JP2000340632A

JP2000340632A - 基板の化学的処理装置および基板の化学的処理方法

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Publication number: JP2000340632A
Application number: JP11152796A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Kawasaki; 清弘川崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】基板を一つのカップ状の容器内でスピン処理
により、薬液処理、水洗処理そして乾燥処理を行うと、
容器内に侵入する大気の影響により、基板にウォータ・
マークが形成される。また従来の装置では、使用済みの
薬液と処理水とを効率的に分離して回収することが困難
である。【解決手段】不活性ガスが充満される密閉度の高い搬
送室５０に隣接して、基板４０を待機させる搬送室６１
と、基板４０を薬液処理、水洗処理および乾燥処理する
処理室６２とをクラスタ構成に配置する。搬送室５０と
待機室６１との隣接部分、および搬送室５０と処理室６
２との隣接部分には、それぞれ第１のゲートバルブ７１
および第２のゲートバルブ７２によって開閉し、基板４
０が通過する連通口４１および連通口４２を形成する。
処理室６２内は強制的に排気され、搬送室５０内よりも
陰圧になるようにされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路や液
晶デバイスなどの製造工程において基板を枚葉化学処理
する基板の化学的処理装置および基板の化学的処理方法
に関し、詳しくは、大気の影響を受けることなく、基板
を１枚ずつスピン処理により薬液処理、水洗処理そして
乾燥処理できるようにし、そして使用された薬液と処理
水とを効率的に回収できるようにした枚葉処理型の基板
の化学的処理装置および基板の化学的処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路や液晶デバイスなどを微
細加工するには、写真食刻工程や製膜工程などの各種の
工程が必要であり、各工程ごとに、単結晶シリコンやガ
ラスなどで構成された基板が洗浄される。

【０００３】例えば、写真食刻工程における感光性樹脂
（レジスト）を塗布する前には、微細な感光性樹脂パタ
ーンを形成するときの障害となる大小の付着したパーテ
ィクルやダスト、異物を除去することを主目的として基
板が洗浄される。

【０００４】また、製膜工程における製膜前にも基板が
洗浄される。この洗浄は、ピンホールや膜剥がれの原因
となる大小の付着したパーティクルやダスト、異物の除
去という目的だけでなく、膜の密着性を強化するための
表面改質や、多層配線構造において上下の導電性パター
ン間に接触（コンタクト）不良が生じないようにするた
め、下地の導電層表面の酸化膜を除去する表面処理など
も目的としている。

【０００５】そして、写真食刻後および感光性樹脂の剥
離後には、主としてこれらの処理に使用した薬液と剥離
液中に残存する未分解の感光性樹脂の除去、または水洗
時に析出する感光性樹脂の除去を目的として洗浄され
る。

【０００６】上記の写真食刻工程や製膜工程における最
終プロセスでは、いずれも一般的に純水を用いて単結晶
シリコンやガラスなどの基板を洗浄し、付着している薬
液やダスト、異物を除去している。例えば、量産工場に
おける写真食刻工程の現像プロセスや食刻プロセスで
は、純水を基板上にシャワー状またはスプレイ状に吹き
付けるようにして、基板を一枚ずつ連続的に処理する枚
葉処理型の化学的処理装置が多用されている。

【０００７】この化学的処理装置の従来例を、図４を参
照しながら説明する。図４は、この化学的処理装置の概
略断面構成図である。この化学的処理装置は、基板（図
示せず）を薬液処理する処理室１、基板に付着している
薬液１１を純水で洗い流す水洗室２、そして純水で濡れ
た基板を乾燥させる乾燥室３を中心に構成されている。
薬液処理の時間が長くなる場合には、処理室１を長くし
たり、２段構成とすることもある。ただし、処理室１と
水洗室２との間には、ゲートバルブあるいはエアカーテ
ンなどの排気干渉防止機構（いずれも図示せず）が配置
されている。

【０００８】また、薬液処理後に基板に付着している処
理液が水洗室２へ持ち出される量を少なくするため、処
理室１と水洗室２との間に液切り室などの緩衝室（図示
せず）が設けられている。さらに、処理液が処理室１の
外へ拡散しないようにするため、処理室１の上流側に緩
衝室（図示せず）が配置されている。

【０００９】そして処理室１には、薬液循環タンク１０
に貯溜された薬液１１を供給する薬液供給配管７と、薬
液１１を薬液循環タンク１０へ戻す薬液回収配管９とが
接続され、これら１０，７，１，９によって薬液１１を
循環して使用するための閉ループが構成されている。薬
液供給配管７の中間には薬液１１を循環させるポンプ４
と、薬液１１中のダストまたはパーティクルを除去する
フィルタ５と、そして薬液１１の流量を調整するバルブ
６が取り付けられている。薬液１１の循環によるダスト
の除去を優先する場合には、薬液循環ポンプ４、フィル
タ５および薬液循環タンク１０とで循環系統が別途独立
される。薬液供給配管７の先端の排出口には、薬液１１
を基板の表面に噴射するノズル８が取り付けられてい
る。ノズル８は、基板の搬送ライン２５よりも上側に配
置されている。

【００１０】また、薬液循環タンク１０の上部には、別
の場所に設置された供給タンク（図示せず）により、Ｎ
２（窒素）加圧で圧送される未使用の薬液１１を供給す
るための薬液供給管１３の排出口が配置されている。こ
の薬液供給管１３の中間には、ストップバルブ１２が取
り付けられている。薬液循環タンク１０の底部には、使
用済みの薬液１１を外部に廃棄するための薬液廃棄配管
１５が取り付けられている。使用済みの薬液１１は、こ
の薬液廃棄配管１５から屋外に設置された廃液タンクな
どに移し替えられ、産業廃棄物として処理される。薬液
廃棄配管１５の途中には、ストップバルブ１４が接続さ
れている。

【００１１】一方、水洗室２の上部には、基板に付着し
ている薬液１１を洗い流すため、一般的に適度な純度の
純水を給水する純水供給管１７の排水口が配置されてい
る。純水供給管１７の中間には、流量調整用バルブ１６
が取り付けられている。純水供給管１７の排水口は、基
板の搬送ライン２５を挟むように複数に分岐され、それ
ぞれの排水口には，純水を噴射する純水噴射ノズル１８
が取り付けられている。純水噴射ノズル１８から純水が
基板の両面に噴射され、基板の両面に付着している薬液
が、純水によって効率的に洗い流される。この基板の水
洗時には、ただ単純に基板に純水を噴射するだけではな
く、噴射する純水に超音波を重畳したり、高圧の噴射ジ
ェットにすることにより、物理的な力で基板に付着した
異物やパーティクルの除去能力を高めることも最新の洗
浄機では標準的なものとなりつつある。

【００１２】水洗室２の底部には、基板に付着した薬液
を洗い流した処理水を排水するための回収配管１９が取
り付けられている。基板を洗浄している初期の段階で
は、処理水中にある程度の薬液が含まれている。したが
って、公害対策のため、処理水の排水は適当な処理が施
されてから工場排水として廃棄されることも多い。

【００１３】さらに最近では、上記したような水洗室２
に加え、第２の水洗室（図示せず）を併設する２段構成
とする取組みも定着しつつある。第２の水洗室からは、
比較的汚れの少ない処理水が排水される。その処理水
は、回収して再び他の目的の純水源として、あるいは純
水製造装置の原水として使用される。このように処理水
を再度使用することにより、資源を有効に利用し、エネ
ルギを浪費しないようにすることができる。

【００１４】そして、乾燥室３内には水洗後の濡れた基
板を乾燥するため、ドライエアまたは窒素ガスなどの乾
燥ガスを供給する乾燥ガス配管２２の排出口が配置され
ている。乾燥ガス配管２２の中間には、圧力計２０と流
量調整用バルブ２１とが設けられている。配管２２の排
出口は、基板の搬送ライン２５を挟むように複数に分岐
され、それぞれの排出口には上記の乾燥ガスを基板の両
面にシート状に噴射する乾燥ノズル２３が取り付けられ
ている。乾燥ノズル２３から噴射される乾燥ガスによっ
て、基板の両面は効率的に乾燥される。このように乾燥
ガスを基板に吹き付けて乾燥する方式は別名エアナイフ
とも呼ばれている。また、水洗後の濡れた基板を乾燥さ
せるには、エアナイフ以外にもＩＰＡなどの速乾性有機
溶剤を用いた置換型乾燥、あるいは基板を高速で回転さ
せて乾燥するスピン乾燥もあるが、ここでは説明を省略
する。

【００１５】乾燥室５の底部には、乾燥室５内で乾燥ノ
ズル２３によって凝集した水を排水するための排水管２
４が取り付けられている。なお、各室１，２，３内の雰
囲気は排気管（図示せず）によって排気される。

【００１６】上記の化学的処理装置は、基板が大きくな
ると、基板が水平姿勢で処理されることから、装置全体
が長くなるという課題や、基板の乾燥時に大量の乾燥ガ
スを消費するという課題があるだけでなく、エアナイフ
で飛散した水滴が基板上に跳ね返ってきて付着し、いわ
ゆるウォータ・マーク（ＷＭ）と称する薄い酸化シリコ
ン層が形成され、膜剥がれやコンタクト不良など品質上
あるいは歩留上の不良の原因となりやすく、また筋状の
乾燥斑も発生しやすいという課題もある。

【００１７】そこで、大きな基板を処理するには、図５
に示すようなスピン型の化学的処理装置が用いられる。
図５は、このスピン型の化学的処理装置の概略構成図で
ある。この装置は、内部を処理室とする一つのカップ状
容器２８内に基板４０を高速回転させるチャック２６を
配置したものである。チャック２６は、基板４０の裏面
を真空吸着する円盤状のものである。ただし、基板４０
の裏面も洗浄するチャック２６は、円盤状ではなく格子
状とされ、かつ基板４０が飛んでいかないように留める
ピンがチャック２６の外周に配置されている。いずれに
してもチャック２６は、容器２８の底部を貫通するシャ
フト２７によって支持されている。シャフト２７と容器
２８との間には、シール２９が介在している。

【００１８】容器２８の側部には第１の薬液の供給配管
７が貫通し、その先端には第１の薬液を基板４０に噴射
または滴下するノズル８が取り付けられている。また、
容器２８の天部には第２の薬液または純水を供給する供
給配管１７が貫通し、その先端には第２の薬液または純
水を基板４０に噴射または滴下するノズル１８が取り付
けられている。

【００１９】容器２８内に噴射または滴下された薬液あ
るいは洗浄水のミストを排出するため、容器２８の底部
に排液管３０が接続されている。その排液管３０には、
排気系統に接続される枝管３１が付加されている。枝管
３１には、排気系統に大量のミストが流れ込むのを阻止
するミスト・トラップまたはミスト・セパレータ３２が
接続されている。排液管３０には、さらに排液回収配管
９と処理水回収配管１９が接続されている。この接続部
には切替バルブ３３が取り付けられ、適当なタイミング
で薬液回収配管９または処理水回収配管１９に切り替え
ることにより、容器２８から排出される使用済みの現像
液とリンスで用いた処理水とが分離される。

【００２０】容器２８の上部には、基板４０を搬入・搬
出するための大きな開口部（図示せず）や、処理中に発
生する薬液あるいは洗浄水のミストを排出するための排
気口（図示せず）が設けられている。さらに、薬液ある
いは洗浄水ミストの装置外への飛散を防止するために容
器２８に蓋を併用することも多い。また、基板を高速回
転するに当り、乾燥時間を短縮するために基板に乾燥ガ
スを吹き付けるノズル（図示せず）が設けられている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】従来のスピン型の化学
的処理装置は、薬液処理と水洗処理と乾燥処理とを一つ
の状容器２８内で実行することが可能であり、事実、既
に量産工場では、写真食刻工程における現像工程、リン
ス工程、乾燥工程と三つの機能を共有する化学的処理装
置が稼動している。この現像工程とリンス工程におい
て、ブタジエン系ゴム樹脂を主成分とするネガ型感光性
樹脂（レジスト）のように現像液（キシレン）もリンス
液（酢酸ブチル）も有機溶剤が使用される場合は、基板
１枚ごとに使用済みの２種類の薬液を混合して回収して
もよく、特に問題とはならない。

【００２２】しかし、ノボラック樹脂を主成分とするポ
ジ型感光性樹脂（レジスト）のように、現像液がＴＭＡ
Ｈ水溶液（濃度 2.38％）で、リンス液が純水の場合に
は、使用済みの現像液とリンスで用いた処理水とを効率
的に分離して回収することは容易でない。すなわち、こ
の使用済みの現像液とリンスで用いた処理水とを分離し
ようとすると、切替バルブ３３によって薬液回収配管９
と処理水回収配管１９とを切り替えなければならない。

【００２３】このとき、容器２８への現像液の供給を停
止した後に、現像液を薬液回収配管９に十分に回収でき
る程時間をおいて、切替バルブ３３を切り替え、容器２
８内にリンス液を供給すると、現像反応が進行してしま
う。したがって、容器２８内への現像液の供給を停止し
た後、数秒以内に切替バルブ３３を切り替え、容器２８
内へリンス液を供給せざるを得ない。すると、排液管３
０内で現像液とリンス液として使用した処理水とが混合
してしまい、処理水によって薄まった現像液が薬液回収
配管９から所定の使用量よりも多く回収されるか、ある
いはかなりの現像液が混入した処理水が処理水回収配管
１９から回収されるか、何れかの選択を迫られ、現像液
と処理水とを効率的に分離して回収することは困難であ
る。したがって、現像液の廃棄コストまたは処理水の産
業廃棄物としての処理コストが増加する事態は免れな
い。このことは、現像液以外の薬液を用いた食刻装置ま
たは洗浄装置においても全く同様といえる。

【００２４】このように薬液と処理水とを効率的に分離
して回収することが困難であることもさることながら、
基板の洗浄品質に関してはさらに重要な課題がある。す
なわち、強力な、あるいは加熱などで薬液ミストや蒸気
が大量に発生する場合を除いて、容器２８は通常、密閉
状態ではなく大気開放状態であり、クリーンルーム内の
清浄化されたクリーンエアを取り込み、排気しながら基
板４０の処理がなされる。このクリーンエアは、不活性
ガスと違って大気内の活性な成分である酸素や炭酸ガス
を含んでいるため、基板４０の処理に影響を及ぼす。例
えば水と酸素が同時に存在すると、単結晶シリコン基板
上あるいはガラス基板上に形成された非晶質シリコンや
多結晶シリコン表面には、ウォータマーク（ＷＭ）と称
する薄い酸化シリコン層が形成され易い。また現像液に
炭酸ガスが吸収されると、現像液の濃度が低下すること
により現像感度が低下し、パターン残りが発生する現象
もよく知られている。

【００２５】さらに、薬液処理と水洗処理と乾燥処理と
いう三つもの処理を一つの容器２８内で順次進行させて
いくスピン型の化学的処理装置は、どうしても前になさ
れた処理の影響があり、特に洗浄品質と乾燥品質では満
足する結果が得にくい。例えば薬液処理の後の水洗処理
において、基板４０に付着した薬液と容器２８内の薬液
は確かに洗い流されるとはいうものの、生産機械として
容認できる程度の決められた短時間（１〜２分間）では
十分に水洗されているとはいいがたい。

【００２６】このような観点から、基板４０および基板
４０上に形成されている素子が裸の状態でない、例えば
何れも感光性樹脂パターンが基板４０上に残った状態で
処理が終わる現像装置と食刻装置以外のスピン処理型の
生産装置は未だ製品化されていないのが現状である。一
方、基板４０および基板４０上に形成されている素子が
裸の状態で処理される装置としてはレジスト剥離装置や
薬液を用いた洗浄機があり、スピン処理型で枚葉処理の
生産設備の開発が急がれていた。

【００２７】本発明は上述した問題点に鑑みなされたも
ので、大気の影響を受けることなく、基板を１枚ずつス
ピン処理により薬液処理、水洗処理そして乾燥処理でき
るようにし、そして使用された薬液と処理水とを効率的
に回収できるようにした枚葉処理型の基板の化学的処理
装置と基板の化学的処理方法を提供することを目的とす
る。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の基板の化
学的処理装置（請求項１記載の発明）は、不活性ガスが
大気圧よりも高い圧力で充満される密閉度の高い搬送室
と、前記搬送室に隣接し、搬送室よりも常に陰圧で、基
板を待機させる１室又は２室以上の待機室と、前記搬送
室に隣接し、パージ用や乾燥用の不活性ガスが供給さ
れ、かつ、搬送室よりも陰圧となるように前記不活性ガ
スが強制的に排気され、基板をスピン処理によって薬液
処理、水洗処理および乾燥処理する１室又は２室以上の
処理室と、搬送室と待機室との隣接部分、および搬送室
と処理室との隣接部分に基板を通過させるために形成さ
れた連通口と、各連通口を開閉するゲートバルブと、搬
送室内に配備され、基板をハンドリングし、その基板を
待機室と搬送室との間および搬送室と処理室との間で搬
送する単数または複数のロボットアームとを備えたこと
を特徴とするものである。

【００２９】この第１の基板の化学的処理装置によれ
ば、基板はロボットアームにハンドリングされ、待機室
と搬送室とが隣接している部位に設けられた連通口、そ
して搬送室と処理室とが隣接している部位に設けられた
連通口を通過して各室間を搬送される。基板が待機室と
搬送室との間の連通口を通過している間は、ゲートバル
ブが開けられているものの、待機室が搬送室よりも陰圧
とされているため、大気が待機室から搬送室内に侵入す
ることはない。したがって、基板が搬送室から処理室内
へ搬送される間に、大気は、処理室内に侵入することが
なく、処理室内の薬液処理、洗浄処理そして乾燥処理に
対して干渉せず、基板にウォーターマークが発生しない
ようにすることができる。また、処理室内は、強制的に
排気されることにより、搬送室内よりも陰圧となり、処
理室内の薬液や処理水のミストなどは搬送室内に侵入す
ることがない。

【００３０】さらに、搬送室を中心に、１室または２室
以上の待機室と、１室または２室以上の処理室とがクラ
スタ構成にレイアウトされることにより、基板の化学的
処理時間が長くなっても、生産機械としての処理タクト
が低下しないようにすることができる。さらに、処理室
を複数室備えることによっても、処理タクトを向上させ
ることができる。そして、ロボットアームが基板をハン
ドリングするため、基板は汚染されることなく各室へ自
動的に搬送される。なお、ここでの待機室は、閉鎖され
た空間に限定するものではなく、クリーンルーム下また
はクリーンルームと同等の雰囲気であればよい。

【００３１】本発明の第２の基板の化学的処理装置（請
求項２記載の発明）は、前記第１の基板の化学的処理装
置であって、基板をスピン処理によって薬液処理し、そ
の後、基板に付着した薬液を簡単に流し、基板が乾燥し
ない程度の濡れ状態とする水切り処理する１室又は２室
以上の薬液処理室と、薬液処理および水切り処理された
基板を本格的に洗浄するため、基板に純水を噴射して水
洗処理し、その後、基板を乾燥させるため、不活性ガス
が供給され、水洗処理された基板をスピン処理によって
乾燥処理する水洗・乾燥室とによって、処理室を構成し
たことを特徴とするものである。

【００３２】この第２の基板の化学的処理装置によれ
ば、処理室を薬液処理室と水洗・乾燥室とで構成したこ
とにより、薬液処理室において使用された薬液が水洗処
理および乾燥処理において影響することがなく、また薬
液処理も水洗・乾燥処理も大気の影響を受けることがな
いため、基板の洗浄品質および乾燥品質を向上させるこ
とができる。さらに、薬液処理に使用した薬液と水洗処
理に使用した処理水とを効率的に回収することもでき
る。

【００３３】本発明の第１の基板の化学的処理方法（請
求項３記載の発明）は、基板を待機させる待機室に、第
１のゲートバルブによって開閉する連通口を介して隣接
している搬送室内を不活性ガスによって大気圧よりも高
い圧力で充満する工程と、第１のゲートバルブを開ける
ことにより、基板を待機室から不活性ガスにより陽圧と
なっている搬送室内へ搬送する工程と、第２のゲートバ
ルブによって開閉する連通口を介して搬送室に隣接して
いる処理室内を強制的に排気し、処理室内を搬送室内よ
りも陰圧とする工程と、第２のゲートバルブを開けるこ
とにより、搬送室内の基板を処理室内へ搬送する工程
と、第２のゲートバルブを閉じた後、処理室内にパージ
用や乾燥用の不活性ガスを供給しながら、処理室内の基
板をスピン処理により、薬液処理、水洗処理および乾燥
処理する工程と、処理室内を搬送室内よりも陰圧とする
ため、処理室内への不活性ガスの供給を停止または微量
とした後、第２のゲートバルブを開け、処理室内で処理
された基板を陽圧の搬送室内へ搬送する工程と、搬送室
内の基板を待機室内へ搬送し、第１のゲートバルブを閉
じる工程とを含むことを特徴とするものである。

【００３４】この第１の基板の化学的処理方法によれ
ば、基板を待機室から陽圧の搬送室内へ搬送するとき
に、待機室内の大気が搬送室内に侵入することがない。
したがって、大気が基板を処理する処理室内に侵入する
こともなく、基板にウォータマークが発生することが皆
無となる。なお、ここでの待機室は、閉鎖された空間に
限定するものではなく、クリーンルーム下またはクリー
ンルームと同等の雰囲気であればよい。

【００３５】本発明の第２の基板の化学的処理方法（請
求項４記載の発明）は、基板を待機させる待機室に、第
１のゲートバルブによって開閉する連通口を介して隣接
している搬送室内を不活性ガスによって大気圧よりも高
い圧力で充満する工程と、第１のゲートバルブを開ける
ことにより、基板を待機室から不活性ガスによって陽圧
となっている搬送室へ搬送する工程と、第２のゲートバ
ルブによって開閉する連通口を介して搬送室に隣接して
いる薬液処理室内を強制的に排気し、薬液処理室内を搬
送室内よりも陰圧とする工程と、第２のゲートバルブを
開けることにより、搬送室内の基板を薬液処理室内へ搬
送する工程と、第２のゲートバルブを閉じた後、薬液処
理室内にパージ用の不活性ガスを供給しながら、薬液処
理室内の基板をスピン処理することにより薬液処理し、
その後、基板に付着した薬液を簡単に流し、基板が乾燥
しない程度の濡れ状態とする水切り処理する工程と、薬
液処理室内を搬送室内よりも陰圧とするため、薬液処理
室内への不活性ガスの供給を停止または微量とした後、
第２のゲートバルブを開け、薬液処理室内で薬液処理お
よび水切り処理された基板を陽圧の搬送室内へ搬送する
工程と、第３のゲートバルブによって開閉する連通口を
介して搬送室に隣接している水洗・乾燥処理室内を強制
的に排気し、水洗・乾燥室内を搬送室内よりも陰圧とす
る工程と、第３のゲートバルブを開けることにより、搬
送室内の薬液処理および水切り処理された基板を水洗・
乾燥室内へ搬送する工程と、第３の間のゲートバルブを
閉じ、水洗・乾燥室内の基板を本格的に洗浄するため、
基板に純水を噴射して水洗処理し、その後、基板を乾燥
させるため、不活性ガスを供給し、水洗処理された基板
をスピン処理によって乾燥処理する工程と、水洗・乾燥
室内を搬送室内よりも陰圧とするため、水洗・乾燥室内
への不活性ガスの供給を停止または微量とした後、第３
のゲートバルブを開け、水洗・乾燥室内の基板を搬送室
内へ搬送する工程と、搬送室内の基板を待機室内へ搬送
し、第１のゲートバルブを閉じる工程とを含むことを特
徴とするものである。

【００３６】この第２の基板の化学的処理方法によれ
ば、基板を待機室から陽圧の搬送室内へ搬送するとき
に、待機室内の大気が搬送室内に侵入することがない。
したがって、大気が薬液処理室内に侵入することもな
く、基板にウォータマークが発生することが皆無とな
る。さらに、薬液処理室で薬液処理と水切り処理とを行
い、水洗・乾燥室で水洗処理と乾燥処理とを行うことに
より、基板に付着して薬液処理室から水洗・乾燥室に持
ち込まれる薬液の量は極めて微量となり、洗浄品質と乾
燥品質を同時に高めることもできるとともに、薬液と処
理水の効率的な回収が可能となる。なお、ここでの待機
室は、閉鎖された空間に限定するものではなく、クリー
ンルーム下またはクリーンルームと同等の雰囲気であれ
ばよい。

【００３７】本発明の第３の基板の化学的処理方法（請
求項５記載の発明）は、前記第１または第２の化学的処
理方法であって、搬送室内に配備されたロボットアーム
によって基板をハンドリングし、その基板を各室へ搬送
することを特徴とするものである。

【００３８】この第３の基板の化学的処理方法によれ
ば、基板が搬送室に内蔵されたロボットアームによって
ハンドリングされることにより、基板は自動的にかつ汚
染することなく各室へ搬送される。

【００３９】本発明の第４の基板の化学的処理方法（請
求項６記載の発明）は、前記第２の基板の化学的処理方
法であって、搬送室内に配備された複数のロボットアー
ムによって乾燥した状態の基板と濡れた状態の基板をそ
れぞれハンドリングし、その基板を各室へ搬送すること
を特徴とするものである。

【００４０】この第４の基板の化学的処理方法によれ
ば、待機室から搬送室を経由して薬液処理室内へ搬送さ
れるまでの間の乾燥した状態の基板と、水洗・乾燥室か
ら搬送室を経由して待機室内へ搬送されるまでの間の乾
燥した状態の基板とを一方のロボットアームがハンドン
リングし、薬液処理室から搬送室を経由して水洗・乾燥
室内へ搬送されるまでの間の半濡れ状態の基板を他方の
ロボットアームがハンドリングする。このように各ロボ
ットアームの分担を区分することにより、薬液処理およ
び水切り処理された基板をハンドリングしたロボットア
ームが乾燥処理された基板をハンドリングすることがな
いため、乾燥処理された基板に薬液などが付着すること
がなくなる。

【００４１】この発明の第５の基板の化学的処理方法
（請求項７記載の発明）は、前記第１から第４のいずれ
かの基板の化学的処理方法であって、搬送室内の圧力が
待機室および処理室内の圧力よりも低下しないように、
各ゲートバルブを同時に開けないことを特徴とするもの
である。

【００４２】この第５の基板の化学的処理方法によれ
ば、ゲートバルブが同時に開けられないことにより、省
エネルギあるいは酸欠防止の観点から、待機室内の大気
が搬送室内に流入しないようにすることができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態１における基板の化学的処理装置の基本的な構成
を、図１を参照しながら説明する。図１は、この基板の
化学的処理装置の概略構成図である。なお、図４と図５
に示す従来の基板の化学的処理装置と同じ機能を有する
部位および手段については同じ符号を付すことにより、
その説明は省略する。

【００４４】この基板の化学的処理装置は、不活性ガス
が充満される密閉度の高い容器で構成された搬送室５０
に、少なくとも１室以上の待機室６１と、少なくとも１
室以上の処理室６２とが隣接して配置され、その待機室
６１と搬送室５０とが隣接している部位に、第１のゲー
トバルブ７１によって開閉する連通口４１が設けられ、
搬送室５０と処理室６２とが隣接している部位に、第２
のゲートバルブ７２によって開閉する連通口４２が設け
られている。搬送室５０の内部には、基板４０をハンド
リングするロボットアーム５１が納置されている。待機
室６１は、基板４０を搬送室５０内に出し入れする際に
一旦、待機させるポジションであり、必ずしも閉鎖され
た空間である必要はなく、一点鎖線で示す領域をクリー
ンルーム下またはクリーンルームと同等の雰囲気として
もよい。

【００４５】基板４０は、カセットなどの収納容器６９
内に複数枚、例えば２０枚が搭載され、収納容器６９ご
と待機室６１の付近まで搬送され。そして、収納容器６
９内の基板４０は、適当な搬送手段で１枚ずつ待機室６
１内に搬入され、待機室６１内から搬出される。ただ
し、待機室６１が収納容器６９を収納する大きさであれ
ば、収納容器６９は基板４０にダストが付着しないよう
に、ＡＧＶ(AutomaticGuiding Vehicle)などの搬送手
段を用いて待機室６１内まで搬送される。このようにし
て、基板４０または収納容器６９はクリーンルーム内の
圧力と同等の圧力環境下に置かれる。

【００４６】一方、搬送室５０には、待機室６１および
処理室６２よりも陽圧に保つため、大気圧よりも高い圧
力で窒素ガスなどの不活性ガスを供給する不活性ガス供
給配管８０が接続されている。また処理室６２には従来
例と同様に処理室６２内をパージするため、不活性ガス
供給配管８１と排気管８５とが接続されている。排気管
８５には、処理室内６２内を強制的に排気するためのフ
ァン（図示せず）が取り付けられており、処理室６２内
は搬送室５０内よりも陰圧とされ、処理室６２内の薬液
や処理水のミストなどが搬送室５０内に侵入しないよう
にされている。

【００４７】つぎに、以上のように構成された基板の化
学的処理装置を使用して基板４０を化学的処理する方法
について説明する。ここでは簡単のため、待機室６１と
処理室６２はともに１室である場合について説明する。

【００４８】基板４０を化学的に処理するに先立ち、第
１と第２のゲートバルブ７１，７２は閉じておき、搬送
室５０には大気圧よりも高い圧力で窒素ガスなどの不活
性ガスを不活性ガス供給配管８０から供給しておく。処
理室６２は排気管８５から常時、排気され、搬送室５０
内よりも陰圧となるようにしておくが、当初、処理室６
２に不活性ガスを供給しておく必要はない。

【００４９】このような状況下で、基板４０を搭載した
収納容器６４を待機室６１の付近まで搬送し、基板４０
を１枚ずつ待機室６１内に搬入する。あるいは、基板４
０を搭載した収納容器６９ごと基板収納室６１内に搬入
する。そして、第１のゲートバルブ７１を開け、ロボッ
トアーム５１が待機室６１内の基板４０をハンドリング
し、その基板４０を待機室６１内から連通口４１を通過
して搬送室５０内へ搬送し、その後、第１のゲートバル
ブ７１を閉じる。この第１のゲートバルブ７１を開閉し
ている間は、搬送室５０内の方が待機室６１内よりも陽
圧であるため、搬送室５０内から待機室６１内に不活性
ガスが吹き出し、待機室６１近傍および待機室６１内の
大気は搬送室５０に侵入しない。

【００５０】次に、第２のゲートバルブ７２を開け、ロ
ボットアーム５１がハンドリングしている基板４０を搬
送室５０内から連通口４２を通過して処理室６２内へ搬
送する。この第２のゲートバルブ７２を開けている間も
処理室６２内は排気管８５から強制的に排気されて陰圧
であるため、搬送室５０から処理室６２に不活性ガスが
流入し、処理室６２内の雰囲気は搬送室５０に侵入しな
い。

【００５１】そして、第２のゲートバルブ７２を閉じた
後、処理室６２内へ搬送された基板４０をスピン処理し
ながら薬液処理と水洗処理と乾燥処理する。この時、処
理室６２内のパージや基板４０の乾燥処理に大量のパー
ジ用の窒素ガスなどの不活性ガスを不活性ガス供給配管
８１から流しても、第２のゲートバルブ７２が閉じられ
ているため、処理室６２内の雰囲気、すなわち薬液や処
理水のミストまたは蒸気などは搬送室５０に侵入しな
い。もちろん、この薬液などが排気管８５から排気され
る量は、処理室６２へ供給されるパージ用の不活性ガス
の量に見合う以上必要とされる。

【００５２】基板４０の乾燥処理が終わった後、処理室
６２内への不活性ガスの供給を停止、または微量とした
後、第２のゲートバルブ７２を開け、ロボットアーム５
１が処理された基板４０をハンドリングし、処理室６２
から連通口４２を通過して搬送室５０内へ搬送する。第
２のゲートバルブ７２が開いている間も搬送室５０内に
は不活性ガスが不活性ガス供給配管８０から供給され、
搬送室５０内は陽圧となっているため、処理室６２内に
残存している窒素ガスなどは搬送室５０内に侵入しな
い。

【００５３】そして、第１のゲートバルブ７１を開け、
ロボットアーム５１にハンドリングされている基板４０
を搬送室５０から連通口４１を通過して待機室６１内へ
搬送する。最後に第１のゲートバルブ７１を閉じると、
一連の基板処理が完了する。待機室６１に搬送された基
板４０は、収納容器６９内に移載され、後工程に送られ
る。

【００５４】基板４０を１枚ずつ連続して処理する当た
って配慮すべき事項は、第１と第２のゲートバルブ７
１，７２が同時に開いて搬送室５０内の圧力が低下し、
待機室６１内の大気が搬送室５０を経由して処理室５２
に流入しないようにすることである。そのため、搬送室
５０に大量の窒素ガスを供給する方法も選択枝としてあ
り得るが、省エネルギあるいは酸欠防止の観点からは一
連のシーケンスの中で第１と第２のゲートバルブ７１，
７２が同時に開かないようにするほうが好ましい。

【００５５】また、生産機械としての処理能力を大きく
するため、ロボットアーム５１の単位時間当たりの処理
能力の許す範囲で処理室６２を２室以上に増やすことが
好ましい。待機室６１も同様に１室でなく２室とするの
が一般的である。その場合には一方の待機室６１を基板
４０またはカセット６９の搬入専用とし、他方の待機室
６１を搬出専用に分ける方法と、いずれの待機室６１，
６１も基板４０を搬入と搬出の兼用とする方法とがあ
る。どのような場合であっても、レイアウトは搬送室５
０に隣接して待機室６１と処理室６２とが配置されたク
ラスタ構成とすることにより、基板４０の処理時間が長
くても生産機械として処理タクトが低下しないようにす
る。

【００５６】(実施の形態２)本発明の実施形態２におけ
る基板の化学的処理装置を、図２を参照しながら説明す
る。図２は、この基板の化学的処理装置の概略構成図で
ある。なお、図４、図５および図１に示す基板の化学的
処理装置と同じ機能を有する部位および手段については
同じ符号を付すことにより、その説明は省略する。

【００５７】この実施の形態２における基板の化学的処
理装置は、前記の実施の形態１における基板の化学的処
理装置の処理室６２を、１室以上の薬液処理室６２ａ
と、１室以上の水洗・乾燥室６２ｂとで構成したことを
特徴とするものである。薬液処理室６２ａでは、パージ
用の不活性ガスが供給され、基板４０をスピン処理によ
って薬液処理し、その後、基板４０に付着した薬液を簡
単に流し、基板４０が乾燥しない程度の濡れ状態とする
水切り処理する。水洗・乾燥室６２ｂでは、薬液処理さ
れた基板４０を本格的に洗浄するため、基板４０に純水
を噴射して水洗処理し、その後、基板４０を乾燥させる
ため、不活性ガスが供給され、本格的に洗浄された基板
４０をスピン処理によって乾燥処理する。

【００５８】薬液処理室６２ａと搬送室５０との隣接し
ている部位には、第２のゲートバルブ７２によって開閉
する連通口４２が設けられ、水洗・乾燥室６２ｂと搬送
室５０とが隣接している部位には、第３のゲートバルブ
７３によって開閉する連通口４３が設けられている。薬
液処理室６２ａと水洗・乾燥室６２ｂとには、それぞれ
不活性ガス供給配管８２と排気管８５とが接続されてい
る。排気管８５，８５には、薬液処理室６２ａ内および
水洗・乾燥室６２ｂ内を強制的に排気するためのファン
（図示せず）が取り付けられている。

【００５９】他の構成は、本発明の実施の形態１の基板
の化学的処理装置と同じであり、つぎに、この実施の形
態２における基板の化学的処理装置を使用して、基板４
０を処理する方法について説明する。

【００６０】基板４０の化学的処理に先立ち、第１，第
２，第３のゲートバルブ７１，７２，７３は閉じてお
り、搬送室５０には窒素ガスなどの不活性ガスが大気圧
よりも高い圧力で不活性ガス供給配管８０から供給され
る。そして薬液処理室６２ａと水洗・乾燥室６２ｂ内は
排気管８５，８５によって常時、排気されている。この
ような状況下で、実施の形態１と同様、第１のゲートバ
ルブ７１を開け、ロボットアーム５１が待機室６１内に
搬入された基板４０をハンドリングし、連通口４１を通
過して搬送室５０内へ搬送し、その後、第１のゲートバ
ルブ７１を閉じる。

【００６１】次に、第２のゲートバルブ７２を開け、ロ
ボットアーム５１にハンドリングされている基板４０を
搬送室５０から連通口４２を通過して薬液処理室６２ａ
内へ搬送し、その後、第２のゲートバルブ７２を閉じ
る。この第２のゲートバルブ７２を開けている間も薬液
処理室６２ａ内は排気管８５から強制的に排気されて陰
圧であるため、搬送室５０から薬液処理室６２ａに不活
性ガスが流入し、薬液処理室６２ａ内の雰囲気は搬送室
５０に侵入しない。

【００６２】そして薬液処理室６２ａ内に搬送された基
板４０は、スピン処理によって薬液処理と水切り処理と
が行われる。水切り処理とは、基板４０に付着した薬液
をプロセス上問題とならない程度にまで時間をかけて洗
浄するのではなく、純水噴射で薬液を短時間で簡単に流
した後、基板４０が乾燥しない程度の濡れ状態となるよ
うに短時間の中速回転（数秒間、数100rpm）のスピン乾
燥を行う処理をいう。この時に薬液処理室６２ａ内のパ
ージや基板４０の乾燥処理に大量の窒素ガスを流して
も、第２のゲートバルブ７２が閉じているので、薬液処
理室６２ａ内の雰囲気、すなわち薬液や水のミストや蒸
気などは搬送室５０に侵入しない。

【００６３】薬液処理室６２ａで基板４０の水切り処理
が終わった後、薬液処理室６２ａ内への不活性ガスの供
給を停止または微量としてから第２のゲートバルブ７２
を開け、ロボットアーム５１が基板４０をハンドリング
し、その基板４０を薬液処理室６２ａから連通口４４を
通過して搬送室５０内へ搬送し、その後、第２のゲート
バルブ７２を閉じる。そして第３のゲートバルブ７３を
開け、ロボットアーム５１にハンドリングされている基
板４０を搬送室５０から連通口４３を通過して水洗・乾
燥室６２ｂ内へ搬送する。

【００６４】基板４０が薬液処理室６２ａから搬送室５
０を経由して水洗・乾燥室６２ｂに搬送されている間
は、基板４０は薬液で濡れているため、薬液のミストが
微量とはいえ搬送室５０内に放出される。この薬液のミ
ストが水洗・乾燥室６２ｂに侵入して洗浄品質を低下さ
せないようにするためには、搬送室５０に高い圧力の窒
素ガスを供給しながら同時に搬送室５０にも排気管８５
を接続して搬送室５０内を常に微量ではあっても排気し
続ける。こうすることにより、水洗・乾燥室６２ｂ内で
の薬液ミストの影響を最低限に抑えることが可能とな
る。

【００６５】そして、水洗・乾燥室６２ｂ内へ基板４０
を搬送した後、第３のゲートバルブ７３を閉じ、その基
板４０をスピン処理によって、水洗処理と乾燥処理す
る。薬液処理室６２ａで簡単に薬液を洗い流された基板
４０に、大量の純水を決められた時間噴射して本格的な
洗浄処理を行い、薬液をほぼ完全に洗い流した後に、基
板４０を高速回転し、乾燥処理を行う。この時、水洗・
乾燥室６２ｂ内のパージや基板４０の乾燥処理に大量の
窒素ガスなどの不活性ガスを流しても、第３のゲートバ
ルブ７３が閉じているため、水洗・乾燥室６２ａ内の雰
囲気、すなわち水のミストや蒸気などは搬送室５０に侵
入しない。

【００６６】水洗・乾燥室６２ｂ内で基板４０の乾燥処
理が終わった後、水洗・乾燥室６２ｂ内への窒素ガスの
供給を停止、または微量としてから第３のゲートバルブ
６３を開け、ロボットアーム５１が水洗・乾燥室６２ｂ
内の基板４０をハンドリングし、その基板４０を水洗・
乾燥室６２ｂから連通口４３を通過して搬送室５０内へ
搬送し、その後、第３のゲートバルブ６３を閉じる。そ
して第１のゲートバルブ７１を開け、ロボットアーム５
１が基板４０を搬送室５０から待機室６１に搬送し、最
後に第１のゲートバルブ７１を閉じると、一連の基板４
０の処理が完了する。

【００６７】基板４０を１枚ずつ連続して処理する当た
って配慮すべき事項は、第１，第２，第３のゲートバル
ブ７１，７２，７３が同時に開いて搬送室５０内の圧力
が低下し、待機室６１から大気が搬送室５０を経由して
薬液処理室６２ａと水洗・乾燥室６２ｂに流入しないよ
うにすることである。待機室６１から搬送室５０内に大
気が流入しないようにするため、搬送室５０に大量の窒
素ガスを供給する方法もあり得るが、省エネルギあるい
は酸欠防止という観点からは一連のシーケンスの中で第
１，第２，第３のゲートバルブ７１，７２，７３が同時
に開かないようにするほうが好ましい。

【００６８】(実施の形態３)本発明の実施形態３におけ
る基板の化学的処理装置を、図３を参照しながら説明す
る。図３は、この基板の化学的処理装置の概略構成図で
ある。なお、図４、図５、図１および図２に示す基板の
化学的処理装置と同じ機能を有する部位および手段につ
いては同じ符号を付すことにより、その説明は省略す
る。

【００６９】この実施の形態３における基板の化学的処
理装置は、前記実施の形態１および２におけるロボット
アーム５１を、第１と第２のロボットアーム５１ａ，５
１ｂのように複数で構成したことを特徴とするものであ
る。ここでは、実施の形態２で説明したように、処理室
６２を薬液処理室６２ａと水洗・乾燥室６２ｂとで構成
した場合について説明する。

【００７０】第１のロボットアーム５１ａは処理前と処
理後の乾燥した状態の基板４０をハンドリングし、第２
のロボットアーム５１ｂは薬液で濡れた状態の基板４０
をハンドリングする。このように第１と第２のロボット
アーム５１ａ，５１ｂを使い分けることにより、薬液の
付着した第２のロボットアーム５１ｂが乾燥処理された
基板４０をハンドリングすることがない。

【００７１】他の構成は、本発明の実施の形態２の基板
の化学的処理装置と同じであり、つぎに、この実施の形
態３における基板の化学的処理装置を使用して、基板４
０を化学的に処理する方法について説明する。

【００７２】基板４０の化学的処理に先立ち、第１，第
２，第３のゲートバルブ７１，７２，７３は閉じられて
おり、搬送室５０には大気圧よりも高い圧力で窒素ガス
などの不活性ガスが不活性ガス供給配管８０より供給さ
れている。そして薬液処理室６２ａ内と水洗・乾燥室６
２ｂ内は常時、排気管８５，８５によって強制的に排気
されている。

【００７３】このような状況下で、第１のゲートバルブ
７１を開け、第１のロボットアーム５１ａが待機室６１
内の基板４０をハンドリングし、連通口４１を通過して
搬送室５０内へ搬送し、その後、第１のゲートバルブ７
１を閉じる。第１のゲートバルブ７１が開いている間
は、搬送室５０内は陽圧であるため、待機室６１内から
搬送室５０内に大気が侵入することはない。

【００７４】つぎに、第２のゲートバルブ７２を開け、
続いて第１のロボットアーム５１ａによってハンドリン
グされている基板４０を搬送室５０から連通口４２を通
過して薬液処理室６２ａ内へ搬送し、その後、第２のゲ
ートバルブ７２を閉じる。この第２のゲートバルブ７２
が開いている間も薬液処理室６２ａ内は陰圧とされてい
るため、薬液処理室６２ａ内の雰囲気は搬送室５０内に
侵入しない。

【００７５】そして薬液処理室６２ａに搬入された基板
４０の薬液処理と液切り処理とをスピン処理で行う。こ
の場合の液切り処理とは、基板４０に付着した薬液を基
板４０が乾燥しない程度の濡れ状態となるように短時間
で中速回転（数秒間、数100rpm）のスピン処理により薬
液の大半を振り切る処理をいう。この時に薬液処理室６
２ａ内のパージや薬液の液切り処理に大量の窒素ガスを
流しても第２のゲートバルブ７２が閉じられているた
め、薬液処理室６２ａ内の雰囲気、すなわち薬液や水の
ミストや蒸気などは搬送室５０に侵入しない。

【００７６】薬液処理室６２ａで基板４０の液切り処理
が終わった後、薬液処理室６２ａ内への窒素ガスの供給
を停止、または微量としてから第２のゲートバルブ６２
を開け、第２のロボットアーム５１ｂが基板４０をハン
ドリングし、薬液処理室６２ａ内から連通口４２を通過
して搬送室５０内へ搬送し、その後、第２のゲートバル
ブ６２を閉じる。処理室６２から搬送室５０に基板４０
を搬出する時も、搬送室５０の方が陽圧であるので、処
理室６２内の雰囲気である薬液のミストや蒸気などは搬
送室５０に侵入しない。

【００７７】そして第３のゲートバルブ７３を開け、第
２のロボットアーム５１ｂによってハンドリングされて
いる基板４０を搬送室５０から連通口４３を通過して、
水洗・乾燥室６２ｂに搬送し、その後、第３のゲートバ
ルブ７３を閉じる。水洗・乾燥室６２ｂ内では、基板４
０の水洗処理と乾燥処理とをスピン処理で行う。薬液処
理室６２ａで水切り処理により、簡単に薬液を振り切っ
た基板４０は、水洗・乾燥室６２ｂで大量の純水が決め
られた時間噴射され、本格的な洗浄処理によって薬液を
ほぼ完全に洗い流した後に、基板４０の高速回転により
乾燥処理を行う。この時に水洗・乾燥室６２ｂ内のパー
ジや基板４０の乾燥処理に大量の窒素ガスを流しても第
３のゲートバルブ７３が閉じられているため、水洗・乾
燥室６２ｂ内の雰囲気、すなわち水のミストや蒸気など
は搬送室５０に侵入しない。

【００７８】水洗・乾燥室６２ｂ内で基板４０の乾燥処
理が終わった後、水洗・乾燥室６２ｂ内への窒素ガスの
供給を停止、または微量としてから第３のゲートバルブ
７３を開け、第１のロボットアーム５１ａが基板４０を
ハンドリングし、水洗・乾燥室６２ｂから連通口４２を
通過して搬送室５０内へ搬送し、その後、第３のゲート
バルブ７３を閉じる。そして、第１のゲートバルブ７１
を開け、第１のロボットアーム５１ａにハンドリングさ
れている基板４０を搬送室５０から連通口４１を通過し
て待機室６１に搬送する。最後に第１のゲートバルブ７
１を閉じると、一連の基板の化学的処理が完了する。

【００７９】基板を１枚ずつ連続して処理する当たって
配慮すべき事項は、第１，第２，第３のゲートバルブ７
１，７２，７３が同時に開いて搬送室５０内の圧力が低
下し、待機室６１より大気が搬送室５０を経由して処理
室６２と水洗・乾燥室６２ｂに流入しないことである。
先述した理由で、第１，第２，第３のゲートバルブ７
１，７２，７３は同時に開かないようにするほうが好ま
しい。

【００８０】実施の形態３における基板の化学的処理装
置では、第１のロボットアーム５１ａが処理をする前の
乾燥した基板４０と、処理をした後の乾燥した状態の基
板４０をハンドリングし、第２のロボットアーム５１ｂ
が薬液で塗れた状態の基板４０をハンドリングすること
により、薬液処理室６２ａにおけるプロセスを薬液処理
だけに限定することが可能となり、洗浄水の混入が発生
しないようにすることができる。

【００８１】最後に安全上の観点からも、第２のロボッ
トアーム５１ｂも水洗・乾燥室６２ｂで洗浄と乾燥がで
きるように水洗・乾燥室６２ｂに適当な手段を講じてお
くことが好ましい。また付着している微量の薬液が乾燥
してダスト源とならないように、適当なタイミング（日
に数回）で第２のロボットアーム５１ｂを洗浄すること
も歩留確保のためには必要である。

【００８２】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事
項の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、
ロボットアームは待機室、薬液処理室、そして水洗・乾
燥室の室数に応じて３組以上とすることも可能である。

【００８３】

【発明の効果】本発明の基板の化学処理装置および基板
の化学的処理方法によれば、開閉するゲートバルブを取
り付けた連通口を介して、搬送室と待機室および搬送室
と処理室とが隣接し、搬送室に高い圧力の不活性ガスが
供給されることにより、大気が待機室から搬送室ないし
処理室内に侵入することがない。したがって、大気が処
理室内での薬液処理に使用される薬液を劣化ないし変質
させることがなく、さらに水洗処理および乾燥処理に影
響することもない。この結果、本発明の基板の化学処理
装置および基板の化学的処理方法は、基板にウォータ・
マークが発生することがないなど高品質の半導体集積回
路や液晶デバイスを提供することが可能となり、工業的
な価値を高めることができる。

【００８４】そして、処理室での処理を薬液処理と水洗
・乾燥処理とで区分化することにより、さらに、薬液の
拡散防止のために複数のロボットアームを備えたことに
より薬液に洗浄水が混入しないようにすることができ、
しかも薬液の効率的な回収も可能となるなど、エネルギ
や資源の節約の観点からも優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における化学処理装置の
概略構成図

【図２】本発明の実施の形態２における化学処理装置の
概略構成図

【図３】本発明の実施の形態３における化学処理装置の
概略構成図

【図４】従来の化学処理装置の概略断面構成図

【図５】従来のスピン型の化学的処理装置の概略構成図

【符号の説明】

４０基板４１連通口４２連通口４３連通口５０搬送室５１ロボットアーム５１ａ第１のロボットアーム５１ｂ第２のロボットアーム６１待機室６２処理室６２ａ薬液処理室６２ｂ水洗・乾燥室７１第１のゲートバルブ７２第２のゲートバルブ７３第３のゲートバルブ８０不活性ガス供給配管８１不活性ガス供給配管８２不活性ガス供給配管８５排気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/304 ６５１Ｈ０１Ｌ 21/302 ＺＦターム(参考） 3B201 AA02 AB03 AB34 AB44 BB92 CB15 CC13 5F004 AA14 AA16 BC02 BC05 BC06 EA10 FA08 5F031 CA02 CA05 GA45 MA04 MA24 MA26 NA04 5F045 BB14 EE14 EN02 EN04 HA01 HA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不活性ガスが大気圧よりも高い圧力で充満
される密閉度の高い搬送室と、前記搬送室に隣接し、搬送室よりも常に陰圧で、基板を
待機させる１室又は２室以上の待機室と、前記搬送室に隣接し、パージ用や乾燥用の不活性ガスが
供給され、かつ、搬送室よりも陰圧となるように前記不
活性ガスが強制的に排気され、基板をスピン処理によっ
て薬液処理、水洗処理および乾燥処理する１室又は２室
以上の処理室と、搬送室と待機室との隣接部分、および搬送室と処理室と
の隣接部分に基板を通過させるために形成された連通口
と、各連通口を開閉するゲートバルブと、搬送室内に配備され、基板をハンドリングし、その基板
を待機室と搬送室との間および搬送室と処理室との間で
搬送する単数または複数のロボットアームとを備えたこ
とを特徴とする基板の化学的処理装置。
【請求項２】基板をスピン処理によって薬液処理し、そ
の後、基板に付着した薬液を簡単に流し、基板が乾燥し
ない程度の濡れ状態とする水切り処理する１室又は２室
以上の薬液処理室と、薬液処理および水切り処理された基板を本格的に洗浄す
るため、基板に純水を噴射して水洗処理し、その後、基
板を乾燥させるため、不活性ガスが供給され、水洗処理
された基板をスピン処理によって乾燥処理する水洗・乾
燥室とによって、処理室を構成したことを特徴とする請求項１に記載の基
板の化学的処理装置。
【請求項３】基板を待機させる待機室に、第１のゲート
バルブによって開閉する連通口を介して隣接している搬
送室内を不活性ガスによって大気圧よりも高い圧力で充
満する工程と、第１のゲートバルブを開けることにより、基板を待機室
から不活性ガスにより陽圧となっている搬送室内へ搬送
する工程と、第２のゲートバルブによって開閉する連通口を介して搬
送室に隣接している処理室内を強制的に排気し、処理室
内を搬送室内よりも陰圧とする工程と、第２のゲートバルブを開けることにより、搬送室内の基
板を処理室内へ搬送する工程と、第２のゲートバルブを閉じた後、処理室内にパージ用や
乾燥用の不活性ガスを供給しながら、処理室内の基板を
スピン処理により、薬液処理、水洗処理および乾燥処理
する工程と、処理室内を搬送室内よりも陰圧とするため、処理室内へ
の不活性ガスの供給を停止または微量とした後、第２の
ゲートバルブを開け、処理室内で処理された基板を陽圧
の搬送室内へ搬送する工程と、搬送室内の基板を待機室内へ搬送し、第１のゲートバル
ブを閉じる工程とを含むことを特徴とする基板の化学的
処理方法。
【請求項４】基板を待機させる待機室に、第１のゲート
バルブによって開閉する連通口を介して隣接している搬
送室内を不活性ガスによって大気圧よりも高い圧力で充
満する工程と、第１のゲートバルブを開けることにより、基板を待機室
から不活性ガスによって陽圧となっている搬送室へ搬送
する工程と、第２のゲートバルブによって開閉する連通口を介して搬
送室に隣接している薬液処理室内を強制的に排気し、薬
液処理室内を搬送室内よりも陰圧とする工程と、第２のゲートバルブを開けることにより、搬送室内の基
板を薬液処理室内へ搬送する工程と、第２のゲートバルブを閉じた後、薬液処理室内にパージ
用の不活性ガスを供給しながら、薬液処理室内の基板を
スピン処理することにより薬液処理し、その後、基板に
付着した薬液を簡単に流し、基板が乾燥しない程度の濡
れ状態とする水切り処理する工程と、薬液処理室内を搬送室内よりも陰圧とするため、薬液処
理室内への不活性ガスの供給を停止または微量とした
後、第２のゲートバルブを開け、薬液処理室内で薬液処
理および水切り処理された基板を陽圧の搬送室内へ搬送
する工程と、第３のゲートバルブによって開閉する連通口を介して搬
送室に隣接している水洗・乾燥処理室内を強制的に排気
し、水洗・乾燥室内を搬送室内よりも陰圧とする工程
と、第３のゲートバルブを開けることにより、搬送室内の薬
液処理および水切り処理された基板を水洗・乾燥室内へ
搬送する工程と、第３の間のゲートバルブを閉じ、水洗・乾燥室内の基板
を本格的に洗浄するため、基板に純水を噴射して水洗処
理し、その後、基板を乾燥させるため、不活性ガスを供
給し、水洗処理された基板をスピン処理によって乾燥処
理する工程と、水洗・乾燥室内を搬送室内よりも陰圧とするため、水洗
・乾燥室内への不活性ガスの供給を停止または微量とし
た後、第３のゲートバルブを開け、水洗・乾燥室内の基
板を搬送室内へ搬送する工程と、搬送室内の基板を待機室内へ搬送し、第１のゲートバル
ブを閉じる工程とを含むことを特徴とする基板の化学的
処理方法。
【請求項５】搬送室内に配備されたロボットアームによ
って基板をハンドリングし、その基板を各室へ搬送する
ことを特徴とする請求項３または４に記載の基板の化学
的処理方法。
【請求項６】搬送室内に配備された複数のロボットアー
ムによって乾燥した状態の基板と濡れた状態の基板をそ
れぞれハンドリングし、その基板を各室へ搬送すること
を特徴とする請求項４に記載の基板の化学的処理方法。
【請求項７】搬送室内の圧力が待機室および処理室内の
圧力よりも低下しないように、各ゲートバルブを同時に
開けないことを特徴とする請求項３から６のいずれかに
記載の基板の化学的処理方法。