以水平姿态保持并使其绕铅垂轴线旋转。能够从处理液喷嘴26a向基片W供给药液、冲洗液等处理液，从而对基片W的上表面实施湿式蚀刻或药液清洗等液处理。
在基片保持旋转机构25的旋转轴的内部，为了向基片W的下表面中央部供给气体(优选氮气等不活泼气体)，形成有气体供给路径25a。
在液处理单元17中，例如依次进行SC1清洗工序、DIW(纯水)冲洗工序、DHF清洗工序和DIW冲洗工序。在各工序中使用的处理液可由内杯24回收，并从排液口23a或排液口24a排出。另外，外腔室23内的气氛可从设置在外腔室23的底部的排气口23b进行排气。
在最后的冲洗处理之后进行IPA液膜形成工序。具体而言，液处理单元17能够一边使基片W旋转，一边向基片W的上表面供给IPA(液体)。由此，残留在基片W的上表面的DIW被置换为IPA。
至少在进行IPA液膜形成工序时，经由气体供给路径25a向基片W的下表面中央部供给气体，优选不活泼气体。被供给至基片W的下表面中央部的气体，沿着基片W的下表面向基片W的周缘流动。由此，在进行IPA液膜形成工序时，能够抑制被供给至基片W的上表面的IPA绕到基片W的下表面。然后，使基片W的旋转停止。在基片W停止时形成在基片W的上表面的IPA液膜的膜厚由基片W的旋转停止前的IPA供给流量和晶片旋转速度来决定。
在IPA液膜形成处理结束后，基片W保持在其正面形成有IPA液体的液膜的状态，由设置在基片保持旋转机构25的交接机构(后述的升降销25b)交接至输送装置16，并从液处理单元17被送出。
＜干燥处理单元＞
接下来，对干燥处理单元的结构的一个例子进行说明。如图1所示，干燥处理单元18包括干燥区域181和交接区域182。干燥区域181是进行超临界干燥处理的区域，可以视为配置有后述的处理容器31的区域。交接区域182可被定义为包括在输送装置16与后述的升降销39a之间进行基片W的交接的场所以及在升降销39a与后述的托盘(基片保持部)32之间进行基片W的交接的场所的区域。在例示的实施方式中，交接区域182也可以说是由使处于从后述的处理容器31拉出的状态的托盘32在铅垂方向上移动时的轨迹定义的大致长方体的区域。
如图7所示，干燥处理单元18包括处理容器31、基片保持部32、盖体33和升降器(基片升降机构)39。基片保持部32具有托盘的形态，下面称为“托盘32”。
处理容器31是能够耐受16～20MPa左右的高的内压的压力容器，也被称为超临界腔室。处理容器31配置在干燥区域181(参照图1)。
托盘32能够将基片W以水平姿态支承。托盘32与盖体33一体地结合。移动机构33a与盖体33连结。移动机构33a可以由气缸等适当的线性致动器构成。通过移动机构33a，能够使托盘32在干燥区域181(详细而言为处理容器31的内部)与交接区域182之间在水平方向(例如X方向)上移动。
在托盘32被收纳在处理容器31的内部时，盖体33能够将处理容器31的开口部34封闭。为了使得托盘32不会因处理容器31内的压力而打开，可以设置闩状的锁定机构(未图示)。
也可以是以托盘32在Y方向上移动的方式设置干燥处理单元18。在该情况下，干燥区域181设置在距基片W的送入送出用的开口180(参照图1)较远的一侧，交接区域182设置在距开口180较近的一侧。
在处理容器31的壁上设置有供给端口35A、35B和排出端口36。供给端口35A、35B分别与供给管线35C、35D连接。排出端口36与排出管线36A连接。
供给端口35A设置在处理容器31的与开口部34相反的一侧的侧壁。具有多个开口的流体供给头37A与供给端口35A连接。形成在流体供给头37A的多个开口朝向开口部34。
供给端口35B设置在处理容器31的底壁。供给端口35B以与被收纳在处理容器31内的托盘32的底面相对的方式在处理容器31内开口。排出端口36设置在开口部34的下方。具有多个开口的流体排出头38与排出端口36连接。
升降装置39包括多个升降销39a和用于使升降销39a升降的升降驱动部39b。升降销39a能够在交接位置(上限位置)与待机位置(下限位置)之间升降，其中，交接位置是能够在与输送装置16之间进行基片W的交接的位置。待机位置是不会妨碍托盘32的开闭动作的比托盘32靠下方的位置。
如图8和图9所示，托盘32包括：板状的基座部32a；设置在基座部32a的多个支承部件32b；和在铅垂方向上贯穿基座部32a的多个贯通孔32d。在基座部32a的上表面形成有直径比基片W大的圆形的凹部32a1。多个支承部件32b从凹部32a1的底面突出。基片W在凹部32a1内可由支承部件32b支承。此时，可在基片W的下表面与凹部32a1的底面之间形成间隙。
支承部件32b配置在圆形的凹部32a1的周缘部区域。多个贯通孔32d配置在比支承部件32b靠半径方向内侧的区域。多个贯通孔32d具有作为将从供给端口35B吹送到托盘32的基座部32a的处理流体引导至基片W的下表面与基座部32a的上表面之间的空间的流路的作用。多个贯通孔32d中的形成在凹部32a1的中央部区域的3个贯通孔32d，还具有作为升降销39a的插通孔的作用。
在此，对在干燥处理单元18中执行的超临界干燥处理简单地进行说明。在一个实施方式中，超临界干燥处理是将位于基片W上的IPA液膜利用超临界状态的处理流体(在此是二氧化碳(CO2))进行置换，然后，通过使CO2气化来使基片W干燥的处理。如本领域技术人员公知的那样，采用超临界干燥处理，能够在防止图案倒塌的同时使基片W干燥。
超临界干燥处理包括升压工序、流通工序和减压工序。在升压工序中，从超临界状态的处理流体(超临界CO2)的供给源供给的处理流体经由供给口35B被供给到处理容器31内，由此使处理容器31内的压力上升。当处理容器31内的压力上升至能够保证将存在于处理容器内的流体(CO2+IPA)维持在超临界状态的临界压力时，进入流通工序。在流通工序中，在维持临界压力以上的压力的同时，从流体供给头37A向处理容器31内供给处理流体，并且经由流体排出头38将处理容器31内的处理流体排出。由此，基片W上的IPA被CO2置换。然后，实施将处理容器31内减压至大气压的减压工序，由此，基片W上的超临界状态的CO2被气化，晶片干燥。
虽然未图示，但是在与排出端口36连接的排出管线36A上设置有用于调节来自处理容器31的处理流体的排出量的挡板。利用该挡板，在上述各工序中，能够控制处理容器31内的压力和处理流体的流通流量。
干燥处理单元18的结构并不限于上述的结构，例如，只要是为了实施与上述同样的超临界干燥处理而设计的，就可以使用任意的公知的干燥处理单元。
当在形成在基片W的上表面的液膜L的液体附着在基片W的下表面的状态下实施超临界干燥处理(特别是升压工序)时，附着在基片W的下表面的液体有可能绕至基片W的上表面。从供给端口35B向托盘32排出的处理流体，通过托盘32的贯通孔32d向基片W的下表面流动，在与基片W的下表面碰撞之后，向基片W的周缘流动。
通过该处理流体的流动，附着在基片W的下表面的液体有可能与附着在基片W的下表面的污染物质一起绕到基片W的上表面。该污染物质在干燥后有可能成为颗粒而残留在基片W的上表面。因此，希望在超临界干燥处理的开始时刻为在基片W的下表面没有附着液体的状态。
＜基片下表面干燥部、液接收部、基片下表面润湿检测部＞
为了解决上述的技术问题，如图10和图11所示，在干燥处理单元18的交接区域182中设置有基片下表面干燥部200以及作为其关联设备的液接收部300和基片下表面润湿检测部400。下面，对它们进行详细说明。
在图示的实施方式中，基片下表面干燥部200、液接收部300和基片下表面润湿检测部400形成为一体而构成1个单元。
液接收部300具有设置在被拉出到交接区域182的托盘32的正上方的液接收杯302的形态。该液接收杯302由2个半体(第一部分303、第二部分304)构成。在图示的例子中，第一部分303和第二部分304的配合面(分割面)与YZ平面平行，但也可以是与XZ平面平行。
第一部分303和第二部分304能够由各自的移动机构305、306在两部分303、304彼此接合的接合位置与彼此分离的分离位置之间在X方向(水平方向)上移动。移动机构305、306可以由气缸等适当的线性致动器构成。
当第一部分303与第二部分304彼此接合而形成为一体时，作为整体成为环状的液接收杯302的形态。液接收杯302具有环状的底壁307和从底壁的周缘向铅垂方向上方立起的环状的侧壁308。在底壁307的中央部形成有上下贯穿底壁307的至少1个孔309。在例示的实施方式中，“至少1个孔309”是在俯视时具有能够包含上述的多个(在本例中为3个)升降销39a的圆的形状的一个孔309。
一个孔309的尺寸优选可以考虑处于此消彼长(trade-off)的关系的下述的要件来决定。
(1)由彼此接合的第一部分303和第二部分304构成的液接收杯302能够无障碍地接收从基片W吹飞的液体(液捕捉效率)。
(2)由升降销39a支承的基片W能够通过彼此分离的第一部分303与第二部分304之间(基片通过容易性)。
当孔309的尺寸小时，如果不使位于分离位置的第一部分303与第二部分304之间的距离(间隔距离)为大致与基片W的直径相当的距离，则无法使基片W通过第一部分303与第二部分304之间。通过使孔309的尺寸增大，即使减小上述间隔距离，也能够使基片W通过第一部分303与第二部分304之间。另外，只要是将液体向基片的半径方向外侧吹飞，即使增大孔309的尺寸也没有问题(参照后述的喷嘴的说明)。另一方面，只要能够在干燥处理单元18内确保能够使第一部分303与第二部分304间隔较远的空间，孔309的尺寸小也可以。在该情况下，能够更可靠地回收吹飞的液体。
对“至少1个孔309”要求的是，允许多个(在本例中为3个)升降销39a通过，在上述的多个(在本例中为3个)升降销39a通过该孔309时，不妨碍液接收杯302的分割动作。因此，上述的“至少1个孔309”也可以是在液接收杯302的分割动作的方向上延伸的1个以上(例如与升降销39a的数量相同数量)的长孔。该长孔延伸至上述的第一部分303与第二部分304的分割面。
基片下表面干燥部200可以为能够将用于使基片W干燥的干燥用气体吹向下表面的周缘部的喷嘴202的形态。作为干燥用气体，例如可以为低湿度且低氧浓度的气体，具体而言，例如可以为氮气等不活泼气体。作为干燥用气体，也可以使用干燥空气。
喷嘴202包括沿着液接收杯302的底壁307的周向等间隔地穿孔设置的多个气体排出口203(在图10中仅表示出了其一部分)。在底壁307的内部形成有沿着底壁307的周向延伸的、用于向各气体排出口203供给气体的气体供给路径204。
各气体排出口203向斜上方开口，以使得能够使附着在基片W的下表面的液体向基片的周缘移动并且将其吹飞到基片W的周缘的外侧。如图10中概略地表示的那样，气体供给路径204与气体供给部205连接。气体供给部205例如可以由作为工厂设备的氮气供给源、用于使氮气供给源与气体供给路径204连通的管路、和设置在管路中的流量控制设备(开闭阀、流量控制阀等)等构成。
第一部分303和第二部分304的气体供给路径204可以是构成为在使第一部分303与第二部分304接合的情况下能够彼此连结，也可以是构成为保持彼此分离的状态。在前者的情况下，气体供给部205可以仅设置1个。
可以在液接收杯302设置用于向底壁307的下方的空间排出气体的其它气体排出口(用虚线箭头206概略地表示)。该其它气体排出口206可以是与气体供给路径204连接，也可以是与形成在底壁307内的其它气体供给路径连接。处于交接位置的托盘32位于液接收杯302的正下方。通过从其它气体排出口(如箭头206所示的那样)向托盘32吹送气体，即使在托盘32的上表面或者支承销(支承部件32b)上附着有液体(例如IPA)，也能够将其除去。
也可以不是在液接收杯302的底壁307内形成用于形成喷嘴202(气体排出口203+气体供给路径204)的孔或凹部，而是在底壁307的例如上表面安装具有多个气体排出口的被弯曲成半圆形的管(未图示)，并将其作为喷嘴使用。
利用从气体排出口203排出的气体，附着在基片W的下表面的周缘部的液体(IPA)被吹飞，与液接收杯302的侧壁308碰撞，或者落到底壁307上。在底壁307的最外周部，液接收槽311沿着圆周方向延伸。优选底壁307以向半径方向外侧去变低的方式倾斜。因此，附着在侧壁308或底壁307上的液体会流入到液接收槽311。
在液接收槽311形成有1个以上的排出孔310。液接收槽311的底面优选向各排出孔310倾斜。排出孔310与排出管(未图示)连接。排出管与工厂的有机排液系统连接。当考虑从排出孔310排出的液体(IPA)通常为微量、且容易蒸发时，也可以是将排出管与工厂的有机排气系统连接。
如图11中概略地表示的那样，作为基片下表面润湿检测部400，可以在液接收杯302的底壁307设置摄像机402。摄像机402可以沿着液接收杯302的圆周方向等间隔地设置。在该情况下，优选以基片W的下表面的环状的周缘区域全部可由任一个摄像机402拍摄的方式配置多个摄像机402。具体而言，可以以相邻的2个摄像机402的拍摄范围稍微重叠的方式配置多个摄像机402。也可以是将在移动终端中的小型摄像机埋入在底壁307中。
优选摄像机402设置在被从气体排出口203吹出的气体吹飞的液滴不会附着的位置。在图11所示的例子中，摄像机402设置在比气体排出口203靠半径方向内侧的位置。
可以使用控制装置6所具有的图像解析功能对摄像机402的拍摄数据进行图像解析，进行在基片W的下表面的周缘部是否附着有液体的判断。
也可以是如图2中用虚线概略地表示的那样，在输送装置16的第一保持部110的上方设置气体排出部170。气体排出部170例如被安装在构成升降机构150的一部分的支柱上，能够与第一保持部110和第二保持部120一起移动。通过从气体排出部170向第一保持部110和第二保持部120吹送氮气等不活泼气体或者干燥空气，能够将附着在第一保持部110和第二保持部120的液体(例如IPA)除去。
＜基片处理系统的动作＞
接下来，对基片处理系统1的动作进行说明。下面说明的各动作可在控制部61的控制下执行。
输送装置13取出被收纳在承载器C中的基片W并将其载置在交接部14。接着，输送装置16在从交接部14取出基片W之后，将取出的基片W送入液处理单元17。
具体而言，输送装置16使用第一保持部110(参照图3)从交接部14取出基片W。然后，输送装置16在基片W由第一保持部110保持的状态下将基片W从交接部14向液处理单元17输送。
接着，利用液处理单元17对基片W实施液处理。具体而言，向旋转的基片W供给药液进行湿式蚀刻或药液清洗，之后，向基片W供给冲洗液(例如纯水)进行冲洗处理。之后，向基片W的上表面供给IPA，进行用IPA置换位于基片W的上表面的冲洗液的IPA置换处理(IPA液膜形成处理)。在IPA置换处理的末期，通过适当调节基片W的转速和IPA的供给流量，能够在基片W的上表面形成预先确定的厚度的IPA的液膜L。
接着，输送装置16取出位于液处理单元17内的形成有膜L的基片W。具体而言，如图12所示，通过使液处理单元17的基片保持旋转机构25的多个升降销25b上升，使基片W上升。接着，输送装置16使第一保持部110前进以使第一保持部110配置在基片W的下方。接着，如图13所示，使第一保持部110上升，将基片W从升降销25b除去。
接着，如图14所示，输送装置16使第二保持部120前进以使其位于第一保持部110的下方。接着，如图15所示，设置在第二保持部120的支承销122上升，从而将第一保持部110所保持的基片W抬起。接着，如图16所示，第一保持部110后退并从液处理单元17退出。
接着，通过支承销122下降，基片W如图5所示的那样被保持在第二保持部120的凹部121a内。详细而言，支承销122使基片W下降至夹头123的高度，接着，夹头123向基片W前进从而牢固地抓持基片W，接着，支承销122进一步下降而离开基片W，从而成为图5的状态。接着，第二保持部120也从液处理单元17退出。
接着，输送装置16在基片W由第二保持部120保持的状态下将基片W输送至干燥处理单元18。在基片W被保持在第二保持部120的期间(也包括输送中)，从气体供给部124的多个排出口124a向基片W的下表面的外周部排出气体。由此，能够防止或至少抑制形成在基片W的上表面的液膜L的液体绕到基片W的下表面。
此外，也可能存在当利用液处理单元17完成基片W的液处理的时刻已经在基片W的下表面附着有液体的情况。在基片W的下表面是否附着有液体，例如能够利用设置在第二保持部120的基座部121上的摄像机128来检测。
当到达作为输送目的地场所的干燥处理单元18的正面时，按照与前面说明的图13至图17的流程相反的流程，使基片W由第一保持部110保持。
然后，参照图11、图12、图18A和图18B～图22A和图22B对在干燥处理单元18内执行的工序进行说明。另外，图18A和图18B～图22A和图22B重视使附图容易看，而记载为干燥处理单元18的托盘32在Y方向上移动。在托盘32在X方向上移动的情况下，各个工序与图18A和图18B～图22A和图22B所示的工序实质上相同。
首先，如图18A和图18B所示，使保持有基片W的输送装置16的第一保持部110通过干燥处理单元18的基片W的送入送出用的开口180(参照图1)，进入干燥处理单元18内。此外，当在开口180设置有开闭门的情况下，该开闭门在输送装置16的第一保持部110和第二保持部120通过开口180时打开，在除此以外时关闭。
接着，通过使干燥处理单元18的升降销39a上升，使被保持在第一保持部110的基片W上升，从而使多个升降销39a支承基片W。也可以是，取而代之，通过使输送装置16的第一保持部110下降，使预先上升的多个升降销39a支承基片W。接着，输送装置16使第一保持部110后退并从干燥处理单元18退出(参照图19A和图19B)。
接着，如图20A和图20B所示，通过使升降销39a下降，使基片W下降至基片W位于液接收部300内的高度位置，并使基片W在该位置停止。从而，如图10和图11所示，基片W在被升降销39a支承的状态下，位于作为液接收部300的液接收杯302内。
接着，利用摄像机402拍摄基片W的下表面的周缘部，通过图像解析来判断在基片W的下表面的周缘部是否附着有IPA。当附着有IPA时，从气体排出口203向基片W的下表面的周缘部吹送氮气，将IPA吹飞以使基片W的下表面的周缘部干燥。被吹飞的IPA由液接收部300接收。由液接收杯302接收的IPA在液接收杯302的表面蒸发，或者经由液接收槽311和排出孔310从液接收杯302排出。在通过图像解析确认没有附着IPA的情况下，可以不进行氮气的吹送。
接着，如图21A和图21B所示，使移动机构305、306动作而将第一部分303和第二部分304分离。然后，通过使升降销39a下降，使基片W通过第一部分303与第二部分304之间而下降，将基片W载置在托盘32上。升降销39a进一步下降至不妨碍托盘32的移动的待机位置(下限位置)，并在该位置停止。
接着，如图22A和图22B所示，使支承有基片W的托盘32前进以将其收纳在处理容器31内。
接着，利用公知的方法，进行在处理容器31内被支承在托盘32上的基片W的超临界干燥处理。
接着，将支承有干燥处理完成的基片W的托盘32从处理容器31拉出。接着，升降销39a上升，从而托盘32上的基片W被抬起，通过处于分离状态的液接收部300的第一部分303与第二部分304之间，上升至交接位置。
接着，通过与前面在图18A、图18B和图19A、图19B中说明的流程相反的流程，利用输送装置16的第一保持部110保持升降销39a上的基片W。之后，第一保持部110从干燥处理单元18退出。之后，输送装置16将基片W载置在交接部14，接着，输送装置13从交接部14取出基片W并使其返回到承载器C。由此，对1块基片W的一系列的处理结束。
根据上述实施方式，在基片W即将被载置在托盘32上之前的时刻进行在基片W的下表面上有无IPA附着的确认(在有IPA附着的情况下也进行IPA的干燥)。因此，能够几乎消除在基片W的下表面上附着有IPA的状态下将基片W收纳在处理容器31内的可能性。
另外，也可以考虑在托盘32上设置基片下表面润湿检测部(摄像机)和基片下表面干燥部(氮气喷嘴)。然而，在托盘32上设置能够耐受高压环境的摄像机或者传感器类并不容易，即使能够设置，也能够预想成本很高。另外，将基片下表面干燥部(喷嘴和气体供给系统)以不会因超临界处理流体而受到不良影响的方式组装在托盘32中也不容易，即使能够组装，也可预想成本很高。另外，当在将基片W载置在托盘32上之后将位于基片W的下表面的液体(IPA)吹飞时，也有可能导致托盘32被吹飞的液体污染。考虑到上述情况，可认为在基片W即将被载置在托盘32上之前在液接收部300内进行基片下表面的润湿检测和基片下表面的干燥的本实施方式的方案是非常优选的。
作为上述实施方式的变形实施方式，可以采用下述的结构和运用中的至少一者。
可以是如图23所示的那样，代替上述的升降销39a而设置升降轴39c、用于使升降轴39c升降的升降机构39d和设置在升降轴39c的上端的吸附垫39e。在托盘32设置吸附垫39e能够通过的贯通孔32f。在该结构中，基片W能够在被真空吸附在吸附垫39e上的状态下升降。
在使用吸附垫39e的情况下，还可以在升降机构39d设置用于使升降轴39c旋转的旋转机构。换言之，可以代替升降机构39d而设置升降旋转机构。在该情况下，可以使基片W以形成位于其上表面上的液膜的IPA不会洒落的程度的低速进行旋转。
通过一边使基片W旋转一边进行基片W的下表面的检查，例如即使摄像机402的数量为1个，也能够对基片W的下表面周缘部的整周进行检查。当一边使基片W旋转一边进行基片W的下表面的干燥处理时，即使削减气体排出口203的数量，也能够进行均匀的干燥。另外，通过使摄像机402与气体排出口203远离(配置在不同的周向位置)，能够防止被气体吹飞的液体直接附着在摄像机402上。
作为基片下表面润湿检测部400，例如可以是如图24中概略地表示的那样，设置反射型的检测部403。反射型的检测部403包括以在基片W的周缘部的下方呈圆周状的阵列的方式配置的多个检测元件。各检测元件包括：光照射部，其用于从基片W的下方对基片W的下表面的周缘部照射检查光；和光接收部，其用于接收在基片W的下表面反射后的检查光。反射型的检测部403可被分割成2个以上(在图示的例子中为2个)以使得基片W的升降不会被检测部403妨碍，能够利用驱动机构404彼此接触或分离。在被分割的方面和能够接触或分离的方面，与前面说明的液接收部300是同样的。
反射型的检测部403的光接收部例如能够发送与接收到的光的强度相应的信号。基于该信号，例如由控制装置6进行数据分析，来判断在基片W的下表面的周缘部是否附着有液体。
反射型的检测部403例如也可以是激光位移计那样的检查器件。在基片W的下表面的周缘部存在IPA的液滴的情况下，例如在液滴的部位，检测距离会局部地变小。利用这一点，能够检测液滴的存在。
作为基片下表面润湿检测部400，例如可以是如图25中概略地表示的那样，设置透射型的检测部。透射型的检测部包括：光照射部405，其配置在基片W的周缘部的上方；和光接收部406，其配置在基片W的周缘部的下方。光接收部406具有以在基片W的周缘部的下方呈圆周状的阵列的方式配置的多个光接收元件。只要能够在基片W的上表面的周缘部遍及整周地照射均匀的强度的光，光照射部405的结构是任意的。光照射部405和光接收部406各自可被分割为2个以上(在图示的例子中为2个)以使得不会妨碍基片W的升降，能够利用驱动机构407、408彼此接触或分离。在被分割的方面和能够接触或分离的方面，与前面说明的液接收部300是同样的。
透射型检测部的光接收部406例如能够发送与接收到的光的强度相应的信号。基于该信号，例如由控制装置6进行数据分析，来判断在基片W的下表面的周缘部是否附着有液体。
图24和图25所示的基片下表面润湿检测部400需要将反射型的检测部403和光接收部406设置在基片W的周缘的正下方，因此，优选与基片下表面干燥部200和液接收部300分离地设置。图24所示的基片下表面润湿检测部400可以与液接收部300分离地设置在例如液接收部300的上方。通过这样，由基片下表面干燥部200吹飞的液体不会使反射型的检测部403和光接收部406润湿。在该情况下，能够利用基片下表面润湿检测部400检查之前在基片W的下表面是否附着有液体。而且，在附着有液体的情况下，能够将基片W收纳在带有基片下表面干燥部200的液接收部300内，进行基片W的下表面的干燥。在没有附着液体的情况下，能够将液接收部300分离为2个，使基片W通过液接收部300而放置在托盘32之上。
另外，如果采取防止液体附着在基片下表面润湿检测部400的对策(例如氮气吹扫等)，则可以将图24和图25所示的基片下表面润湿检测部400组装在液接收部300中。在将图24和图25所示的基片下表面润湿检测部400组装在液接收部300中的情况下，反射型的检测部403和光接收部406可以设置在液接收杯302的底壁307的上表面上，或者埋入在上表面。光照射部405例如可以安装在液接收杯302的侧壁308的上端部。此外，在该情况下，不需要驱动机构404、407、408。
也可以是如图26所示的那样，将液接收部300设置在比托盘32低的高度位置。在该情况下，可以如图27所示的那样，在托盘32上设置1个以上的狭缝32e，以使得托盘32的开闭(相对于处理容器31的进退)不会被升降销39a妨碍。
下面，对采用图26的结构的情况下的直到将基片W收纳在处理容器31内为止的流程进行简单说明。
首先，进入到干燥处理单元18内的输送装置16的第一保持部110将基片W载置在位于上限位置(图26所示的高度位置)的升降销39a上，并从液处理单元17退出。接着，升降销39a下降，将基片W收纳在液接收部300内。此时，托盘32退避至退避位置(图26所示的水平方向位置)以使得不会妨碍基片W的下降。在液接收部300内，利用基片下表面润湿检测部400检查在基片W的下表面是否附着有液体，当附着有液体时，利用基片下表面干燥部200将液体除去。
接着，升降销39a使基片W上升至比托盘32稍高的高度位置，接着，托盘32向处理容器31前进。由此，成为升降销39a穿过狭缝32e的状态。接着，升降销39a下降，将基片W载置在托盘32的规定位置。升降销39a进一步下降至下限位置，从而升降销39a从狭缝32e脱出。接着，托盘32进一步前进，从而载置有基片W的托盘32被收纳在处理容器31内。
也可以是如图28所示的那样，干燥处理单元18不包括可动的托盘32。在该情况下，在处理容器31内设置有基片保持结构件31a(基片保持部)，输送装置16的第一保持部110能够将基片W直接载置在基片保持结构件上。代替与托盘32连结的盖体33，在处理容器31设置有盖体33b。
在图28的实施方式中，首先，进入到干燥处理单元18内的输送装置16的第一保持部110将基片W载置在位于上限位置(图28所示的高度位置)的升降销39a上，并从液处理单元17退出。接着，升降销39a下降，将基片W收纳在液接收部300内。在液接收部300内，由基片下表面润湿检测部400检查在基片W的下表面是否附着有液体，当附着有液体时，利用基片下表面干燥部200将液体除去。
接着，支承有基片W的升降销39a上升至上限位置，再次进入到干燥处理单元18内的输送装置16的第一保持部110从升降销39a接收基片W。接着，第一保持部110将基片W送入到处理容器31内，将基片W载置于设置在处理容器31内的基片保持构造件31a(基片保持部)上，接着从液处理单元17退出。接着，利用盖体33b将处理容器31密闭。
本次公开的实施方式在所有方面均应认为是例示性的而不是限制性的。上述的实施方式可以在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下，以各种方式进行省略、替换、改变。
基片并不限于半导体晶片，也可以是玻璃基片、陶瓷基片等在半导体装置的制造中使用的其它种类的基片。

Claims (14)

1.一种基片处理装置，其特征在于，包括：
基片输送部，其用于输送上表面被处理液润湿的状态的基片；和
干燥处理部，其用于使被所述处理液润湿的状态的所述基片干燥，
所述干燥处理部包括：
交接区域，其用于在与所述基片输送部之间进行所述基片的交接；和
干燥区域，其用于进行所述基片的上表面的干燥处理，
在所述交接区域设置有：
基片支承部件，其能够将从所述基片输送部接收到的所述基片以水平姿态支承；和
基片下表面干燥部，其能够通过向由所述基片支承部件支承的所述基片的下表面吹送气体来进行所述下表面的干燥。
2.如权利要求1所述的基片处理装置，其特征在于：
还包括设置在所述交接区域的基片下表面润湿检测部，其用于检测所述基片输送部送入到所述交接区域的所述基片的下表面是否润湿，
在所述基片的下表面被所述处理液润湿的情况下，所述基片下表面干燥部向由所述基片支承部件支承的所述基片的下表面吹送气体。
3.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
还包括设置在所述交接区域的液接收部，其用于接收在所述基片下表面干燥部对所述基片的下表面进行干燥时从所述基片的下表面脱离的处理液。
4.如权利要求3所述的基片处理装置，其特征在于：
所述基片下表面润湿检测部和所述基片下表面干燥部与所述液接收部形成为一体。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基片处理装置，其特征在于：
还包括用于使所述基片支承部件升降的升降机构，从而所述基片支承部件能够在支承所述基片的状态下在所述交接区域内升降。
6.如权利要求5所述的基片处理装置，其特征在于：
所述干燥处理部包括：处理容器，能够在该处理容器中进行所述基片的干燥处理；和用于在所述处理容器中支承所述基片的基片保持部，
所述基片保持部能够在位于所述处理容器的外侧并且位于所述交接区域内的外位置与位于所述处理容器内的内位置之间在水平方向上移动，
所述基片保持部具有在上下方向上贯穿该基片保持部的贯通孔，
所述基片支承部件能够在所述基片保持部的上方的第一高度位置与所述基片保持部的下方的第二高度位置之间在上下方向上移动，其中，所述第一高度位置是能够在所述基片支承部件与所述基片输送部之间进行基片的交接的位置，
所述基片下表面干燥部设置成能够在所述第一高度位置与所述第二高度位置之间的第三高度位置进行对由所述基片支承部件支承的所述基片的下表面的干燥。
7.如权利要求6所述的基片处理装置，其特征在于：
还包括设置在所述交接区域的液接收部，其用于接收在所述基片下表面干燥部对基片进行干燥时，从由位于所述第三高度位置的所述基片支承部件支承的所述基片的下表面脱离的处理液。
8.如权利要求7所述的基片处理装置，其特征在于：
所述液接收部具有在上下方向上贯穿该液接收部并且所述基片支承部件能够通过的贯通孔。
9.如权利要求7或8所述的基片处理装置，其特征在于：
所述液接收部具有能够分离和接合的第一部分和第二部分，在所述第一部分与所述第二部分分离时，支承所述基片的所述基片支承部件能够在上下方向上通过形成在所述第一部分与所述第二部分之间的间隙。
10.如权利要求9所述的基片处理装置，其特征在于：
所述液接收部在俯视时具有环形形状或者整体上具有杯形的形状。
11.如权利要求5至10中任一项所述的基片处理装置，其特征在于：
所述基片支承部件包括能够升降的多个升降销，各升降销能够在其上端支承所述基片的下表面。
12.如权利要求5至10中任一项所述的基片处理装置，其特征在于：
所述基片支承部件包括能够升降的升降轴和设置在所述升降轴的上端的吸附垫，所述吸附垫能够通过吸附所述基片的下表面来支承所述基片。
13.如权利要求12所述的基片处理装置，其特征在于：
还包括用于使所述升降轴绕铅垂轴线旋转的旋转机构。
14.如权利要求1至13中任一项所述的基片处理装置，其特征在于：
所述干燥处理部能够使用超临界状态的处理流体从所述基片除去所述处理液来使所述基片干燥。
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