JP2004119711A

JP2004119711A - Substrate processing equipment

Info

Publication number: JP2004119711A
Application number: JP2002281531A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Motomura; 基村　雅洋
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: JP3892787B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing equipment which is capable of reducing consumption of an organic solvent and shortening a time required for processing a substrate. <P>SOLUTION: IPA vapor and nitrogen gas start to be supplied from a first supply nozzle 240 and a second supply nozzle 250 respectively while the substrate W is cleaned in the other equipment, and a flow area AI2 of IPA vapor and a flow area AN2 of nitrogen gas are formed. After the substrate W is completely cleaned, the substrate W is loaded into a housing case 210 and pulled down to a point near the bottom of the housing case 210 once. Thereafter, the substrate W is made to pass through the flow area AI2 of IPA vapor and the flow area AN2 of nitrogen gas in this sequence so as to be dried out as the substrate W is pulled up in one direction. As the result, the IPA vapor can be efficiently supplied to the substrate W, so that consumption of the organic solvent can be reduced. The substrate W can be completely dried out while the substrate W is pulled up in one direction, so that a drying time can be shortened. The supply of IPA vapor is started while the substrate W is cleaned in the other equipment, so that a processing time can be furthermore shortened. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、純水による洗浄処理が終了した半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する。）の乾燥処理を行う乾燥処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板の製造工程においては、フッ酸等の薬液による処理および純水による洗浄処理を順次行った後、純水から基板を引き出しつつイソプロピルアルコール（以下、「ＩＰＡ」と称する。）等の有機溶剤の蒸気を基板の周辺に供給して乾燥処理を行う基板処理装置が用いられている。特に、基板上に形成されるパターンの構造の複雑化、微細化が進展している近年においては、ＩＰＡ蒸気を供給しつつ純水から基板を引き揚げる引き揚げ乾燥方式が主流になりつつある。
【０００３】
従来の引き揚げ乾燥方式の基板処理装置は、図１６に示すように純水による洗浄処理を行う処理槽９２を収容器９０の内部に収容している。処理槽９２における基板Ｗの洗浄処理終了後に、収容器９０内に窒素ガスを供給しつつ基板Ｗを昇降機構９３によって処理槽９２から引き揚げてから、図１６中矢印ＦＩ９に示すように、供給ノズル９１からＩＰＡ蒸気を吐出する。これにより、収容器９０内がＩＰＡ蒸気で満たされて、基板ＷにＩＰＡが凝縮し、それが気化することにより、基板Ｗの乾燥処理が行われることとなる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−１９８１２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の引き揚げ乾燥方式の基板処理装置においては、収容器９０内全体にＩＰＡ蒸気を供給することが必要であり、ＩＰＡ蒸気が基板Ｗに効率よく供給されているとは言えず、ＩＰＡの消費量が多いという問題が存在する。
【０００６】
また、収容器９０内全体にＩＰＡ蒸気を供給するために要する時間や、基板Ｗ表面に凝縮したＩＰＡの液滴の気化に要する時間などのため、乾燥処理時間が長時間になるという問題が存在する。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、有機溶剤の消費量を削減でき、かつ乾燥処理時間を短縮できる基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基板の乾燥処理を行う基板処理装置であって、基板の搬出入口を有する収容器と、有機溶剤の蒸気を吐出し、前記収容器内の一部の領域において有機溶剤の気流域を形成する有機溶剤気流域形成手段と、不活性ガスを吐出し、前記収容器内において有機溶剤の気流域の上方に不活性ガスの気流域を形成する不活性ガス気流域形成手段と、前記収容器内において、基板を保持しつつ昇降させる昇降手段と、前記昇降手段によって基板を一方向に引き揚げる際に、有機溶剤の気流域と不活性ガスの気流域とを通過させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記収容器内に、純水を貯留し、純水中に基板を浸漬して洗浄処理を行う処理槽と、前記処理槽内で基板が保持された状態で、前記処理槽に貯留された純水を排水する排水手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記処理槽内で基板の洗浄処理が終了した後、前記昇降手段によって基板を前記処理槽から引き揚げる際に有機溶剤の気流域と不活性ガスの気流域とを通過させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載の基板処理装置であって、前記有機溶剤気流域形成手段は、前記排水手段による前記処理槽からの純水の排水が終了した後に有機溶剤の蒸気の吐出を開始して、有機溶剤の気流域を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記収容器内の基板の搬出入口付近の雰囲気を冷却する冷却手段をさらに備え、前記有機溶剤気流域形成手段は、基板が前記収容器内に搬入される以前から、前記収容器内において有機溶剤の気流域を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記制御手段は、前記昇降手段によって基板を移動させて、有機溶剤の気流域を通過させた後に、前記昇降手段によって基板を一方向に引き揚げつつ、有機溶剤の気流域と不活性ガスの気流域とを通過させることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記収容器内を減圧する減圧手段をさらに備え、前記昇降手段によって基板が不活性ガスの気流域を通過した後、前記不活性ガス気流域形成手段からの不活性ガスの吐出を継続しつつ、前記減圧手段が、前記収容器内の減圧を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に係る発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記不活性ガス気流域形成手段へ供給する不活性ガスを加熱する不活性ガス加熱手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に係る発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記有機溶剤の蒸気は、イソプロピルアルコールの蒸気であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１７】
＜１．第１実施形態＞
（１）　基板処理装置１の要部構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の正面図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ位置から見た断面図である。なお、図１および以下の各図にはそれらの方向関係を明確にするため、ＸＹ平面を水平面としＺ軸方向を鉛直方向とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。
【００１８】
この基板処理装置１は、純水による洗浄処理が終了した基板Ｗを、有機溶剤であるＩＰＡにより乾燥させる装置であって、主として収容器１０と、処理槽２０と、昇降機構３０と、第１供給ノズル４０と、第２供給ノズル５０とを備えている。
【００１９】
処理槽２０は、フッ酸等の薬液または純水（以下、これらを総称して「処理液」とする。）を貯留して基板Ｗに順次表面処理を行う槽であり、収容器１０の内部に収容されている。処理槽２０の底部近傍には処理液吐出ノズル（図示省略）が配置されており、図外の処理液供給源からその処理液吐出ノズルを介して処理槽２０内に処理液を供給することができる。この処理液は処理槽２０の底部から供給されてオーバーフロー面、すなわち処理槽２０の開口部２０Ｐから溢れ出る。また、処理槽２０では、後述する排液バルブ４７（図３参照）の開放によって処理槽２０内に貯留された処理液を排出することも可能である。
【００２０】
収容器１０は、その内部に処理槽２０、昇降機構３０、第１供給ノズル４０、第２供給ノズル５０等を収容する筐体である。収容器１０の上部１１は、概念的に図示されたスライド式開閉機構１２によって開閉可能とされている（以下の図２〜図８は、この開閉機構１２を図示省略。）。収容器１０の上部１１を開放した状態では、その開放部分から基板Ｗの搬出入を行うことができる。一方、収容器１０の上部１１を閉鎖した状態では、その内部を密閉空間とすることができる。
【００２１】
昇降機構３０は、処理槽２０に貯留されている処理液に一組の複数の基板Ｗ（ロット）を浸漬させる機構である。昇降機構３０は、リフター３１と、リフターアーム３２と、基板Ｗを保持する３本の保持棒３３、３４、３５とを備えている。３本の保持棒３３、３４、３５のそれぞれには基板Ｗの外縁部がはまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持溝が所定間隔にてＸ方向に配列して設けられている。それぞれの保持溝は、切り欠き状の溝である。３本の保持棒３３、３４、３５はリフターアーム３２に固設され、リフターアーム３２は、リフター３１によって鉛直方向（Ｚ方向）に昇降可能に設けられている。
【００２２】
このような構成により、昇降機構３０は３本の保持棒３３、３４、３５によってＸ方向に相互に平行に配列されて保持された複数の基板Ｗを処理槽２０に貯留されている処理液に浸漬する位置（図１の実線位置）とその処理液から引き揚げた位置（図１の仮想線位置）との間で経路ＰＴ１に沿って昇降させることができる。なお、リフター３１には、リフターアーム３２を昇降させる機構として、ボールネジを用いた送りネジ機構や、プーリやベルトを用いたベルト機構など種々の公知の機構を採用することが可能である。
【００２３】
昇降機構３０を図１の仮想線位置に位置させるとともに、収容器１０の上部１１を開放することにより、装置外部の基板搬送ロボットと昇降機構３０との間で基板Ｗの受け渡しを行うことができる。
【００２４】
また、処理槽２０の外部には、開口部２０Ｐの近傍に２本の第１供給ノズル４０が設けられている。２本の第１供給ノズル４０は、昇降機構３０によって昇降される複数の基板Ｗの両側の側方のそれぞれに設けられている。第１供給ノズル４０のそれぞれは、Ｘ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に等間隔にて配列された複数の吐出孔４１を備えている。複数の吐出孔４１のそれぞれは、吐出方向をオーバーフロー面と平行に向けるように形成されている。そして、第１供給ノズル４０のそれぞれは、複数の吐出孔４１から水平方向（Ｙ方向）に向けてＩＰＡ蒸気を吐出し、処理槽２０の上方空間の一部でかつ、基板Ｗの昇降経路ＰＴ１と交わる領域にＩＰＡ蒸気の気流域を形成する、有機溶剤気流域形成手段として機能する。
【００２５】
さらに、収容器１０の内部であって２本の第１供給ノズル４０のそれぞれから所定の距離をおいて上方には、２本の第２供給ノズル５０が設けられている。第２供給ノズル５０のそれぞれは、Ｘ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に等間隔にて配列された複数の吐出孔５１を備えている。複数の吐出孔５１のそれぞれは、吐出方向をオーバーフロー面と平行に向けるように形成されている。そして、第２供給ノズル５０のそれぞれは、複数の吐出孔５１から水平方向（Ｙ方向）に向けて不活性ガスである窒素ガスを吐出し、ＩＰＡ蒸気の気流域より上方の空間の一部でかつ昇降経路ＰＴ１と交わる領域に、窒素ガスの気流域を形成する不活性ガス気流域形成手段として機能する。
【００２６】
第１供給ノズル４０および第２供給ノズル５０には、収容器１０外部の供給機構から、それぞれＩＰＡ蒸気および窒素ガスを供給することができる。図３は、基板処理装置１の配管等の構成を示す模式図である。
【００２７】
第１供給ノズル４０は、ＩＰＡ供給源４４と配管を介して接続されている。ＩＰＡバルブ４５を開放することによって、ＩＰＡ供給源４４から第１供給ノズル４０にＩＰＡ蒸気を供給することができる。第１供給ノズル４０に供給されたＩＰＡ蒸気は、複数の吐出孔４１のそれぞれから水平方向に基板Ｗの主面に平行な流れを形成して吐出される。
【００２８】
第２供給ノズル５０は、窒素ガス供給源４２と配管を介して接続されている。窒素ガスバルブ４３を開放することによって、窒素ガス供給源４２から第２供給ノズル５０に窒素ガスを供給することができる。第２供給ノズル５０に供給された窒素ガスは、複数の吐出孔５１のそれぞれから水平方向に基板Ｗの主面に平行な流れを形成して吐出される。
【００２９】
また、処理槽２０の底部と装置外の排液ラインとは配管を介して接続されており、その配管には排液バルブ４７が介挿されている。この排液バルブ４７を開放すると、処理槽２０内の処理液は処理槽２０の底部から速やかに排出されることとなる。
【００３０】
収容器１０内と装置外の排気ラインとは配管を介して接続されており、その配管には排気バルブ４８と排気（減圧）ポンプ４９が介挿されている。排気バルブ４８を開放して排気ポンプ４９を駆動させることによって、収容器１０内の雰囲気は排気されることとなる。
【００３１】
なお、図３に示す窒素ガスバルブ４３、ＩＰＡバルブ４５、排液バルブ４７、排気バルブ４８および排気ポンプ４９は、いずれも図外の制御部７０によってその動作を制御されている。この制御部７０および排液バルブ４７は、処理槽２０の排水手段として機能することとなる。
【００３２】
（２）　基板処理装置１における乾燥処理
図４は、基板処理装置１における基板処理の動作を説明するフローチャートである。また、図５から図８は、基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。以下に、上記の基板処理装置１の処理手順について図４から図８を参照しつつ説明する。
【００３３】
上記の基板処理装置１において基板Ｗに処理を行うときは、まず、昇降機構３０が図外の基板搬送ロボットから複数の基板Ｗを受け取る。そして、昇降機構３０がＸ方向に相互に間隔を隔てて一括保持した複数の基板Ｗを降下させるとともに収容器１０が密閉され、基板Ｗを処理槽２０内に搬入するための開口部２０Ｐから処理槽２０に貯留された純水中に浸漬させる（ステップＳ１）。この段階においては、処理槽２０に純水が供給され続けており、処理槽２０の上端のオーバーフロー面からは純水が溢れ出し続けている。処理槽２０から溢れ出した純水は、処理槽２０の上端部外側に設けられた回収部によって回収され、装置外の排液ラインに排出される。
【００３４】
ステップＳ２では、窒素ガスの気流域ＡＮ１を形成する。すなわち、図５中矢印ＦＮ１に示すように第２供給ノズル５０から窒素ガスを水平方向に吐出することにより、基板Ｗの昇降経路ＰＴ１（図１参照）の一部に窒素ガスの気流域ＡＮ１（図５の仮想線部）を形成する。この窒素ガスの気流域ＡＮ１は、吐出孔５１の吐出方向に一定以上の流速を有する窒素ガスの気流域である。ただし、この段階においては、第２供給ノズル５０から吐出された窒素ガスは、収容器１０内部全体を満たし、以下の基板Ｗの洗浄処理は窒素雰囲気下で進行することとなる。
【００３５】
ステップＳ３では、基板Ｗの洗浄処理を行う。ここでは、処理槽２０に貯留された純水に複数の基板Ｗを浸漬した状態を維持しつつ、処理槽２０に薬液または純水を順次供給することによりエッチングや洗浄処理を予め定められた順序に従って進行させる（図５の状態）。この段階においても、処理槽２０の上端から薬液または純水が溢れ出し続けており、溢れ出した処理液は上記の回収部によって回収される。
【００３６】
基板Ｗに対する表面処理が進行すると、やがて最終の仕上洗浄処理に至る。本実施形態では、仕上洗浄処理も通常の洗浄処理と同じく、処理槽２０に純水を貯留し、その純水中に複数の基板Ｗを浸漬することによって行われる。なお、最終の仕上げ洗浄処理の段階においても窒素ガスの供給が行われており、第２供給ノズル５０から窒素ガスが吐出され、窒素雰囲気下にて仕上げ洗浄処理が行われる。
【００３７】
ステップＳ４では、処理槽２０に貯留された純水を排水する。すなわち、処理槽２０内における基板Ｗの洗浄処理（ステップＳ３）が終了すると、図６に示すように、基板Ｗを処理槽２０内に保持したまま、処理槽２０内に貯留された純水を排水する。ここでも、図６中矢印ＦＮ１に示すように第２供給ノズル５０から窒素ガスを吐出することによって、処理槽２０内を含む収容器１０内は窒素雰囲気に保たれている。これにより、純水中から露出した基板Ｗは窒素雰囲気で覆われることとなり、基板Ｗ表面におけるウォーターマークの発生を防止できる。
【００３８】
また、上記のように処理槽２０内で基板Ｗを保持した状態で排水して、処理槽２０内の界面（水面）を低下させることで基板Ｗを収容器１０内の雰囲気に露出させる場合には、純水から基板Ｗを引き揚げることで基板Ｗを露出させる場合に対して、引き揚げに伴う基板Ｗの揺れ（振動）が発生することがないため、界面付近で生じうる基板Ｗへのパーティクルの再付着を効果的に防止できる。特に、雰囲気への基板Ｗの露出速度を上げたい場合には、基板Ｗを保持して排水する方法が有効となる。
【００３９】
ステップＳ５では、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１を形成する。すなわち、処理槽２０内の排水（ステップＳ４）が終了した後、第１供給ノズル４０からＩＰＡ蒸気を処理槽２０の上方で略水平方向に吐出し（図７中矢印ＦＩ１）、収容器１０の内部空間の一部の領域に、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１を形成する。このＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１は、第１供給ノズル４０付近において吐出孔４１の吐出方向に一定以上の流速を有するＩＰＡ蒸気のゾーンとなっている。なお、第２供給ノズル５０からは、継続して窒素ガス流ＦＮ１を供給する。
【００４０】
ステップＳ６では、基板Ｗを引き揚げ、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１を通過させる。すなわち、昇降機構３０を上昇方向に駆動し、相互に間隔を隔てた複数の基板Ｗを処理槽２０から一括して引き揚げる。ここでは、図７に示すように、第１供給ノズル４０により収容器１０内の局所において形成されたＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１を複数の基板Ｗが通過する。このように経路ＰＴ１（図１参照）の一部について形成されるＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１において、ＩＰＡ蒸気が基板Ｗに直接的に吹き付けられる。この場合、混合気体でなく単一の気体つまりＩＰＡのみが窒素ガスにさらされていた基板Ｗに作用し、基板Ｗの表面全体がＩＰＡで覆われることとなる。
【００４１】
このように気流域ＡＩ１を基板Ｗが通過することにより、基板ＷにＩＰＡ蒸気を効率よく供給できるため、ＩＰＡ蒸気の消費量が削減できる。すなわち、収容器１０内の一部のスペースにＩＰＡ蒸気を重点的に供給するため、収容器１０内全体にＩＰＡ蒸気を供給する従来の方法に比べて、ＩＰＡの消費量を著しく減少できることとなる。
【００４２】
ステップＳ７では、基板Ｗをさらに引き揚げ、窒素ガスの気流域ＡＮ１を通過させる。基板Ｗが気流域ＡＩ１を通過している段階においても、第２供給ノズル５０からは、継続して窒素ガス流ＦＮ１が供給されており、窒素ガスの気流域ＡＮ１が形成されている。この窒素ガスの気流域ＡＮ１は、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１よりも上方の、第２供給ノズル５０付近において、吐出孔５１の吐出方向に一定の流速を有する窒素ガスのゾーンとなっている。基板ＷがＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１を通過し終えると、昇降機構３０は一旦駆動を停止し、基板Ｗはしばらく停止する。そして、第１供給ノズル４０より一定時間ＩＰＡ蒸気の供給が継続された後、第１供給ノズル４０からのＩＰＡ蒸気の供給は停止する。その後、昇降機構３０は上昇方向に駆動を再開し、複数の基板Ｗを一括して引き揚げる。ここでは、図８に示すように、第２供給ノズル５０により収容器１０内の局所において形成された気流域ＡＮ１を複数の基板Ｗが通過する。このように経路ＰＴ１（図１参照）の一部について形成される窒素ガスの気流域ＡＮ１において窒素ガスが基板Ｗに直接的に吹き付けられ、複数の基板Ｗの表面に凝縮したＩＰＡの液滴が気化されることとなる。
【００４３】
このように、気流域ＡＮ１を基板Ｗが通過することにより、基板Ｗの表面に凝縮したＩＰＡの液滴を効率よく気化するため、乾燥時間を短縮し、基板Ｗ表面の残留ＩＰＡによる乾燥不良を低減することができる。また、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１の上方に窒素ガスの気流域ＡＮ１を形成することにより、基板Ｗを経路ＰＴ１に沿って一方向に引き揚げる動作の間に気流域ＡＩ１および気流域ＡＮ１の通過を完了することができるため、乾燥時間をさらに短縮することができる。
【００４４】
ステップＳ８では、減圧処理を行う。すなわち、基板Ｗが窒素ガスの気流域ＡＮ１の上方まで引き揚げられた後、第２供給ノズル５０からは窒素ガスの供給を継続しつつ、排気ポンプ４９を駆動し、収容器１０内に残留するＩＰＡ蒸気を収容器１０外部に排気する。このとき、排気ポンプ４９による排気流量よりも第２供給ノズル５０からの窒素ガスの供給流量が少なくなるようにしておけば、収容器１０内を窒素ガス雰囲気に置換しつつ減圧することができ、基板Ｗ表面に付着したＩＰＡの沸点が低下してＩＰＡが急速に気化する。したがって、いわゆるＩＰＡによる減圧乾燥が実行され、基板Ｗ表面に残留するＩＰＡの液滴の気化をさらに促進する。
【００４５】
減圧乾燥が終了すると、第２供給ノズル５０からの窒素ガスの供給を継続しつつ、排気ポンプ４９の動作を停止する。これにより、収容器１０内が窒素ガス雰囲気で満たされ、大気圧にまで復圧することとなる。大気圧に復圧後、第２供給ノズル５０からの窒素ガスの供給を停止する。
【００４６】
その後、基板Ｗを昇降機構３０によりさらに引き揚げ、基板Ｗが図１中の仮想線位置にまで到達した時点で、昇降機構３０が停止し、基板Ｗの引き上げが完了する。そして、基板Ｗは基板搬送ロボットに渡されて一連の処理が終了する。
【００４７】
以上の基板処理装置１の動作により、収容器１０内の一部の領域に形成したＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１を基板Ｗが通過し、基板Ｗに対して直接的にＩＰＡ蒸気を供給するため、ＩＰＡの供給量を削減でき、ＩＰＡ供給に要する時間も短縮できる。また、その後基板Ｗが窒素ガスの気流域ＡＮ１を通過し、基板Ｗに対して直接的に窒素ガスを供給することにより、基板Ｗの表面に凝縮したＩＰＡの液滴を効率よく気化するため、乾燥時間を短縮できる。また、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ１の上方に窒素ガスの気流域ＡＮ１を形成することにより、基板Ｗを経路ＰＴ１に沿って一方向に引き揚げる動作の間に気流域ＡＩ１および気流域ＡＮ１の通過を完了することができるため、乾燥時間をさらに短縮することができる。
【００４８】
＜２．第２実施形態＞
（１）　基板処理装置２の要部構成
図９は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置２の正面図である。また、図１０は、図９のＸ−Ｘ位置から見た断面図である。
【００４９】
本実施形態における基板処理装置２は処理槽を備えず、図外の他装置において仕上げ洗浄処理まで終了した基板ＷをＩＰＡにより乾燥させる装置である。この基板処理装置２は、主として収容器２１０と、昇降機構２３０と、第１供給ノズル２４０と、第２供給ノズル２５０と、冷却機構２６０とを備えている。
【００５０】
収容器２１０は、その内部に昇降機構２３０、第１供給ノズル２４０、第２供給ノズル２５０、冷却機構２６０等を収容する筐体である。収容器２１０の上部２１１は、概念的に図示されたスライド式開閉機構２１２によって開閉可能とされている（以下の図１０〜図１５では、この開閉機構２１２を図示省略）。収容器２１０の上部２１１を開放した状態では、その開放部分から基板Ｗの搬出入を行うことができる。一方、収容器２１０の上部２１１を閉鎖した状態では、その内部を密閉空間とすることができる。
【００５１】
昇降機構２３０は、洗浄処理後の一組の複数の基板Ｗを収容器２１０内において昇降させる機構である。昇降機構２３０は、リフター２３１と、リフターアーム２３２と、基板Ｗを保持する３本の保持棒２３３、２３４、２３５とを備えている。３本の保持棒２３３、２３４、２３５のそれぞれには基板Ｗの外縁部がはまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持溝が所定間隔にてＸ方向に配列して設けられている。それぞれの保持溝は切り欠き状の溝である。３本の保持棒２３３、２３４、２３５は、リフターアーム２３２に固設され、リフターアーム２３２は、リフター２３１によって鉛直方向（Ｚ方向）に昇降可能に設けられている。
【００５２】
このような構成により、昇降機構２３０は、３本の保持棒２３３、２３４、２３５によってＸ方向に相互に平行に配列されて保持された複数の基板Ｗを第１供給ノズル２４０より収容器２１０の底部に近い位置（図９の実線位置）と第２供給ノズル２５０より上部２１１に近い位置（図９の仮想線位置）との間で経路ＰＴ２に沿って昇降させることができる。なお、リフター２３１には、リフターアーム２３２を昇降させる機構として、ボールネジを用いた送りネジ機構やプーリやベルトを用いたベルト機構など種々の公知の機構を採用することが可能である。
【００５３】
昇降機構２３０を図９の仮想線位置に位置させるとともに、収容器２１０の上部２１１を開放することにより、装置外部の基板搬送ロボットと昇降機構２３０との間で基板Ｗの受け渡しを行うことができる。
【００５４】
また、収容器２１０の内部には、収容器２１０の側面に沿って２本の第１供給ノズル２４０が設けられている。２本の第１供給ノズル２４０は、昇降機構２３０によって昇降される複数の基板Ｗの両側の側方のそれぞれに設けられている。第１供給ノズル２４０のそれぞれは、Ｘ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に等間隔にて配列された複数の吐出孔２４１を備えている。複数の吐出孔２４１のそれぞれは、吐出方向を水平方向（Ｙ方向）に向けるように形成されている。そして、第１供給ノズル２４０のそれぞれは、複数の吐出孔２４１から水平方向に向けてＩＰＡ蒸気を吐出し、基板Ｗの昇降経路ＰＴ２と交わる領域に、ＩＰＡ蒸気の気流域を形成する有機溶剤気流域形成手段として機能する。
【００５５】
さらに、収容器２１０の内部であって２本の第１供給ノズル２４０のそれぞれから所定の距離をおいて上方には、２本の第２供給ノズル２５０が設けられている。第２供給ノズル２５０のそれぞれは、Ｘ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に等間隔にて配列された複数の吐出孔２５１を備えている。複数の吐出孔２５１のそれぞれは、吐出方向を水平方向（Ｙ方向）に向けるように形成されている。そして、第２供給ノズル２５０のそれぞれは、複数の吐出孔２５１から水平方向に向けて窒素ガスを吐出し、ＩＰＡ蒸気の気流域より上方で昇降経路ＰＴ２と交わる領域に、窒素ガスの気流域を形成する不活性ガス気流域形成手段として機能する。
【００５６】
冷却機構２６０は、収容器２１０内部の上部２１１付近において、収容器２１０の側面に沿って螺旋状に巻かれた中空の管状部材であり、内部に冷水を流すことができる水冷管となっている。冷却機構２６０は、内部に冷水を供給することにより、収容器２１０内部の上部２１１付近の雰囲気を冷却する冷却手段として機能する。
【００５７】
第１供給ノズル２４０および第２供給ノズル２５０には、収容器２１０外部の供給機構から、それぞれＩＰＡ蒸気および窒素ガスを供給することができる。図１１は、基板処理装置２の配管等の構成を示す模式図である。
【００５８】
第１供給ノズル２４０は、ＩＰＡ供給源２４４と配管を介して接続されている。ＩＰＡバルブ２４５を開放することによって、ＩＰＡ供給源２４４から第１供給ノズル２４０にＩＰＡ蒸気を供給することができる。第１供給ノズル２４０に供給されたＩＰＡ蒸気は、複数の吐出孔２４１のそれぞれから水平方向に基板Ｗの主面に平行な流れを形成して、吐出される。
【００５９】
第２供給ノズル２５０は、窒素ガス供給源２４２と配管を介して接続されている。窒素ガスバルブ２４３を開放することによって、窒素ガス供給源２４２から第２供給ノズル２５０に窒素ガスを供給することができる。第２供給ノズル２５０に供給された窒素ガスは、複数の吐出孔２５１のそれぞれから水平方向に基板Ｗの主面に平行な流れを形成して、吐出される。
【００６０】
収容器２１０内と装置外の排気ラインとは配管を介して接続されており、その配管には排気バルブ２４８と排気（減圧）ポンプ２４９が介挿されている。排気バルブ２４８を開放して排気ポンプ２４９を駆動させることによって、収容器２１０内の雰囲気は排気されることとなる。
【００６１】
また、冷却機構２６０は、装置外の給水ラインおよび排水ラインと接続されており、給水ラインには給水バルブ２６１が介挿されている。給水バルブ２６１を開放することによって、給水ラインから冷却機構２６０に冷水を供給することができる。冷却機構２６０に供給された冷水は、冷却手段として使用された後、排水ラインへ排水される。
【００６２】
なお、図３に示す窒素ガスバルブ２４３、ＩＰＡバルブ２４５、排気バルブ２４８、排気ポンプ２４９、および給水バルブ２６１は、いずれも図外の制御部２７０によってその動作を制御されている。
【００６３】
（２）　基板処理装置２における乾燥処理
図１２は、基板処理装置２における基板処理の動作を説明するフローチャートである。本実施形態では、洗浄処理までを図外の他装置において終了させ、洗浄処理が終了した基板Ｗを収容器２１０内に搬入し、乾燥処理を行うこととなる。図１３から図１５は、基板処理装置２における処理の様子を説明する図である。以下に、基板処理装置２の処理手順について図１２から図１５を参照しつつ説明する。
【００６４】
まず、ステップＳ２１では、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２、窒素ガスの気流域ＡＮ２、および冷却層ＡＣを形成する。図外の他装置において、乾燥処理の対象となる一組の基板Ｗについて洗浄処理が行われている間に、図１３に示すように、基板処理装置２の収容器２１０内においては、第１供給ノズル２４０からはＩＰＡ蒸気が、第２供給ノズル２５０からは窒素ガスが、それぞれ略水平方向に吐出を開始する（図１３中矢印ＦＩ２および矢印ＦＮ２）。第１供給ノズル２４０からのＩＰＡ蒸気の吐出により、収容器２１０の内部空間の一部の領域に、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２を形成する。このＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２は、第１供給ノズル２４０付近において吐出孔２４１の吐出方向に一定以上の流速を有するＩＰＡ蒸気のゾーンとなっている。また、第２供給ノズル２５０からの窒素ガスの吐出により、収容器２１０の内部空間の一部の領域に、窒素ガスの気流域ＡＮ２を形成する。この窒素ガスの気流域ＡＮ２は、第２供給ノズル２５０付近において吐出孔２５１の吐出方向に一定以上の流速を有する窒素ガスのゾーンとなっている。
【００６５】
この時点において、給水バルブ２６１を開放することにより冷却機構２６０を作動させ、収容器２１０の上部２１１付近の雰囲気を冷却する。このようにして、収容器２１０の上部２１１付近には冷却層ＡＣを形成しておく。
【００６６】
ステップＳ２２では、収容器２１０内に基板Ｗの搬入を行う。図外の他装置において、既述した洗浄処理が終了した上記一組の複数の基板Ｗは、図外の基板搬送ロボットを介して基板処理装置２に搬送される。そして、収容器２１０の上部のスライド式開閉機構２１２を開放し、搬送されてきた基板Ｗが基板搬送ロボットから昇降機構２３０へ渡される。その後、スライド式開閉機構２１２は速やかに閉鎖する。
【００６７】
この際、収容器２１０内にＩＰＡ蒸気の雰囲気が存在する状態で、上部のスライド式開閉機構２１２を開放することとなる。ＩＰＡは環境に負荷を与えるため、通常の排気ラインでは所定の廃棄処理を施した上で排出しており、排気ラインを通さずＩＰＡ蒸気をそのまま外部に排出することは好ましくない。そこで、本実施形態においては、予め収容器２１０の上部２１１付近に冷却層ＡＣを形成しておき、冷却層ＡＣにおいてはＩＰＡ蒸気が凝縮するようにしている。このようにして、ＩＰＡ蒸気が冷却層ＡＣより上部へ通過することを防止し、ＩＰＡ蒸気の外部への排出経路を遮断している。
【００６８】
スライド式開閉機構２１２を閉鎖した後は、給水バルブ２６１を閉鎖し、冷却機構２６０の動作を停止する。
【００６９】
ステップＳ２３では、基板Ｗを移動させて、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２を通過させる。昇降機構２３０は、基板Ｗを受け取ると、下降方向（図１４中矢印ＤＷ２１の方向）に駆動を開始し、複数の基板Ｗを、窒素ガスの気流域ＡＮ２、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２の順で通過させつつ、収容器の底部付近（図９の実線位置）まで引き下げる。その後、昇降機構２３０は駆動を上昇方向（図１４中矢印ＤＷ２２の方向）に切り替え、複数の基板Ｗを、再びＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２を通過させつつ引き揚げる。このように経路ＰＴ２（図９参照）の一部について形成されるＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２において、ＩＰＡ蒸気が基板Ｗに直接的に吹き付けられ、複数の基板Ｗの表面に付着している水分がＩＰＡに置換される。この場合、混合気体でなく単一の気体つまりＩＰＡのみが窒素ガスにさらされていた基板Ｗに作用し、基板Ｗの表面全体がＩＰＡで覆われることとなる。
【００７０】
ここで、基板Ｗは不活性ガスである窒素ガスの気流域ＡＮ２を通過しながらＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２へ向かうため、基板Ｗ表面におけるウォーターマークの発生を抑制できる。また、気流域ＡＩ２を基板Ｗが通過することにより、基板ＷにＩＰＡ蒸気を効率よく供給できるため、ＩＰＡ蒸気の消費量が削減できる。すなわち、収容器２１０内の一部のスペースにＩＰＡ蒸気を重点的に供給するため、収容器２１０内全体にＩＰＡ蒸気を供給する従来の方法に比べて、ＩＰＡの消費量を著しく減少できることとなる。特に本実施形態においては、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２を往復２回通過するため、基板Ｗ表面へのＩＰＡの凝縮がより確実に行われることとなり、乾燥不良を低減することができる。
【００７１】
ステップＳ２４では、基板Ｗをさらに引き揚げ、窒素ガスの気流域ＡＮ２を通過させる。基板ＷのＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２への２回目の通過が終了すると、昇降機構２３０は一旦駆動を停止し、基板Ｗはしばらく停止する。そして、第１供給ノズル２４０より一定時間ＩＰＡ蒸気の供給が継続された後、第１供給ノズル２４０からのＩＰＡ蒸気の供給は停止する。その後、昇降機構２３０は上昇方向の駆動を再開し、図１５に示すように、複数の基板Ｗは、窒素ガスの気流域ＡＮ２を通過しつつ、引き揚げられる。このように経路ＰＴ２（図９参照）の一部について形成される窒素ガスの気流域ＡＮ２において、窒素ガスが基板Ｗに直接的に吹き付けられ、複数の基板Ｗの表面に凝縮したＩＰＡの液滴が気化されることとなる。
【００７２】
このように気流域ＡＮ２を基板Ｗが通過することにより、基板Ｗの表面に凝縮したＩＰＡの液滴が効率よく気化するため、乾燥時間を短縮し、基板Ｗ表面の残留ＩＰＡによる乾燥不良を低減することができる。また、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２の上方に窒素ガスの気流域ＡＮ２を形成することにより、基板Ｗを経路ＰＴ２に沿って一方向に引き揚げる動作の間に気流域ＡＩ２および気流域ＡＮ２の通過を完了することができ、乾燥時間をさらに短縮することができる。
【００７３】
ステップＳ２５では、減圧処理を行う。すなわち、基板Ｗが窒素ガスの気流域ＡＮ２の上方まで引き揚げられた後、第２供給ノズル２５０からは窒素ガスの供給を継続しつつ、排気ポンプ２４９を駆動し、収容器２１０内に残留するＩＰＡ蒸気を収容器２１０外部に排気する。このとき、排気ポンプ２４９による排気流量よりも第２供給ノズル２５０からの窒素ガスの供給流量が少なくなるようにしておけば、収容器２１０内を窒素ガス雰囲気に置換しつつ減圧することができ、基板Ｗ表面付近に付着したＩＰＡの沸点が低下して、ＩＰＡが急速に気化する。したがって、いわゆるＩＰＡによる減圧乾燥が実行され、基板Ｗ表面に残るＩＰＡの液滴の気化をさらに促進する。
【００７４】
減圧乾燥が終了すると、第２供給ノズル２５０からの窒素ガスの供給を継続しつつ、排気ポンプ２４９の動作を停止する。これにより、収容器２１０内が窒素ガス雰囲気で満たされ、大気圧にまで復圧することとなる。大気圧に復圧後、第２供給ノズル２５０からの窒素ガスの供給を停止する。
【００７５】
その後、基板Ｗを昇降機構２３０によりさらに引き揚げ、基板Ｗが図９中の仮想線位置にまで到達した時点で、昇降機構２３０が停止し、基板Ｗの引き上げが完了する。そして、基板Ｗは基板搬送ロボットに渡されて一連の処理が終了する。
【００７６】
以上の基板処理装置２の動作により、収容器内の一部の領域に形成したＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２を基板Ｗが通過し、基板Ｗに対して直接的にＩＰＡ蒸気を供給するため、ＩＰＡの供給量を削減でき、ＩＰＡ供給に要する時間も短縮できる。また、その後基板Ｗが窒素ガスの気流域ＡＮ２を通過し、基板Ｗに対して直接的に窒素ガスを供給することにより、基板Ｗの表面に凝縮したＩＰＡの液滴を効率よく気化するため、乾燥時間を短縮できる。また、ＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２の上方に窒素ガスの気流域ＡＮ２を形成することにより、基板Ｗを経路ＰＴ２に沿って一方向に引き揚げる動作の間に気流域ＡＩ２および気流域ＡＮ２の通過を完了することができるため、乾燥時間をさらに短縮することができる。特に本実施形態においては、基板Ｗの洗浄処理が図外の他装置において行われている間に収容器２１０内の局所に当該基板Ｗの乾燥処理に使用するＩＰＡ蒸気の気流域ＡＩ２を形成しておくため、乾燥処理においてＩＰＡ蒸気の供給に要する時間を短縮できる。
【００７７】
＜変形例＞
上記の第１実施形態および第２実施形態においては、窒素ガス供給源４２または２４２から導かれる配管の経路途中にヒータを設け、当該ヒータを作動させることによって加熱された高温の窒素ガスを、第２供給ノズル５０または２５０から供給するようにしてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１ないし請求項８に記載の発明によれば、洗浄処理が終了した基板が、収容器内の一部の領域に形成した有機溶剤の気流域を通過し、基板に対して直接的に有機溶剤の蒸気を供給するため、有機溶剤の供給量を削減でき、有機溶剤の供給に要する時間も短縮できる。その後、基板が不活性ガスの気流域を通過し、基板に対して直接的に不活性ガスを供給することにより、基板の表面に凝縮した有機溶剤の液滴を効率よく気化するため、乾燥時間を短縮できる。また、有機溶剤の気流域の上方に不活性ガスの気流域を形成することにより、基板を一方向に引き揚げる動作の間に乾燥処理を完了することができるため、乾燥時間をさらに短縮することができる。
【００７９】
請求項２に記載の発明によれば、前記基板処理装置において洗浄処理および乾燥処理を行うため、基板処理装置の占有面積を抑えることができる。
【００８０】
請求項３に記載の発明によれば、処理槽内の純水の排水が終了した後に有機溶剤の蒸気の吐出を開始することにより、処理槽内の純水に有機溶剤が溶解することを抑制することができるため、排液中の有機溶剤濃度を低減でき、排液処理費用を軽減することができる。
【００８１】
請求項４に記載の発明によれば、基板の搬出入口付近の雰囲気を冷却する冷却手段を備えることにより、有機溶剤の蒸気の外部への排出を遮断することができる。したがって、基板を収容器内に搬入する以前から、収容器内において有機溶剤の供給を行うことができるため、有機溶剤の供給に要する時間を短縮することができる。
【００８２】
請求項５に記載の発明によれば、基板が有機溶剤の気流域を複数回通過するため、基板表面への有機溶剤の凝縮がより確実に行われることとなり、乾燥不良を低減することができる。
【００８３】
請求項６に記載の発明によれば、基板が有機溶剤の気流域、不活性ガスの気流域の順で通過した後、不活性ガスの吐出を継続しつつ、前記収容器内を減圧することにより、収容器内に残留する有機溶剤の雰囲気を不活性ガスに置換しつつ減圧することができ、基板に付着した有機溶剤の沸点が低下して、有機溶剤の気化をさらに促進することができる。
【００８４】
請求項７に記載の発明によれば、高温の不活性ガスを生成し、供給するため、基板表面に凝縮した有機溶剤の液滴を、さらに効率よく気化することができる。
【００８５】
請求項８に記載の発明によれば、有機溶剤の蒸気がイソプロピルアルコールの蒸気であるため、効率よく基板乾燥が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ位置から見た断面図である。
【図３】基板処理装置１の配管等の構成を示す模式図である。
【図４】基板処理装置１における基板処理の動作を説明するフローチャートである。
【図５】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図６】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図７】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図８】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置２の正面図である。
【図１０】図２のＸ−Ｘ位置から見た断面図である。
【図１１】基板処理装置２の配管等の構成を示す模式図である。
【図１２】基板処理装置２における基板処理の動作を説明するフローチャートである。
【図１３】基板処理装置２における処理の様子を説明する図である。
【図１４】基板処理装置２における処理の様子を説明する図である。
【図１５】基板処理装置２における処理の様子を説明する図である。
【図１６】従来例に係る基板乾燥処理の様子を説明する図である。
【符号の説明】
１、２　基板処理装置
１０、２１０　収容器
２０　処理槽
３０、２３０　昇降機構
４０、２４０　第１供給ノズル
５０、２５０　第２供給ノズル
２６０　冷却機構
ＡＩ１、ＡＩ２　ＩＰＡ蒸気の気流域
ＡＮ１、ＡＮ２　窒素ガスの気流域
Ｗ　基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a drying process for drying a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk, and the like (hereinafter, simply referred to as a “substrate”) that have been subjected to a cleaning process with pure water. About technology.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a substrate manufacturing process, after a treatment with a chemical solution such as hydrofluoric acid and a cleaning treatment with pure water are sequentially performed, isopropyl alcohol (hereinafter, referred to as “IPA”) and the like are pulled out from the pure water. 2. Description of the Related Art A substrate processing apparatus that supplies a vapor of an organic solvent to a periphery of a substrate to perform a drying process is used. In particular, in recent years, where the structure of a pattern formed on a substrate is becoming more complicated and finer, a pull-drying method of pulling a substrate from pure water while supplying IPA vapor is becoming mainstream.
[0003]
As shown in FIG. 16, the conventional lift-drying type substrate processing apparatus accommodates a processing tank 92 for performing a cleaning process with pure water in a container 90. After the cleaning process of the substrate W in the processing tank 92 is completed, the substrate W is lifted out of the processing tank 92 by the elevating mechanism 93 while supplying nitrogen gas into the container 90, and then the supply nozzle is supplied as shown by an arrow FI9 in FIG. IPA vapor is discharged from 91. Thereby, the inside of the container 90 is filled with the IPA vapor, and the IPA is condensed on the substrate W and is vaporized, so that the substrate W is dried (for example, see Patent Document 1). .
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-62-198126
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described substrate processing apparatus of the lift-drying method, it is necessary to supply the IPA vapor to the entire container 90, and it cannot be said that the IPA vapor is efficiently supplied to the substrate W. There is a problem of high consumption.
[0006]
Further, there is a problem that the drying processing time is long because of the time required to supply the IPA vapor to the entire container 90 and the time required to vaporize the droplets of IPA condensed on the surface of the substrate W. I do.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a substrate processing apparatus capable of reducing the amount of consumption of an organic solvent and shortening a drying processing time.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a substrate processing apparatus for performing a drying process of a substrate, wherein a container having a substrate loading / unloading port and an organic solvent vapor are discharged, An organic solvent airflow region forming means for forming an organic solvent airflow region in a part of the region, and discharging an inert gas to form an inert gas airflow region above the organic solvent airflow region in the container. Inert gas airflow area forming means, elevating means for elevating and lowering the substrate while holding the substrate in the container, and when the substrate is lifted in one direction by the elevating means, the airflow area of the organic solvent and the inert gas And a control means for passing through the airflow area.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the substrate processing apparatus according to the first aspect, wherein pure water is stored in the container, and the substrate is immersed in the pure water to perform a cleaning process. And a draining unit that drains pure water stored in the processing tank while the substrate is held in the processing tank, wherein the control unit performs the cleaning of the substrate in the processing tank. After the completion, when the substrate is lifted from the processing tank by the elevating means, the substrate is passed through a gas flow region of an organic solvent and a gas flow region of an inert gas.
[0010]
The invention according to claim 3 is the substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the organic solvent airflow region forming unit is configured to remove the organic water after the drainage of the pure water from the processing tank is completed. The method is characterized in that the discharge of the solvent vapor is started to form a gas flow region of the organic solvent.
[0011]
The invention according to a fourth aspect is the substrate processing apparatus according to the first aspect, further comprising a cooling unit configured to cool an atmosphere near a loading / unloading port of the substrate in the container, and forming the organic solvent gas flow area. The means is characterized in that a gas flow area of the organic solvent is formed in the container before the substrate is carried into the container.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the control means moves the substrate by the elevating means so that the air flow area of the organic solvent is reduced. After passing through the substrate, the substrate is lifted in one direction by the elevating means, and is passed through a gas flow region of an organic solvent and a gas flow region of an inert gas.
[0013]
The invention according to claim 6 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a decompression unit that decompresses the inside of the container, wherein the substrate is not moved by the elevating unit. After passing through the active gas airflow area, the pressure reducing means reduces the pressure in the container while continuing the discharge of the inert gas from the inert gas airflow area forming means.
[0014]
The invention according to claim 7 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the inert gas for heating the inert gas supplied to the inert gas airflow region forming means is provided. It is characterized by further comprising a heating means.
[0015]
The invention according to claim 8 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the vapor of the organic solvent is a vapor of isopropyl alcohol.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
[0017]
<1. First Embodiment>
(1) Main configuration of substrate processing apparatus 1
FIG. 1 is a front view of a substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed from a position II-II in FIG. FIG. 1 and the following drawings are appropriately provided with an XYZ orthogonal coordinate system in which the XY plane is a horizontal plane and the Z-axis direction is a vertical direction in order to clarify the directional relationship.
[0018]
The substrate processing apparatus 1 is an apparatus for drying a substrate W, which has been subjected to a cleaning process with pure water, using IPA, which is an organic solvent, and mainly includes a container 10, a processing tank 20, an elevating mechanism 30, a first A supply nozzle 40 and a second supply nozzle 50 are provided.
[0019]
The treatment tank 20 is a tank that stores a chemical solution such as hydrofluoric acid or pure water (hereinafter, these are collectively referred to as a “treatment solution”) and sequentially performs a surface treatment on the substrate W. Is housed in A processing liquid discharge nozzle (not shown) is disposed near the bottom of the processing tank 20, and a processing liquid can be supplied into the processing tank 20 from a processing liquid supply source (not shown) via the processing liquid discharge nozzle. it can. The processing liquid is supplied from the bottom of the processing bath 20 and overflows from the overflow surface, that is, the opening 20P of the processing bath 20. In the processing tank 20, the processing liquid stored in the processing tank 20 can be discharged by opening a drain valve 47 (see FIG. 3) described later.
[0020]
The container 10 is a housing that houses therein the processing tank 20, the elevating mechanism 30, the first supply nozzle 40, the second supply nozzle 50, and the like. The upper part 11 of the container 10 can be opened and closed by a slide type opening / closing mechanism 12 conceptually illustrated (the following opening / closing mechanism 12 is omitted in FIGS. 2 to 8). When the upper portion 11 of the container 10 is open, the substrate W can be loaded and unloaded from the open portion. On the other hand, when the upper part 11 of the container 10 is closed, the inside thereof can be a closed space.
[0021]
The elevating mechanism 30 is a mechanism for immersing a set of a plurality of substrates W (lots) in the processing liquid stored in the processing tank 20. The lifting mechanism 30 includes a lifter 31, a lifter arm 32, and three holding rods 33, 34, and 35 for holding the substrate W. Each of the three holding rods 33, 34, 35 is provided with a plurality of holding grooves, into which the outer edge of the substrate W fits and holds the substrate W in an upright posture, arranged at predetermined intervals in the X direction. I have. Each holding groove is a notch-shaped groove. The three holding rods 33, 34, 35 are fixed to the lifter arm 32, and the lifter arm 32 is provided so as to be able to move up and down in the vertical direction (Z direction) by the lifter 31.
[0022]
With such a configuration, the lifting mechanism 30 moves the plurality of substrates W, which are arranged and held in parallel with each other in the X direction by the three holding rods 33, 34, and 35, to the processing liquid stored in the processing tank 20. It can be moved up and down along the path PT1 between a position where it is immersed (solid line position in FIG. 1) and a position pulled up from the processing liquid (virtual line position in FIG. 1). The lifter 31 may employ various known mechanisms such as a feed screw mechanism using a ball screw and a belt mechanism using a pulley or a belt as a mechanism for moving the lifter arm 32 up and down.
[0023]
The substrate W can be transferred between the substrate transport robot outside the apparatus and the elevating mechanism 30 by positioning the elevating mechanism 30 at the virtual line position in FIG. 1 and opening the upper part 11 of the container 10. .
[0024]
Outside the processing tank 20, two first supply nozzles 40 are provided near the opening 20P. The two first supply nozzles 40 are provided on both sides of the plurality of substrates W that are raised and lowered by the lifting mechanism 30. Each of the first supply nozzles 40 is a hollow tubular member extending along the X direction, and includes a plurality of discharge holes 41 arranged at equal intervals in the X direction. Each of the plurality of discharge holes 41 is formed so as to direct the discharge direction parallel to the overflow surface. Then, each of the first supply nozzles 40 discharges the IPA vapor in the horizontal direction (Y direction) from the plurality of discharge holes 41, and is a part of the space above the processing tank 20 and the elevation path PT1 of the substrate W. Functions as an organic solvent gas flow region forming means for forming a gas flow region of the IPA vapor in a region intersecting with the above.
[0025]
Furthermore, two second supply nozzles 50 are provided inside the container 10 and at a predetermined distance above each of the two first supply nozzles 40. Each of the second supply nozzles 50 is a hollow tubular member extending along the X direction, and includes a plurality of discharge holes 51 arranged at equal intervals in the X direction. Each of the plurality of discharge holes 51 is formed so as to direct the discharge direction parallel to the overflow surface. Then, each of the second supply nozzles 50 discharges nitrogen gas, which is an inert gas, from the plurality of discharge holes 51 in the horizontal direction (Y direction), and in a part of the space above the gas flow area of the IPA vapor. In addition, it functions as an inert gas gas flow region forming means for forming a gas flow region of nitrogen gas in a region intersecting with the lifting path PT1.
[0026]
The first supply nozzle 40 and the second supply nozzle 50 can be supplied with IPA vapor and nitrogen gas, respectively, from a supply mechanism outside the container 10. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pipe or the like of the substrate processing apparatus 1.
[0027]
The first supply nozzle 40 is connected to the IPA supply source 44 via a pipe. By opening the IPA valve 45, the IPA vapor can be supplied from the IPA supply source 44 to the first supply nozzle 40. The IPA vapor supplied to the first supply nozzle 40 is discharged from each of the plurality of discharge holes 41 while forming a flow parallel to the main surface of the substrate W in the horizontal direction.
[0028]
The second supply nozzle 50 is connected to the nitrogen gas supply source 42 via a pipe. By opening the nitrogen gas valve 43, the nitrogen gas can be supplied from the nitrogen gas supply source 42 to the second supply nozzle 50. The nitrogen gas supplied to the second supply nozzle 50 is discharged while forming a flow parallel to the main surface of the substrate W in the horizontal direction from each of the plurality of discharge holes 51.
[0029]
The bottom of the processing tank 20 and a drain line outside the apparatus are connected via a pipe, and a drain valve 47 is inserted into the pipe. When the drain valve 47 is opened, the processing liquid in the processing tank 20 is quickly discharged from the bottom of the processing tank 20.
[0030]
The inside of the container 10 and an exhaust line outside the apparatus are connected via a pipe, and an exhaust valve 48 and an exhaust (decompression) pump 49 are inserted into the pipe. By opening the exhaust valve 48 and driving the exhaust pump 49, the atmosphere in the container 10 is exhausted.
[0031]
The operations of the nitrogen gas valve 43, the IPA valve 45, the drain valve 47, the exhaust valve 48, and the exhaust pump 49 shown in FIG. 3 are all controlled by a control unit 70 (not shown). The control unit 70 and the drain valve 47 function as a drain unit of the processing tank 20.
[0032]
(2) Drying process in the substrate processing apparatus 1
FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the substrate processing in the substrate processing apparatus 1. FIGS. 5 to 8 are views for explaining the state of processing in the substrate processing apparatus 1. FIG. Hereinafter, the processing procedure of the substrate processing apparatus 1 will be described with reference to FIGS.
[0033]
When processing a substrate W in the substrate processing apparatus 1 described above, first, the elevating mechanism 30 receives a plurality of substrates W from a substrate transport robot (not shown). Then, the elevating mechanism 30 lowers the plurality of substrates W which are collectively held at intervals in the X direction, the container 10 is sealed, and the processing is performed from the opening 20 </ b> P for carrying the substrates W into the processing tank 20. It is immersed in pure water stored in the tank 20 (Step S1). At this stage, pure water continues to be supplied to the processing tank 20, and the pure water continues to overflow from the overflow surface at the upper end of the processing tank 20. The pure water overflowing from the processing tank 20 is collected by a collecting unit provided outside the upper end of the processing tank 20, and is discharged to a drain line outside the apparatus.
[0034]
In step S2, an airflow region AN1 of nitrogen gas is formed. That is, as shown by the arrow FN1 in FIG. 5, by discharging the nitrogen gas from the second supply nozzle 50 in the horizontal direction, the nitrogen gas gas flow area AN1 (see FIG. 1) is formed in a part of the elevation path PT1 of the substrate W (see FIG. 1). 5 is formed. The gas flow area AN1 of the nitrogen gas is a gas flow area of the nitrogen gas having a flow rate of a certain value or more in the discharge direction of the discharge hole 51. However, at this stage, the nitrogen gas discharged from the second supply nozzle 50 fills the entire inside of the container 10, and the following cleaning processing of the substrate W proceeds in a nitrogen atmosphere.
[0035]
In step S3, a cleaning process of the substrate W is performed. Here, while maintaining a state in which the plurality of substrates W are immersed in the pure water stored in the processing tank 20, a chemical solution or pure water is sequentially supplied to the processing tank 20 to perform etching and cleaning processing in a predetermined order. (The state shown in FIG. 5). Also at this stage, the chemical solution or the pure water continues to overflow from the upper end of the processing tank 20, and the overflowing processing solution is collected by the above-mentioned recovery unit.
[0036]
When the surface treatment on the substrate W proceeds, a final finish cleaning process is eventually performed. In the present embodiment, the finish cleaning process is also performed by storing pure water in the processing tank 20 and immersing a plurality of substrates W in the pure water, similarly to the normal cleaning process. Note that the supply of nitrogen gas is also performed at the final stage of the finish cleaning process, the nitrogen gas is discharged from the second supply nozzle 50, and the finish cleaning process is performed in a nitrogen atmosphere.
[0037]
In step S4, the pure water stored in the processing tank 20 is drained. That is, when the cleaning process of the substrate W in the processing tank 20 (step S3) is completed, the pure water stored in the processing tank 20 is removed while the substrate W is held in the processing tank 20, as shown in FIG. Drain. Here, as shown by the arrow FN1 in FIG. 6, by discharging nitrogen gas from the second supply nozzle 50, the inside of the container 10 including the inside of the processing tank 20 is kept in a nitrogen atmosphere. Thereby, the substrate W exposed from the pure water is covered with the nitrogen atmosphere, and the generation of the watermark on the surface of the substrate W can be prevented.
[0038]
Further, when the substrate W is drained while holding the substrate W in the processing tank 20 as described above, and the interface (water surface) in the processing tank 20 is lowered to expose the substrate W to the atmosphere in the container 10, In contrast to the case where the substrate W is exposed by pulling up the substrate W from pure water, the substrate W is not shaken (vibrated) due to the pulling up. Redeposition can be effectively prevented. In particular, when it is desired to increase the exposure speed of the substrate W to the atmosphere, a method of holding and draining the substrate W is effective.
[0039]
In step S5, an airflow region AI1 of IPA vapor is formed. That is, after the drainage in the processing tank 20 (Step S4) is completed, the IPA vapor is discharged from the first supply nozzle 40 in a substantially horizontal direction above the processing tank 20 (arrow FI1 in FIG. 7), and An airflow area AI1 for IPA vapor is formed in a part of the internal space. The gas flow area AI1 of the IPA vapor is a zone of the IPA vapor having a flow rate equal to or higher than a certain value in the discharge direction of the discharge hole 41 near the first supply nozzle 40. In addition, the nitrogen gas flow FN1 is continuously supplied from the second supply nozzle 50.
[0040]
In step S6, the substrate W is lifted and passed through the IPA vapor airflow region AI1. That is, the elevating mechanism 30 is driven in the ascending direction, and the plurality of substrates W spaced apart from each other are collectively lifted from the processing tank 20. Here, as shown in FIG. 7, the plurality of substrates W pass through the airflow region AI1 of the IPA vapor formed locally in the container 10 by the first supply nozzle 40. As described above, in the airflow region AI1 of the IPA vapor formed on a part of the path PT1 (see FIG. 1), the IPA vapor is directly blown onto the substrate W. In this case, a single gas, that is, only IPA, not the mixed gas, acts on the substrate W exposed to the nitrogen gas, and the entire surface of the substrate W is covered with the IPA.
[0041]
Since the substrate W passes through the airflow region AI1 in this manner, the IPA vapor can be efficiently supplied to the substrate W, and thus the consumption of the IPA vapor can be reduced. That is, since the IPA vapor is mainly supplied to a part of the space in the container 10, the consumption of the IPA can be significantly reduced as compared with the conventional method of supplying the IPA vapor to the entire container 10. .
[0042]
In step S7, the substrate W is further lifted and passed through the gas flow area AN1 of nitrogen gas. Even at the stage where the substrate W is passing through the airflow region AI1, the nitrogen gas flow FN1 is continuously supplied from the second supply nozzle 50, and the gas flow region AN1 of the nitrogen gas is formed. The gas flow area AN1 of the nitrogen gas is a zone of the nitrogen gas having a constant flow velocity in the discharge direction of the discharge hole 51 near the second supply nozzle 50 above the gas flow area AI1 of the IPA vapor. When the substrate W has finished passing through the IPA vapor airflow region AI1, the lifting mechanism 30 temporarily stops driving, and the substrate W stops for a while. Then, after the supply of the IPA vapor from the first supply nozzle 40 is continued for a certain period of time, the supply of the IPA vapor from the first supply nozzle 40 is stopped. Thereafter, the elevating mechanism 30 resumes driving in the ascending direction, and collectively lifts the plurality of substrates W. Here, as shown in FIG. 8, the plurality of substrates W pass through an airflow region AN1 formed locally in the container 10 by the second supply nozzle 50. As described above, the nitrogen gas is directly blown onto the substrate W in the nitrogen gas airflow region AN1 formed on a part of the path PT1 (see FIG. 1), and IPA droplets condensed on the surfaces of the plurality of substrates W are formed. It will be vaporized.
[0043]
As described above, since the substrate W passes through the airflow region AN1, the droplets of the IPA condensed on the surface of the substrate W are efficiently vaporized. Therefore, the drying time is reduced, and the drying failure due to the residual IPA on the surface of the substrate W is reduced. Can be reduced. Further, by forming the gas flow area AN1 of the nitrogen gas above the gas flow area AI1 of the IPA vapor, the passage of the gas flow area AI1 and the gas flow area AN1 is completed during the operation of lifting the substrate W in one direction along the path PT1. Therefore, the drying time can be further reduced.
[0044]
In step S8, a decompression process is performed. That is, after the substrate W is pulled up to above the gas flow area AN1 of nitrogen gas, the exhaust pump 49 is driven while continuing to supply nitrogen gas from the second supply nozzle 50, and the IPA remaining in the container 10 is driven. The steam is exhausted outside the container 10. At this time, if the supply flow rate of the nitrogen gas from the second supply nozzle 50 is set to be smaller than the exhaust flow rate by the exhaust pump 49, it is possible to reduce the pressure while replacing the inside of the container 10 with the nitrogen gas atmosphere, The boiling point of the IPA attached to the surface of the substrate W decreases, and the IPA is rapidly vaporized. Therefore, drying under reduced pressure by so-called IPA is performed, and the vaporization of IPA droplets remaining on the surface of the substrate W is further promoted.
[0045]
When the drying under reduced pressure is completed, the operation of the exhaust pump 49 is stopped while the supply of the nitrogen gas from the second supply nozzle 50 is continued. Thereby, the inside of the container 10 is filled with the nitrogen gas atmosphere, and the pressure is restored to the atmospheric pressure. After returning to the atmospheric pressure, the supply of the nitrogen gas from the second supply nozzle 50 is stopped.
[0046]
Thereafter, the substrate W is further pulled up by the lifting mechanism 30. When the substrate W reaches the position indicated by the imaginary line in FIG. 1, the lifting mechanism 30 stops, and the lifting of the substrate W is completed. Then, the substrate W is transferred to the substrate transfer robot, and a series of processes is completed.
[0047]
By the operation of the substrate processing apparatus 1 described above, the substrate W passes through the gas flow area AI1 of the IPA vapor formed in a part of the container 10 and the IPA vapor is directly supplied to the substrate W. The supply amount of IPA can be reduced, and the time required for IPA supply can be reduced. Further, after that, the substrate W passes through the gas flow area AN1 of the nitrogen gas, and supplies the nitrogen gas directly to the substrate W, thereby efficiently vaporizing the IPA droplet condensed on the surface of the substrate W. Drying time can be reduced. Further, by forming the gas flow area AN1 of the nitrogen gas above the gas flow area AI1 of the IPA vapor, the passage of the gas flow area AI1 and the gas flow area AN1 is completed during the operation of lifting the substrate W in one direction along the path PT1. Therefore, the drying time can be further reduced.
[0048]
<2. Second Embodiment>
(1) Main configuration of substrate processing apparatus 2
FIG. 9 is a front view of the substrate processing apparatus 2 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a sectional view as viewed from the position XX in FIG.
[0049]
The substrate processing apparatus 2 according to the present embodiment does not include a processing tank, and is an apparatus for drying a substrate W that has been subjected to finish cleaning processing in another apparatus (not shown) by IPA. The substrate processing apparatus 2 mainly includes a container 210, an elevating mechanism 230, a first supply nozzle 240, a second supply nozzle 250, and a cooling mechanism 260.
[0050]
The container 210 is a housing that houses therein the elevating mechanism 230, the first supply nozzle 240, the second supply nozzle 250, the cooling mechanism 260, and the like. The upper part 211 of the container 210 can be opened and closed by a slide type opening / closing mechanism 212 conceptually illustrated (the opening / closing mechanism 212 is not shown in FIGS. 10 to 15 below). When the upper portion 211 of the container 210 is open, the substrate W can be loaded and unloaded from the open portion. On the other hand, when the upper part 211 of the container 210 is closed, the inside can be made a closed space.
[0051]
The elevating mechanism 230 is a mechanism for elevating a set of the plurality of substrates W after the cleaning process in the container 210. The lifting mechanism 230 includes a lifter 231, a lifter arm 232, and three holding rods 233, 234, and 235 that hold the substrate W. Each of the three holding rods 233, 234, and 235 has a plurality of holding grooves into which the outer edge of the substrate W fits and holds the substrate W in an upright posture, arranged at predetermined intervals in the X direction. I have. Each holding groove is a notch-shaped groove. The three holding rods 233, 234, and 235 are fixed to the lifter arm 232, and the lifter arm 232 is provided so as to be able to move up and down in the vertical direction (Z direction) by the lifter 231.
[0052]
With such a configuration, the lifting mechanism 230 moves the plurality of substrates W, which are arranged and held in parallel to each other in the X direction by the three holding rods 233, 234, and 235, from the first supply nozzle 240 to the container 210. It is possible to move up and down along the path PT2 between a position near the bottom (solid line position in FIG. 9) and a position near the upper part 211 of the second supply nozzle 250 (virtual line position in FIG. 9). The lifter 231 can employ various known mechanisms such as a feed screw mechanism using a ball screw and a belt mechanism using a pulley or a belt as a mechanism for moving the lifter arm 232 up and down.
[0053]
The substrate W can be transferred between the substrate transport robot outside the apparatus and the elevating mechanism 230 by positioning the elevating mechanism 230 at the virtual line position in FIG. 9 and opening the upper part 211 of the container 210. .
[0054]
Further, inside the container 210, two first supply nozzles 240 are provided along the side surface of the container 210. The two first supply nozzles 240 are provided on both sides of each of the plurality of substrates W that are raised and lowered by the lifting mechanism 230. Each of the first supply nozzles 240 is a hollow tubular member extending along the X direction, and includes a plurality of discharge holes 241 arranged at equal intervals in the X direction. Each of the plurality of ejection holes 241 is formed so that the ejection direction is directed in the horizontal direction (Y direction). Then, each of the first supply nozzles 240 discharges the IPA vapor from the plurality of discharge holes 241 in the horizontal direction, and forms an organic solvent vapor that forms a gas flow region of the IPA vapor in a region where the substrate W intersects with the elevation path PT2. Functions as a basin forming means.
[0055]
Further, two second supply nozzles 250 are provided inside the container 210 and at a predetermined distance above each of the two first supply nozzles 240. Each of the second supply nozzles 250 is a hollow tubular member extending along the X direction, and includes a plurality of discharge holes 251 arranged at equal intervals in the X direction. Each of the plurality of ejection holes 251 is formed so as to direct the ejection direction in the horizontal direction (Y direction). Then, each of the second supply nozzles 250 discharges nitrogen gas from the plurality of discharge holes 251 in the horizontal direction, and forms a nitrogen gas gas flow region in a region above the IPA vapor gas flow region and intersecting with the elevating path PT2. It functions as means for forming an inert gas airflow region.
[0056]
The cooling mechanism 260 is a hollow tubular member spirally wound along the side surface of the container 210 in the vicinity of the upper portion 211 inside the container 210, and is a water cooling tube through which cold water can flow. . The cooling mechanism 260 functions as a cooling unit that cools the atmosphere near the upper part 211 inside the container 210 by supplying cold water to the inside.
[0057]
IPA vapor and nitrogen gas can be supplied to the first supply nozzle 240 and the second supply nozzle 250 from a supply mechanism outside the container 210, respectively. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pipe and the like of the substrate processing apparatus 2.
[0058]
The first supply nozzle 240 is connected to the IPA supply source 244 via a pipe. By opening the IPA valve 245, IPA vapor can be supplied from the IPA supply source 244 to the first supply nozzle 240. The IPA vapor supplied to the first supply nozzle 240 is discharged from each of the plurality of discharge holes 241 while forming a flow parallel to the main surface of the substrate W in the horizontal direction.
[0059]
The second supply nozzle 250 is connected to the nitrogen gas supply source 242 via a pipe. By opening the nitrogen gas valve 243, the nitrogen gas can be supplied from the nitrogen gas supply source 242 to the second supply nozzle 250. The nitrogen gas supplied to the second supply nozzle 250 is discharged from each of the plurality of discharge holes 251 while forming a flow parallel to the main surface of the substrate W in the horizontal direction.
[0060]
The inside of the container 210 and the exhaust line outside the apparatus are connected via a pipe, and an exhaust valve 248 and an exhaust (decompression) pump 249 are inserted into the pipe. By opening the exhaust valve 248 and driving the exhaust pump 249, the atmosphere in the container 210 is exhausted.
[0061]
The cooling mechanism 260 is connected to a water supply line and a drainage line outside the device, and a water supply valve 261 is inserted in the water supply line. By opening the water supply valve 261, cold water can be supplied to the cooling mechanism 260 from the water supply line. The cold water supplied to the cooling mechanism 260 is drained to a drain line after being used as cooling means.
[0062]
The operations of the nitrogen gas valve 243, the IPA valve 245, the exhaust valve 248, the exhaust pump 249, and the water supply valve 261 shown in FIG. 3 are all controlled by a control unit 270 (not shown).
[0063]
(2) Drying process in the substrate processing apparatus 2
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the substrate processing in the substrate processing apparatus 2. In the present embodiment, the processing up to the cleaning process is completed in another apparatus (not shown), the substrate W after the cleaning process is carried into the container 210, and the drying process is performed. FIGS. 13 to 15 are views for explaining the state of processing in the substrate processing apparatus 2. Hereinafter, a processing procedure of the substrate processing apparatus 2 will be described with reference to FIGS.
[0064]
First, in step S21, an airflow area AI2 for IPA vapor, an airflow area AN2 for nitrogen gas, and a cooling layer AC are formed. While the cleaning process is being performed on a set of substrates W to be subjected to the drying process in another device outside the drawing, the first inside of the container 210 of the substrate processing apparatus 2 is performed as shown in FIG. IPA vapor starts to be discharged from the supply nozzle 240, and nitrogen gas starts to be discharged from the second supply nozzle 250 in a substantially horizontal direction (arrows FI2 and FN2 in FIG. 13). By discharging the IPA vapor from the first supply nozzle 240, an IPA vapor airflow region AI2 is formed in a part of the internal space of the container 210. The gas flow area AI2 of the IPA vapor is a zone of the IPA vapor having a flow rate of a certain value or more in the discharge direction of the discharge hole 241 near the first supply nozzle 240. Further, by discharging the nitrogen gas from the second supply nozzle 250, a gas flow area AN2 of the nitrogen gas is formed in a part of the internal space of the container 210. The gas flow area AN2 of the nitrogen gas is a zone of the nitrogen gas having a flow rate of a certain value or more in the discharge direction of the discharge hole 251 in the vicinity of the second supply nozzle 250.
[0065]
At this time, the cooling mechanism 260 is operated by opening the water supply valve 261 to cool the atmosphere near the upper portion 211 of the container 210. Thus, the cooling layer AC is formed near the upper part 211 of the container 210.
[0066]
In step S22, the substrate W is loaded into the container 210. In another apparatus not illustrated, the set of the plurality of substrates W after the above-described cleaning processing is transferred to the substrate processing apparatus 2 via a substrate transfer robot not illustrated. Then, the sliding opening / closing mechanism 212 at the upper part of the container 210 is opened, and the transported substrate W is transferred from the substrate transport robot to the elevating mechanism 230. Thereafter, the slide type opening / closing mechanism 212 closes promptly.
[0067]
At this time, the upper slide-type opening / closing mechanism 212 is opened in a state where the atmosphere of the IPA vapor exists in the container 210. Since IPA exerts a load on the environment, it is discharged after performing a predetermined disposal process in a normal exhaust line, and it is not preferable to directly discharge IPA vapor to the outside without passing through the exhaust line. Therefore, in the present embodiment, a cooling layer AC is formed near the upper portion 211 of the container 210 in advance, and the IPA vapor is condensed in the cooling layer AC. In this manner, the IPA vapor is prevented from passing above the cooling layer AC, and the discharge path of the IPA vapor to the outside is blocked.
[0068]
After closing the slide opening / closing mechanism 212, the water supply valve 261 is closed, and the operation of the cooling mechanism 260 is stopped.
[0069]
In step S23, the substrate W is moved to pass through the airflow region AI2 of the IPA vapor. Upon receiving the substrate W, the elevating mechanism 230 starts driving in the descending direction (the direction of the arrow DW21 in FIG. 14), and moves the plurality of substrates W in the order of the nitrogen gas flow area AN2 and the IPA vapor flow area AI2. While passing the container, it is lowered to the vicinity of the bottom of the container (the position indicated by the solid line in FIG. 9). Thereafter, the elevating mechanism 230 switches the driving in the ascending direction (the direction of the arrow DW22 in FIG. 14), and pulls up the plurality of substrates W again while passing through the IPA vapor airflow region AI2. In the airflow region AI2 of the IPA vapor formed on a part of the path PT2 (see FIG. 9), the IPA vapor is directly blown onto the substrate W, and the moisture adhering to the surfaces of the plurality of substrates W is removed. Replaced by IPA. In this case, a single gas, that is, only IPA, not the mixed gas, acts on the substrate W exposed to the nitrogen gas, and the entire surface of the substrate W is covered with the IPA.
[0070]
Here, the substrate W goes to the gas flow area AI2 of the IPA vapor while passing through the gas flow area AN2 of the nitrogen gas, which is an inert gas, so that the generation of a watermark on the surface of the substrate W can be suppressed. In addition, since the substrate W passes through the airflow region AI2, the IPA vapor can be efficiently supplied to the substrate W, so that the consumption of the IPA vapor can be reduced. That is, since the IPA vapor is mainly supplied to a part of the space in the container 210, the IPA consumption can be significantly reduced as compared with the conventional method of supplying the IPA vapor to the entire container 210. . In particular, in the present embodiment, since the IPA vapor passes through the airflow region AI2 twice, the IPA condenses on the surface of the substrate W more reliably, and drying defects can be reduced.
[0071]
In step S24, the substrate W is further lifted and passed through the gas flow area AN2 of nitrogen gas. When the second passage of the IPA vapor of the substrate W into the airflow region AI2 is completed, the lifting mechanism 230 temporarily stops driving, and the substrate W stops for a while. Then, after the supply of the IPA vapor from the first supply nozzle 240 is continued for a certain period of time, the supply of the IPA vapor from the first supply nozzle 240 is stopped. Thereafter, the elevating mechanism 230 resumes driving in the ascending direction, and as shown in FIG. 15, the plurality of substrates W are pulled up while passing through the gas flow area AN2 of the nitrogen gas. In the gas flow area AN2 of the nitrogen gas formed on a part of the path PT2 (see FIG. 9), the nitrogen gas is directly blown onto the substrate W, and the IPA droplet condensed on the surfaces of the plurality of substrates W Will be vaporized.
[0072]
Since the substrate W passes through the airflow region AN2 in this manner, the droplets of IPA condensed on the surface of the substrate W are efficiently vaporized, thereby shortening the drying time and reducing the drying failure due to the residual IPA on the surface of the substrate W. can do. In addition, by forming the gas flow area AN2 of the nitrogen gas above the gas flow area AI2 of the IPA vapor, the passage of the gas flow area AI2 and the gas flow area AN2 is completed during the operation of lifting the substrate W in one direction along the path PT2. And the drying time can be further reduced.
[0073]
In step S25, a decompression process is performed. That is, after the substrate W is pulled up to above the nitrogen gas flow area AN2, the exhaust pump 249 is driven while continuing to supply the nitrogen gas from the second supply nozzle 250, and the IPA remaining in the container 210 is driven. The steam is exhausted outside the container 210. At this time, if the supply flow rate of the nitrogen gas from the second supply nozzle 250 is set to be smaller than the exhaust flow rate by the exhaust pump 249, it is possible to reduce the pressure while replacing the inside of the container 210 with the nitrogen gas atmosphere, The boiling point of IPA attached to the vicinity of the surface of the substrate W decreases, and the IPA is rapidly vaporized. Therefore, drying under reduced pressure by so-called IPA is performed, and the evaporation of the IPA droplets remaining on the surface of the substrate W is further promoted.
[0074]
When the drying under reduced pressure is completed, the operation of the exhaust pump 249 is stopped while the supply of the nitrogen gas from the second supply nozzle 250 is continued. Thereby, the inside of the container 210 is filled with the nitrogen gas atmosphere, and the pressure is restored to the atmospheric pressure. After returning to the atmospheric pressure, the supply of the nitrogen gas from the second supply nozzle 250 is stopped.
[0075]
Thereafter, the substrate W is further pulled up by the elevating mechanism 230, and when the substrate W reaches the imaginary line position in FIG. 9, the elevating mechanism 230 stops, and the lifting of the substrate W is completed. Then, the substrate W is transferred to the substrate transfer robot, and a series of processes is completed.
[0076]
By the operation of the substrate processing apparatus 2 described above, the substrate W passes through the gas flow area AI2 of the IPA vapor formed in a part of the container, and the IPA vapor is directly supplied to the substrate W. And the time required for IPA supply can be reduced. Further, after that, the substrate W passes through the gas flow area AN2 of the nitrogen gas and supplies the nitrogen gas directly to the substrate W, so that the IPA droplet condensed on the surface of the substrate W is efficiently vaporized. Drying time can be reduced. Further, by forming the gas flow area AN2 of the nitrogen gas above the gas flow area AI2 of the IPA vapor, the passage of the gas flow area AI2 and the gas flow area AN2 is completed during the operation of lifting the substrate W in one direction along the path PT2. Therefore, the drying time can be further reduced. In particular, in the present embodiment, while the cleaning process of the substrate W is being performed by another device (not shown), the airflow region AI2 of the IPA vapor used for the drying process of the substrate W is formed locally in the container 210. Therefore, the time required for supplying the IPA vapor in the drying process can be reduced.
[0077]
<Modification>
In the first embodiment and the second embodiment, a heater is provided in the middle of a pipe route led from the nitrogen gas supply source 42 or 242, and the high-temperature nitrogen gas heated by operating the heater is converted into the second gas. You may make it supply from 2 supply nozzles 50 or 250.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to eighth aspects of the present invention, the substrate after the cleaning process passes through the airflow region of the organic solvent formed in a partial area in the container, and On the other hand, since the vapor of the organic solvent is directly supplied, the supply amount of the organic solvent can be reduced, and the time required for supplying the organic solvent can be reduced. After that, the substrate passes through the inert gas gas flow area and supplies the inert gas directly to the substrate, thereby efficiently vaporizing the organic solvent droplets condensed on the substrate surface. Can be shortened. Further, by forming the gas flow area of the inert gas above the gas flow area of the organic solvent, the drying process can be completed during the operation of lifting the substrate in one direction, so that the drying time can be further reduced. it can.
[0079]
According to the second aspect of the present invention, since the cleaning and drying processes are performed in the substrate processing apparatus, the area occupied by the substrate processing apparatus can be reduced.
[0080]
According to the third aspect of the present invention, the discharge of the organic solvent vapor is started after the drainage of the pure water in the processing tank is completed, thereby suppressing the dissolution of the organic solvent in the pure water in the processing tank. Therefore, the concentration of the organic solvent in the wastewater can be reduced, and the cost of the wastewater treatment can be reduced.
[0081]
According to the fourth aspect of the present invention, the provision of the cooling means for cooling the atmosphere in the vicinity of the loading / unloading port of the substrate can prevent the organic solvent vapor from being discharged to the outside. Therefore, since the supply of the organic solvent can be performed in the container before the substrate is carried into the container, the time required for supplying the organic solvent can be reduced.
[0082]
According to the fifth aspect of the present invention, since the substrate passes through the airflow region of the organic solvent a plurality of times, condensation of the organic solvent on the substrate surface is performed more reliably, and poor drying can be reduced. .
[0083]
According to the invention as set forth in claim 6, after the substrate passes in the order of the organic solvent gas stream and the inert gas stream, the pressure in the container is reduced while the discharge of the inert gas is continued. Thereby, the pressure of the organic solvent remaining in the container can be reduced while replacing the atmosphere with the inert gas, the boiling point of the organic solvent attached to the substrate is reduced, and the vaporization of the organic solvent can be further promoted. .
[0084]
According to the seventh aspect of the present invention, since the high-temperature inert gas is generated and supplied, the droplets of the organic solvent condensed on the substrate surface can be more efficiently vaporized.
[0085]
According to the invention described in claim 8, since the vapor of the organic solvent is the vapor of isopropyl alcohol, the substrate can be efficiently dried.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a substrate processing apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed from a II-II position in FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pipe and the like of the substrate processing apparatus 1.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of substrate processing in the substrate processing apparatus 1.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state of processing in the substrate processing apparatus 1.
FIG. 6 is a diagram illustrating a state of processing in the substrate processing apparatus 1.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state of processing in the substrate processing apparatus 1.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state of processing in the substrate processing apparatus 1.
FIG. 9 is a front view of a substrate processing apparatus 2 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view as viewed from a position XX in FIG. 2;
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pipe and the like of the substrate processing apparatus 2.
FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of substrate processing in the substrate processing apparatus 2.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state of processing in the substrate processing apparatus 2.
FIG. 14 is a diagram illustrating a state of processing in the substrate processing apparatus 2.
FIG. 15 is a diagram illustrating a state of processing in the substrate processing apparatus 2.
FIG. 16 is a diagram illustrating a state of a substrate drying process according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1,2 substrate processing equipment
10,210 container
20 treatment tank
30, 230 Lifting mechanism
40, 240 First supply nozzle
50, 250 Second supply nozzle
260 Cooling mechanism
AI1, AI2 IPA steam basin
AN1, AN2 Nitrogen gas flow area
W substrate

Claims

A substrate processing apparatus that performs a drying process on a substrate,
A container having a substrate loading / unloading port,
Organic solvent vapor stream forming means for discharging a vapor of the organic solvent and forming a gas stream area of the organic solvent in a partial region in the container,
Inert gas discharge means for discharging an inert gas, forming an inert gas air flow area above the organic solvent air flow area in the container,
Elevating means for elevating and lowering the substrate while holding the substrate in the container,
When the substrate is lifted in one direction by the elevating means, a control means for passing an organic solvent airflow area and an inert gas airflow area,
A substrate processing apparatus comprising:

The substrate processing apparatus according to claim 1,
In the container,
A treatment tank for storing pure water and immersing the substrate in the pure water to perform a cleaning process;
In a state where the substrate is held in the processing tank, drainage means for draining pure water stored in the processing tank,
Further comprising
The control means includes:
Substrate processing characterized by passing an organic solvent gas stream and an inert gas stream when the substrate is lifted from the processing tank by the elevating means after the substrate cleaning process is completed in the processing tank. apparatus.

The substrate processing apparatus according to claim 2,
The organic solvent airflow region forming means,
A substrate processing apparatus, wherein after the drainage of the pure water from the treatment tank by the drainage unit is completed, the discharge of the vapor of the organic solvent is started to form a gas flow region of the organic solvent.

The substrate processing apparatus according to claim 1,
Further comprising a cooling means for cooling the atmosphere near the loading / unloading port of the substrate in the container,
The organic solvent airflow region forming means,
A substrate processing apparatus, wherein an airflow region of an organic solvent is formed in the container before the substrate is carried into the container.

The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The control means includes:
After moving the substrate by the elevating means and passing through the gas flow area of the organic solvent, while lifting the substrate in one direction by the elevating means, passing the gas flow area of the organic solvent and the gas flow area of the inert gas. A substrate processing apparatus characterized by the above-mentioned.

The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
The container further includes a decompression unit that decompresses the inside of the container,
After the substrate has passed through the gas flow area of the inert gas by the elevating means,
While continuing the discharge of the inert gas from the inert gas airflow region forming means,
The substrate processing apparatus, wherein the decompression unit decompresses the inside of the container.

The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein
The substrate processing apparatus further includes an inert gas heating unit that heats the inert gas supplied to the inert gas airflow region forming unit.

The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein
The substrate processing apparatus, wherein the vapor of the organic solvent is a vapor of isopropyl alcohol.