JP2006173378A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ウォーターマークの発生を抑制しつつ、基板を乾燥させることができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】 混合器２１は、温水ユニット３１により昇温された温純水に塩酸を混合して処理液を生成する。生成された処理液は、処理液管１５と共通管１３とを通じて、処理槽３内に供給される。この処理槽３内において、リフター１に保持された基板Ｗを処理液中に浸漬する。その後、リフター１を上昇させて、基板Ｗを処理液から引き上げる。このとき、基板Ｗに付着する液滴は酸性であるので、基板Ｗの酸化反応が抑制される。すなわち、基板Ｗが乾燥したときに、基板Ｗの酸化物が析出することがなく、ウォーターマークの発生を防止することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、半導体ウエハや液晶表示用のガラス基板等の基板（以下、単に基板と称する）を処理する基板処理装置及び基板処理方法に係り、特に、乾燥処理を行う技術に関する。
基板に対して露光処理や現像処理やエッチング処理などが行われる度に、これらの処理に用いられた薬液等を基板から除去するために洗浄・乾燥処理を行う。
基板に対して乾燥処理を行う装置として、基板を高温に温調された純水（以下、適宜「温純水」と呼ぶ）中に浸漬して温め、その後基板を温純水から引き上げる装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この温水引き上げ乾燥の原理は、基板に蓄えられた熱エネルギーを、引き上げた際に基板上に付着する液滴に与えることで乾燥させるものである。
基板を温純水から引き上げると、基板は周囲の雰囲気にさらされる。このとき、周囲の雰囲気に含まれる酸素が基板表面の液滴に溶解し、基板と液滴との界面に拡散する。基板表面において、この酸素は基板の酸化物生成反応を起こす。この結果、基板の酸化物が乾燥後に析出し、いわゆるウォーターマークが発生する。
そこで、引き上げられた基板の周囲の雰囲気を不活性ガスとする装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。これによれば、ウォーターマークの発生を抑制することができる。
特開平１−１３０７７１号公報 特開２００４−１６５６２４号公報
本発明者らは、さらに、ウォーターマークの生成メカニズムについて詳細に検討し、以下のような考察した。ここでは、具体的に化学式を用いて説明する都合上、基板はシリコンを含む材料からなるものとする。
＜ステップ１＞ 温純水中に浸漬されている基板を温純水から引き上げる。基板は、周囲の雰囲気にさらされるとともに、基板上には液滴（温純水）が付着する。雰囲気中に存在する酸素は基板上の液滴に溶解し、基板と液滴との界面に拡散する。
＜ステップ２＞ 基板表面では、化学式（１）と化学式（２）とに示す酸化物生成反応（以下では、単に「基板の酸化反応」と呼ぶ）が起こる。
Si + O2 + 4H2O → SiO2 + 4H+ + 4OH- …… （１）
Si + 2O2 + 2H2O → SiO2 + 2H+ + 2HO2 - …… （２）
化学式（１）と化学式（２）とに示されるように、基板の酸化反応に伴い、水素イオンを生成することがわかる。
なお、化学式（１）に示す基板の酸化反応は、化学式（３）と化学式（４）とに示す半反応式が並行して起こることによる。
Si + 2H2O → SiO2 + 4H+ + 4e- …… （３）
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- …… （４）
また、化学式（２）に示す酸化物生成反応は、化学式（３）と化学式（５）とに示す半反応式が並行して起こることによる。
2O2 + 2H2O + 4e- → 2HO2 - + 2OH- …… （５）
＜ステップ３＞ 生成された酸化物である二酸化珪素（SiO2）は、水和してケイ酸を生ずる。その反応を化学式（６）に示す。
SiO2 + H2O → H2SiO3 …… （６）
＜ステップ４＞ ケイ酸が水滴中に溶解し、拡散・解離する。その反応を化学式（７）と化学式（８）とに示す。
H2SiO3 → H+ + HSiO3 - …… （７）
HSiO3 - → H+ + SiO3 2- …… （８）
このケイ酸の拡散・解離により、再び酸化物の生成が促進されていく。
＜ステップ５＞ この酸化物が乾燥後に析出物として基板表面に残り、ウォーターマークとなる。
そして、本発明者らは、化学式（１）と化学式（２）とに示される基板の酸化反応に着目し、これらの反応を抑制する観点から検討を重ねた。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ウォーターマークの発生を抑制しつつ、基板を乾燥させることができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板に対して処理を行う基板処理装置において、基板に対して処理を行う処理槽と、前記処理槽内に、温純水に水素イオンを添加した処理液を供給する処理液供給手段と、基板を保持し、前記処理槽内の処理位置と前記処理槽の上方にあたる待機位置との間を昇降する保持手段と、前記処理槽内に前記処理液を貯留するとともに、前記処理位置にある保持手段を前記待機位置まで上昇させて基板の乾燥処理を行うことを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、温純水に水素イオンを添加することで、純水中に通常、電離している水素イオンの量に比べて、より多くの量の水素イオンが処理液中に存在している。すなわち、処理液は酸性である。このため、水素イオンの生成を伴う化学反応は、処理液の系の安定をさらに乱すものであるので、起こらない。また、処理位置にある保持手段により基板が処理液中に浸漬されることで、温純水を含む処理液から基板へ熱エネルギーが与えられる。基板はこの熱エネルギーを蓄積する。なお、「温純水」とは、高温の純水である。
保持手段を待機位置まで上昇させることで、基板は処理液から引き上げる。引き上げられた基板上には液滴が付着するとともに、基板は周囲の雰囲気にさらされる。周囲の雰囲気中には、基板の酸化反応に必要な酸素が存在している。しかし、基板の酸化反応は水素イオンの生成を伴うものである。そして、基板上に付着する液滴は処理液である。よって、基板の酸化反応が起こることなく、基板が蓄えた熱エネルギーに拠る基板の乾燥が進行する。基板の酸化物が生成されないので、基板の酸化物が析出することもない。したがって、基板の乾燥処理によって、ウォーターマークが発生することを防止することができる。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記処理液は、温純水に酸を添加したことを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、温純水に酸を添加することで、酸は電離して、水素イオンを生じる。よって、好適に温純水に水素イオンを添加することができる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理装置において、前記酸は、強酸であることを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項３に記載の発明によれば、強酸は、その大部分が電離し、より多くの水素イオンを生じる。よって、温純水に多量の水素イオンを添加することができる。
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理装置において、前記酸は、塩酸またはフッ酸であることを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、添加する酸を塩酸またはフッ酸とすることで、好適な処理液とすることができる。
また、請求項５に記載の発明は、請求項２から請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、さらに、温純水に前記酸を添加する添加手段を備えることを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、添加手段を備えることで、温純水と酸とから処理液を生成することができる。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理液の温度は摂氏８０度以上摂氏１００度未満であることを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項６に記載の発明によれば、処理液から基板に十分な熱エネルギーを与えることができるので、乾燥性能がよい。
また、請求項７に記載の発明は、基板に対して処理を行う基板処理方法において、温純水に水素イオンを添加した処理液中に基板を浸漬する過程と、処理液から基板を引き上げて乾燥処理を行う過程とを備えることを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項７に記載の発明によれば、温純水に水素イオンを添加することで、純水中に通常、電離している水素イオンの量に比べて、より多くの量の水素イオンが処理液中に存在している。すなわち、処理液は酸性である。このため、水素イオンの生成を伴う化学反応は、処理液の系の安定をさらに乱すものであるので、起こらない。また、基板が処理液中に浸漬されることで、温純水を含む処理液から与えられる熱エネルギーを基板が蓄積する。
基板は処理液から引き上げると、引き上げられた基板上には液滴が付着するとともに、基板は周囲の雰囲気にさらされる。周囲の雰囲気中には、基板の酸化反応に必要な酸素が存在している。しかし、基板の酸化反応は水素イオンの生成を伴うものである。そして、基板上に付着する液滴は処理液である。よって、基板の酸化反応が起こることなく、基板が蓄えた熱エネルギーに拠る基板の乾燥が進行する。基板の酸化物が生成されないので、基板の酸化物が析出することもない。したがって、基板の乾燥処理によって、ウォーターマークが発生することを防止することができる。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の基板処理方法において、前記処理液は、温純水に酸を添加したことを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項８に記載の発明によれば、温純水に酸を添加することで、酸は電離して、水素イオンを生じる。よって、好適に温純水に水素イオンを添加することができる。
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の基板処理方法において、前記酸は、強酸であることを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項９に記載の発明によれば、強酸は、その大部分が電離し、より多くの水素イオンを生じる。よって、温純水に多量の水素イオンを添加することができる。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の基板処理方法において、前記酸は、塩酸またはフッ酸であることを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項１０に記載の発明によれば、添加する酸を塩酸またはフッ酸とすることで、好適な処理液とすることができる。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項７から請求項１０のいずれかに記載の基板処理方法において、前記処理液の温度は摂氏８０度以上摂氏１００度未満であることを特徴とするものである。
［作用・効果］請求項１１に記載の発明によれば、処理液から基板に十分な熱エネルギーを与えることができるので、乾燥性能がよい。
なお、本明細書は、次のような基板処理装置に係る発明も開示している。
（１）洗浄処理が行われた基板に対して乾燥処理を行う基板処理装置において、処理槽と、前記処理槽内に温純水を含む処理液を供給する処理液供給手段と、基板を保持して、前記処理槽内と処理槽上方との間を昇降する昇降手段と、前記処理槽内に前記処理液を貯留するとともに、前記処理液中に浸漬されている基板を前記処理液から引き上げるように、前記処理液供給手段と前記昇降手段とを操作する制御手段とを備え、前記処理液は酸性であることを特徴とする基板処理装置。
前記（１）に記載の発明によれば、処理液が酸性であるので、純水中に通常、電離している水素イオンの量に比べて、より多くの量の水素イオンが処理液中に存在している。よって、請求項１に記載の発明と同様の作用を得ることができる。
この発明に係る基板処理装置によれば、温純水に水素イオンを添加した処理液中に浸漬している基板を引き上げるので、基板の酸化反応を抑制することができる。よって、基板の酸化物が析出してウォーターマークが基板上に発生することを防止することができる。
以下、図面を参照してこの発明の実施を説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示した縦断面図である。
実施例に係る基板処理装置は、一群の基板（以下、単に「基板」という）Ｗに対して、薬液による洗浄処理と、その薬液を除去するために行う純水による洗浄処理と、基板Ｗに付着する純水を乾燥させるために行う乾燥処理とを行う。
本基板処理装置は、基板Ｗを保持するリフター１と基板Ｗに対して所定の処理を行う処理槽３とをチャンバ５内に備えている。
リフター１は、水平方向に延び出た３本の支持部材１ａを備えている。この支持部材１ａに基板Ｗの下縁を当接支持することで、リフター１は基板Ｗを垂直姿勢で保持する。また、リフター１は、図示省略の駆動機構により、処理槽３内の処理位置（図１において、リフター１が実線で示される位置）と処理槽３の上方にあたる待機位置（図１において、リフター１が点線で示される位置）との間を昇降可能に構成されている。リフター１は、この発明における保持手段に相当する。
処理槽３は、洗浄処理や乾燥処理を行うための薬液、純水、または純水を含む処理液などを貯留する。処理槽３の底部には、処理液等を処理槽３内に注入する注入管７が設けられている。処理槽３の上部の外周には、処理槽３から溢れ出た処理液などを回収する外槽９が設けられている。また、処理槽３の最底部には、処理槽３内の処理液などを排出する排出口１１が設けられている。処理槽３は、この発明における処理槽に相当する。
注入管７には、共通管１３の一端が連通接続されている。この共通管１３の他端側には、処理液管１５と純水管１７と薬液管１９とが並列して連通接続されている。これら処理液管１５、純水管１７、薬液管１９には、それぞれ電磁開閉弁１５ａ、１７ａ、１９ａが設けられている。ここで、共通管１３と処理液管１５は、この発明における処理液供給手段に相当する。
処理液管１５の他端側には、混合器２１が連通接続されている。この混合器２１には、流量調節弁２３を介して塩酸供給源２５と接続されているとともに、流量調節弁２７及び温水ユニット３１を介して純水供給源３３と接続される。
温水ユニット３１は、加熱器（図示省略）を有する。加熱器は、純水供給源３３から供給された純水を所定の温度に昇温するように温調する。なお、温水ユニット３１は、さらに脱器装置を備えて、温調された純水から気泡などを取り除く脱器処理を行うように構成してもよい。また、純水を貯留するタンクをさらに備えて、恒温槽を形成する構成としてもよい。
この温水ユニット３１によって、所定の温度に加熱された、高温の純水（以下では、「高温の純水」を単に「温純水」と略記する）が得られる。本実施例では、純水の温度を摂氏８５度となるように設定されている。なお、温純水の温度はこれに限られるものではなく、適宜に選択されるものである。ただし、基板Ｗの乾燥性能を考慮すると、温純水の温度は、摂氏８０度以上摂氏１００度未満であることが望ましい。
混合器２１は、温水ユニット３１から供給される温純水に塩酸を混合する。ここで、温純水に酸を添加した水溶液を、本明細書では「処理液」と呼ぶ。混合器２１は、この発明における添加手段に相当する。
純水管１７の他端にも、上述した純水供給源３３が接続されている。
薬液管１９の他端には、薬液供給源３５が接続されている。本実施例では、１つの薬液供給源３５を備える構成である。ただし、基板Ｗの処理目的に応じて、複数種類の薬液供給源３５を備える構成に適宜に設計変更されるものである。
また、薬液の種類としては、ＡＰＭ（Ammonia-Hydrogen Peroxide Mixture）、ＨＰＭ（Hydrochloricacid-Hydrogen Peroxide Mixture）、ＦＰＭ（Hydrofluoricacid-Hydrogen Peroxide Mixture）、ＤＨＦ（Diluted Hydrofluoric acid）、Ｏ3／ＤＩＷ（オゾン水）などが例示され、適宜に選択される。
排出口１１には、配管３９に連通接続されている。この配管３９には、電磁開閉弁３９ａが設けられている。この電磁開閉弁３９ａを開放することで、処理槽３内の液体が排出される。
また、外槽９の最低部に外槽排出口９ａが形成されている。この外槽排出口９ａにも、電磁開閉弁４１ａを有する配管４１が連通接続されている。電磁開閉弁４１ａを開放することで、外槽９内の液体が排出される。
チャンバ５の上方側には、送風機構４３が設置されている。この送風機構４３は、扁平な箱状体であって、その側部は窒素供給源４５と連通接続している。また、送風機構４３の底面は、開口が形成されて、吹出面を構成している。そして、送風機構４３は、この吹出面から均一な風速で窒素を流下させることができるような構造を有している。さらに、この吹出面には、ＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）フィルタ４３ａが設置されている。ＵＬＰＡフィルタ４３ａは、窒素中の微細なパーティクルを除去する。
また、送風機構４３は、軸Ｐを支点にして回動自在に構成されている。送風機構４３の回動により、チャンバ５の上部が開放された状態（図１において、送風機構４３が点線で示される位置にあるとき）で、基板Ｗの搬入、搬出が行われる。また、チャンバ５の上部が閉止された状態（図１において、送風機構４３が実線で示される位置にあるとき）で、チャンバ５は密閉状態となるように構成されている。これにより、基板Ｗに対して好適に所定の処理を行うことができる。
制御部５１は、基板処理装置の内部に設けられ、所定の処理条件に基づいて、基板Ｗの処理を統括的に制御する。具体的には、送風機構４３とリフター１との駆動を操作して、基板Ｗの搬入、搬出と、基板Ｗの位置を制御する。また、各電磁開閉弁１５ａ、１７ａ、１９ａを操作して、共通管１３に通じる液体を適宜に選択制御する。また、各電磁開閉弁３９ａ、４１ａを操作して、処理槽３内、外槽９内の液体の排出制御を行う。また、温水ユニット３１を操作して、得られる温純水の温度等を制御する。また、流量調節弁２３、２７を操作して、温純水に添加する塩酸の量（温純水と塩酸の比）を制御する。また、窒素供給源４５を操作して、窒素の送風制御を行う。この制御部５１は、基板処理のための各種演算処理を実行する中央演算処理装置（CPU）や、所定の処理条件や基板処理に必要な各種情報を記憶する記憶媒体等により構成される。
以上のように構成された基板処理装置の動作例を、図２を参照して説明する。図２は、実施例１に係る基板処理装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下に示す各構成の動作は、特に断らない限り、制御部５１の操作によるものである。
＜ステップＳ１＞ 基板を搬入する
送風機構４３が軸Ｐを支点として回動し、チャンバ５の上部が開放される。図示省略の基板搬送機構が基板処理装置内に基板Ｗを搬入すると、リフター１が基板搬送機構から基板Ｗを受け取る。基板搬送機構が退避した後、再び送風機構４３が回動し、チャンバ５の上部を閉止する。これにより、チャンバ５内は密閉状態となる。
＜ステップＳ２＞ 基板に対して純水洗浄処理を行う
基板Ｗを保持するリフター１が処理槽３内の処理位置まで下降する。このとき、処理槽３内には、既に純水が貯留されているものとする。よって、基板Ｗは純水中に浸漬される。
具体的には、電磁開閉弁１７ａ及び４１ａのみが開放されている。これにより、純水供給源３３から純水管１７と共通管１３と注入管７とを通じて処理槽３内に純水が供給されている。そして、処理槽３内に生じている水流によって、基板Ｗの表面に付着する薬液やパーティクル等は離脱し、純水中へと放出される。こうして汚染された純水は、処理槽３の上部から溢れだすことによって、処理槽３から排出され、外槽９に回収される。このように、基板Ｗの表面に付着する薬液等を処理槽３外に流し出すことによって洗浄処理を行う。なお、外槽９において回収された純水は、配管４１を通じて排出される。
所定時間が経過すると、電磁開閉弁１７ａが閉止するともに電磁開閉弁３９ａを開放して、処理槽３内の純水を排出する。排出が完了すると電磁開閉弁３９ａを再び閉止し、純水洗浄処理を終了する。
＜ステップＳ３＞ 基板に対して薬液洗浄処理を行う
続いて、電磁開閉弁１９ａを開放する。これにより、薬液供給源３５から処理槽３内に薬液が供給される。基板Ｗは薬液中に浸漬されて、基板Ｗに対して薬液による洗浄処理が行われる。所定時間が経過すると、電磁開閉弁１９ａが閉止するともに電磁開閉弁３９ａを開放して、処理槽３内の薬液を排出する。排出が完了すると電磁開閉弁３９ａを再び閉止し、薬液洗浄処理を終了する。
＜ステップＳ４＞ 基板に対して純水洗浄処理を行う
再び、ステップＳ２と同様の手順で、基板Ｗに対して純水洗浄処理を行う。
＜ステップＳ５＞ 基板を温純水に塩酸を添加した処理液に浸漬する
流量調節弁２３、２７を所定の開度、開放するとともに、電磁開閉弁１５ａを開放する。これにより、塩酸供給源２５から所定流量の塩酸が混合器２１に供給される。また、温水ユニット３１から所定流量の温純水が混合器２１に供給される。なお、温純水は、温水ユニットにより、所定の温度（摂氏８５度）に昇温されている。混合器２１は、温純水に塩酸を混合して処理液を生成する。生成された処理液は、処理液管１５、共通管１３を通じて、処理槽３内に供給される。基板Ｗはこの処理液中に浸漬されて、基板Ｗには処理液から熱エネルギーが伝達される。基板Ｗはこの熱エネルギーを蓄積する。
このとき、基板Ｗが浸漬される処理液は、塩酸が温純水に添加されたものである。よって、純水中に通常、電離している水素イオンの量に比べて、より多くの量の水素イオンが処理液中に存在している。すなわち、処理液は酸性となっている。したがって、水素イオンの生成を伴う化学反応、つまり上述した化学式（１）及び化学式（２）のような化学反応は、処理液の系の安定をさらに乱すものであるので、抑制され、水素イオンは発生しない。
なお、塩酸は強酸であるので、処理液中で大部分が電離し、非常に多くの水素イオンを存在させることができる。
ここで、処理液に含まれる純水から水酸化イオンが電離する反応は、水素イオンの生成を伴うものであるので、抑制される。よって、純水の場合に比べて、処理液中の水酸化イオンのモル数は減少する。
この水酸化イオンは、基板Ｗ表面をアタックして基板Ｗをエッチングすることが知られている。よって、基板Ｗを処理液中に浸漬する際の基板Ｗのエッチング量を、温純水に浸漬する場合に比べて低減することができる。
＜ステップＳ６＞ 基板を引き上げる
リフター１は、処理位置から待機位置まで上昇する。また、送風機構４３からは窒素が流下する。
処理液から引き上げられた基板Ｗは周囲の雰囲気にさらされる。また、基板Ｗ上には処理液の液滴が付着している。この液滴は、基板Ｗが蓄えた熱エネルギーと窒素のダウンフローとにより、速やかに蒸発する。
このとき、基板Ｗ上に付着する液滴も処理液である。よって、液滴中においても、水素イオンの生成を伴う化学反応が抑制されている状態である。
ここで、基板Ｗの酸化反応は水素イオンの生成を伴う。したがって、基板Ｗの酸化反応も抑制される。なお、本実施例では、送風機構４３により基板Ｗの周囲の雰囲気は窒素である。しかしながら、この雰囲気中に酸素が存在している場合であっても、基板Ｗの酸化反応は起こらず、基板Ｗの酸化物が生成されない。よって、液滴が蒸発するときに基板Ｗの酸化物が析出することがなく、ウォーターマークの発生を防止することができる。
基板Ｗが完全に乾燥すると、本ステップＳ７の処理を終了する。
＜ステップＳ７＞ 基板を搬出する
送風機構４３が軸Ｐを支点として回動し、チャンバ５の上部が開放される。リフター１が保持する基板Ｗを図示省略の基板搬送機構に受け渡して、基板処理装置外に搬出する。
このように、実施例１に係る基板処理装置によれば、温純水に酸を添加した処理液から基板Ｗを引き上げて基板Ｗの乾燥処理を行うときに、基板の酸化反応を抑制することができる。よって、基板Ｗにウォーターマークが発生しない。
また、添加する酸を塩酸（強酸）とすることによって、基板の酸化反応及びエッチングの抑制効果を高めることができる。
また、基板Ｗを処理液に浸漬しているときに、基板Ｗがエッチングされることも抑制することができる。
また、送風機構４３から窒素を流下させることにより、基板Ｗの周囲の雰囲気を低酸素雰囲気とすることができる。よって、基板Ｗの酸化反応をさらに抑制することができる。
また、温水ユニットにより摂氏８５度に昇温した温純水を用いることで、基板Ｗを処理液に浸漬しているときに、基板Ｗに十分な熱エネルギーを与えることができる。よって、基板Ｗの乾燥性能を高めることができる。
また、混合器２１を備えることで、温純水と塩酸とから好適に処理液を生成することができる。
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図３は、実施例２に係る基板処理装置の概略構成を示した縦断面図である。
なお、実施例１と同じ構成については同符号をふすことで詳細な説明を省略する。
実施例２に係る基板処理装置は、基板Ｗに対して洗浄処理と乾燥処理とを行う。
処理槽３の底部に設けられる注入管７と外槽９に形成される外槽排出口９ａとには、循環配管６１が連通接続している。この循環配管６１には、外槽排出口９ａ側から三方弁６３と、循環ポンプ６５と、温水ユニット３２と、フィルタ６７とが設けられている。三方弁６３のその他の一端には、純水供給源３３が連通接続されている。これにより、外槽９で回収した液体と純水供給源からの純水とを選択的に処理槽３内に供給することができる。また、外槽排出口９ａと三方弁６３との間の循環配管６１には、循環される液体を排出するための枝配管が分岐接続されている。この枝配管には電磁開閉弁６９が設けられている。循環配管６１は、この発明における処理液供給手段に相当する。
温水ユニット３２は、温調する対象が純水だけではなく処理液も含まれる点を除けば、実施例１の温水ユニット３１と同様である。フィルタ６７は処理液中のパーティクルを除去するものである。
外槽９には、処理液を補充する補充管７１の先端部が導入されている。この補充管７１には、電磁開閉弁７３を介して処理液供給源７５が連通接続されている。処理液供給源７５が供給する処理液は、純水に所定量の塩酸を添加したものである。
制御部５２は、基板処理装置の内部に設けられ、所定の処理条件に基づいて、基板Ｗの処理を統括的に制御する。具体的には、送風機構４３とリフター１との駆動を操作して、基板Ｗの搬入、搬出と、基板Ｗの位置を制御する。また、電磁開閉弁３９ａ、６９を操作して、処理槽３内と外槽９内の液体の排出制御を行う。また、温水ユニット３２を操作して、循環する処理液の温度等を制御する。また、電磁開閉弁７３を操作して、循環させる処理液量を制御する。また、窒素供給源４５を操作して、窒素の送風制御を行う。また、三方弁６３を操作して、循環する液体を処理液と純水との間で切り替える。この制御部５２は、基板処理のための各種演算処理を実行する中央演算処理装置（CPU）や、所定の基板Ｗの処理条件や基板処理に必要な各種情報を記憶する記憶媒体等により構成される。
以上のように構成された基板処理装置の動作例を説明する。なお、以下に示す各構成の動作は、特に断らない限り、制御部５２の操作によるものである。
＜ステップＴ１＞ 基板を搬入する
送風機構４３を回動してチャンバ５の上部から搬入される基板Ｗを、リフター１が受け取って保持する。
＜ステップＴ２＞ 基板に対して純水洗浄処理を行う
基板Ｗを保持するリフター１が処理槽３内の処理位置まで下降する。
このとき、処理槽３内には、既に純水が貯留されているものとする。よって、基板Ｗは純水中に浸漬される。
具体的には、三方弁６３を純水供給源３３側に切り替える。また、電磁開閉弁３９ａ、７３を閉止しているとともに、電磁開閉弁６９のみを開放している。これにより、純水供給源３３から循環ポンプ６５と温水ユニット３２とフィルタ６７とを通じて純水が供給されている。処理槽３の上部から溢れだす純水は、外槽９に回収される。回収された純水は、循環されることなく、枝配管を通じて排出される。
所定時間が経過すると、循環ポンプ６５を停止するとともに電磁開閉弁３９ａを開放して、処理槽３内の純水を排出する。排出が完了すると、電磁開閉弁３９ａを再び閉止し、純水洗浄処理を終了する。
＜ステップＴ３＞ 処理液を補充する
三方弁６３を外槽９側に切り替えて、電磁開閉弁６９を閉止する。そして、電磁開閉弁７３を開放する。これにより、処理液供給源７５から外槽９に処理液が補充され、間接的に処理槽３に処理液を供給する。所定量の処理液が供給されると、電磁開閉弁７３を閉止して、処理液の補充を終了する。
＜ステップＴ４＞ 処理液を循環する
循環ポンプ６５を起動して、外槽９から処理槽３へ処理液を循環させるとともに、温水ユニット３２により処理液を所定の温度（摂氏８５度）まで昇温する。
＜ステップＴ５＞ 基板Ｗを処理液に浸漬させる
処理液の温度が所定の温度になると、リフター１を待機位置から処理位置に下降させる。これにより、リフター１に保持される基板Ｗは、処理槽３内の処理液中に浸漬される。そして、所定の時間をかけて、処理液の持つ熱エネルギーを基板Ｗに蓄積させる。
ここで、処理液は、純水に塩酸を添加したものである。よって、実施例１と同様に、基板Ｗのエッチング量は、低減させることができる。
＜ステップＴ６＞ 基板を引き上げる
リフター１は、処理位置から待機位置まで上昇する。また、送風機構４３からは窒素が流下する。これにより、基板Ｗが乾燥される。また、基板Ｗに付着する液滴は実施例１と同様に処理液であるので、ウォーターマークの発生を防止することができる。
＜ステップＴ７＞ 基板を搬出する
送風機構４３が軸Ｐを支点として回動し、チャンバ５の上部が開放される。リフター１が保持する基板Ｗを図示省略の基板搬送機構に受け渡して、基板処理装置外に搬出する。
このように、実施例２に係る基板処理装置によれば、実施例１と同様に、基板Ｗ上にウォーターマークの発生を防止することができる。また、基板Ｗのエッチング量も低減できる。
さらに、処理液供給源７５を備えることで、実施例１で説明した混合器２１を省いた構成とすることができる。
また、循環配管６１等を備えることで、処理液の循環系を構成することができる。これにより、処理液の消費量を低減することができる。
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）上述した各実施例では、温純水に塩酸を添加したものを処理液として用いたが、これに限定されるものではない。たとえば、フッ酸などその他の酸を用いてもよい。また、処理液中に水素イオンを添加することができるものであれば、酸に限られない。
（２）上述した各実施例では、混合器２１によって酸を添加する構成であったが、これに限定されるものはない。直接、処理槽３内に酸を滴下して、処理槽３内で温純水に酸を添加することとしてもよい。また、固体や気体の形態の酸を添加するときは、適宜、気液混合器等の好適な手法を採用することができる。
（３）上述した各実施例では、純水洗浄処理が行われた基板に対して、処理液を用いた乾燥処理を行う手順を説明した。しかし、乾燥処理の前に行われる処理は、純水洗浄処理に限定されるものではなく、基板Ｗの処理目的に応じて適宜に変更されるものである。
実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示した縦断面図である。 実施例１に係る基板処理装置の動作を示すフローチャートである。 実施例２に係る基板処理装置の概略構成を示した縦断面図である。 実施例２に係る基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
１ …リフター
３ …処理槽
１３ …共通管
１５ …処理液管
２１ …混合器
２５ …塩酸供給源
２７ …流量調節弁
３１、３２ …温水ユニット
５１、５２ …制御部
６１ …循環配管
７１ …補充管
７５ …処理液供給源
Ｗ …基板

Claims (11)

  1. 基板に対して処理を行う基板処理装置において、
    基板に対して処理を行う処理槽と、
    前記処理槽内に、温純水に水素イオンを添加した処理液を供給する処理液供給手段と、
    基板を保持し、前記処理槽内の処理位置と前記処理槽の上方にあたる待機位置との間を昇降する保持手段と、
    前記処理槽内に前記処理液を貯留するとともに、前記処理位置にある保持手段を前記待機位置まで上昇させて基板の乾燥処理を行うことを特徴とする基板処理装置。
  2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
    前記処理液は、温純水に酸を添加したことを特徴とする基板処理装置。
  3. 請求項２に記載の基板処理装置において、
    前記酸は、強酸であることを特徴とする基板処理装置。
  4. 請求項２に記載の基板処理装置において、
    前記酸は、塩酸またはフッ酸であることを特徴とする基板処理装置。
  5. 請求項２から請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、
    さらに、温純水に前記酸を添加する添加手段を備えることを特徴とする基板処理装置。
  6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記処理液の温度は摂氏８０度以上摂氏１００度未満であることを特徴とする基板処理装置。
  7. 基板に対して処理を行う基板処理方法において、
    温純水に水素イオンを添加した処理液中に基板を浸漬する過程と、
    処理液から基板を引き上げて乾燥処理を行う過程と
    を備えることを特徴とする基板処理方法。
  8. 請求項７に記載の基板処理方法において、
    前記処理液は、温純水に酸を添加したことを特徴とする基板処理方法。
  9. 請求項８に記載の基板処理方法において、
    前記酸は、強酸であることを特徴とする基板処理方法。
  10. 請求項８に記載の基板処理方法において、
    前記酸は、塩酸またはフッ酸であることを特徴とする基板処理方法。
  11. 請求項７から請求項１０のいずれかに記載の基板処理方法において、
    前記処理液の温度は摂氏８０度以上摂氏１００度未満であることを特徴とする基板処理方法。
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