JP2007214447A

JP2007214447A - 基板処理装置

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Publication number: JP2007214447A
Application number: JP2006034006A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kimura; 雅洋基村
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2026-02-10
Also published as: JP4749173B2

Abstract

【課題】処理液の供給順序を工夫することにより、基板に形成されているパターンの倒壊を防止することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】内槽３に供給されて貯留されている薬液を、表面張力がより小さな低表面張力溶液を供給させて置換した後に、基板Ｗを内槽３から搬出させる。したがって、基板Ｗを内槽３から搬出させる際には、表面張力が大きな処理液の界面を通過することがなく、表面張力が小さな低表面張力溶液の界面を通過する。その結果、低表面張力溶液の界面を通過または通過した後に、基板Ｗの表面に作用する表面張力は小さいので、基板Ｗに形成されているパターンが倒壊するのを防止できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）等の基板を薬液、純水等の処理液によって洗浄等の処理を行う基板処理装置に関する。

従来、この種の装置として、例えば、処理液を貯留し、基板を収容する処理槽と、処理槽の上部空間にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）ガスを供給するノズルとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。この装置では、処理槽に純水を供給して基板を洗浄した後、処理槽の上部空間にＩＰＡガスを供給してＩＰＡ雰囲気を形成する。そして、基板を処理槽の上部へと引き上げることで、基板に対して純水による洗浄処理を行う。このとき基板をＩＰＡ雰囲気に引き上げて移動することで、基板に付着している純水がＩＰＡで置換されて乾燥が促される。
特開平１０−２２２５７号公報（段落番号「００２４」、「００２５」、図３）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、純水による洗浄を終えた基板を純水から引き上げ、ＩＰＡ雰囲気中に移動することにより、乾燥を促進することができるものの、基板の表面に形成されているパターンに倒壊が生じる恐れがあるという問題がある。

特に、最近の半導体デバイスのうち、メモリ分野においては、集積度を従来よりも大幅に高める技術として、キャパシタの構造をシリンダ形状としたものが採用され始めている。このようなシリンダ構造のものは、縦横比が極めて大きく、製造過程においてシリンダ構造のキャパシタ部分が倒壊し易くなっている。当然のことながら、キャパシタ部分が倒壊すると、デバイスとしては不良となるので歩留まりが低下することになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理液の供給順序を工夫することにより、基板に形成されているパターンの倒壊を防止することができる基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、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、基板を処理液で処理する基板処理装置において、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽内に処理液を供給する処理液供給手段と、基板を保持した状態で、前記処理槽内における処理位置と前記処理槽の上方位置における待機位置とにわたって昇降自在の保持機構と、前記処理液供給手段から供給された第1の処理液を前記処理槽内に貯留した状態で、前記処理液供給手段から第１の処理液よりも小さな表面張力を有する第２の処理液を供給させて第1の処理液から第2の処理液へ置換させ、第2の処理液に浸漬された基板を保持した状態の前記保持機構を前記処理位置から前記上方位置へ移動させる制御手段と、を備えている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、制御手段は、処理液供給手段から供給された第1の処理液を処理槽内に貯留した状態で、処理液供給手段から第１の処理液よりも小さな表面張力を有する第２の処理液を供給させて第1の処理液から第2の処理液へ置換させ、第2の処理液に浸漬された基板を保持した状態の保持機構を前記処理位置から上方位置へ移動させる。したがって、基板を処理槽から搬出する際には、表面張力が大きな処理液の界面を通過することがなく、表面張力が第１の処理液よりも小さな第２の処理液の界面を通過する。その結果、処理液の界面を通過または通過した後に基板の表面に作用する表面張力は小さいので、基板に形成されているパターンが倒壊するのを防止することができる。

また、本発明において、前記処理液供給手段は、前記処理槽の底部から第２の処理液を供給し、前記制御手段は、前記処理液供給手段から第２の処理液を供給する際に、前記処理槽内の基板の下縁に第２の処理液と第１の処理液との界面が位置するまで第１の供給流量で第2の処理液を供給させた後、第１の供給流量よりも大きい第２の供給流量で第２の処理液を供給させることが好ましい（請求項２）。第１の処理液を貯留している処理槽に、第２の処理液を第１の供給流量で底部から供給することにより、第１の処理液に第２の処理液が混合してしまうのを防ぎつつ、それらの界面を確実に形成させることができる。このようにして形成された界面は、第１の供給流量に応じてゆっくりと上昇するが、界面が基板の下縁に位置した後は、第１の供給流量より大きい第２の供給流量に切り換えて界面の上昇を早める。これにより、界面を確実に形成させつつも、第２の処理液による置換を早めて処理を短縮することができる。

また、本発明において、前記処理槽の底部に形成され、前記処理槽から第１の処理液を排出する排出口と、前記排出口から排出される第１の処理液の排出流量を制御する流量制御弁とをさらに備え、前記処理液供給手段は、前記処理槽の上部から第２の処理液を供給し、前記制御手段は、前記処理液供給手段から第２の処理液を供給する際に、前記処理槽内の基板の上縁に第２の処理液と第１の処理液との界面が位置するまで第１の供給流量で第２の処理液を供給させるとともに、前記流量制御弁を制御して第１の排出流量で第１の処理液を排出口から排出させた後、前記第１の供給流量よりも大きい第２の供給流量で第２の処理液を供給させるとともに、前記第１の排出流量より大きい第２の排出流量で第１の処理液を排出口から排出させることことが好ましい（請求項３）。第１の処理液を貯留している処理槽に、第２の処理液を第１の供給流量で上部から供給するとともに、流量制御弁を第１の排出流量として排出口から排液させることにより、第１の処理液に第２の処理液が混合してしまうのを防ぎつつ、それらの界面を確実に形成させることができる。このようにして形成された界面は、第１の供給流量及び第１の排出流量に応じてゆっくりと下降するが、界面が基板の上縁に位置した後は、第１の供給流量より大きい第２の供給流量及び第１の排出流量より大きい第２の排出流量に切り換えて界面の下降を早める。これにより、界面を確実に形成させつつも、第２の処理液による置換を早めて処理を短縮することができる。

また、本発明において、前記第１の処理液は薬液であり、前記第２の処理液はハイドロフルオロエーテル(HFE)またはシリコン系界面活性剤であることが好ましい（請求項４）。第１の処理液である薬液の後に純水で洗浄することなく、直接的に第２の処理液で置換することにより、処理時間を短縮化することができる。

また、本発明において、前記第１の処理液は純水であり、前記第２の処理液はハイドロフルオロエーテル(HFE)またはシリコン系界面活性剤であることが好ましい（請求項５）。第１の処理液である純水に次いで、HFEまたはシリコン系界面活性剤という表面張力が大きな第２の処理液を供給して処理を行うことにより、清浄度高く基板を処理することができる。

また、請求項６に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理装置において、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽内に処理液を供給する処理液供給手段と、基板を保持した状態で、前記処理槽内における処理位置と前記処理槽の上方位置における待機位置とにわたって昇降自在の保持機構と、前記処理液供給手段から供給された処理液としての純水を前記処理槽内に貯留した状態で、前記処理液供給手段から有機溶剤を供給させて純水から有機溶剤へ置換させた後、前記処理液供給手段から純水よりも小さな表面張力を有する低表面張力溶液を供給させて有機溶剤から低表面張力溶液へ置換させ、低表面張力溶液に浸漬された基板を保持した状態の前記保持機構を前記処理位置から前記上方位置へ移動させる制御手段と、を備えていることを特徴とする

［作用・効果］請求項６に記載の発明によれば、処理液供給手段から供給された処理液としての純水を処理槽内に貯留した状態で、処理液供給手段から有機溶剤を供給させて純水から有機溶剤へ置換させた後、処理液供給手段から純水よりも小さな表面張力を有する低表面張力溶液を供給させて有機溶剤から低表面張力溶液へ置換させ、低表面張力溶液に浸漬された基板を保持した状態の保持機構を処理位置から上方位置へ移動させる。したがって、基板を処理槽から搬出する際には、表面張力が大きな純水の界面を通過することがなく、表面張力が小さな低表面張力溶液の界面を通過する。その結果、低表面張力溶液の界面を通過または通過した後に基板の表面に作用する表面張力は小さいので、基板に形成されているパターンが倒壊するのを防止することができる。

また、請求項８に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理装置において、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽内に処理液を供給する処理液供給手段と、基板を保持した状態で、前記処理槽内における処理位置と前記処理槽の上方位置における待機位置とにわたって昇降自在の保持機構と、前記処理液供給手段から供給された処理液としての純水を前記処理槽内に貯留した状態で、前記処理液供給手段から純水よりも小さな表面張力を有する第１の低表面張力溶液を供給させて純水から第１の低表面張力溶液へ置換させた後、前記処理液供給手段から純水よりも小さな表面張力を有するとともに第１の低表面張力溶液とは異なる第２の低表面張力溶液を供給させて第１の低表面張力溶液から第２の低表面張力溶液へ置換させ、第２の低表面張力溶液に浸漬された基板を保持した状態の前記保持機構を前記処理位置から前記上方位置へ移動させる制御手段と、を備えている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、制御手段は、処理液供給手段から供給された処理液としての純水を処理槽内に貯留した状態で、処理液供給手段から純水よりも小さな表面張力を有する第１の低表面張力溶液を供給させて純水から第１の低表面張力溶液へ置換させた後、処理液供給手段から純水よりも小さな表面張力を有するとともに第１の低表面張力溶液とは異なる第２の低表面張力溶液を供給させて第１の低表面張力溶液から第２の低表面張力溶液へ置換させ、第２の低表面張力溶液に浸漬された基板を保持した状態の保持機構を処理位置から上方位置へ移動させる。したがって、基板を処理槽から搬出する際には、表面張力が大きな純水の界面を通過することがなく、表面張力が小さな第２の低表面張力溶液の界面を通過する。その結果、第２の低表面張力溶液の界面を通過または通過した後に基板の表面に作用する表面張力は小さいので、基板に形成されているパターンが倒壊するのを防止することができる。

本発明に係る基板処理装置によれば、制御手段は、処理液供給手段から供給された第1の処理液を処理槽内に貯留した状態で、処理液供給手段から第１の処理液よりも小さな表面張力を有する第２の処理液を供給させて第1の処理液から第2の処理液へ置換させ、第2の処理液に浸漬された基板を保持した状態の保持機構を前記処理位置から上方位置へ移動させる。したがって、基板を処理槽から搬出する際には、表面張力が大きな処理液の界面を通過することがなく、表面張力が第１の処理液よりも小さな第２の処理液の界面を通過する。その結果、処理液の界面を通過または通過した後に基板の表面に作用する表面張力は小さいので、基板に形成されているパターンが倒壊するのを防止できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図１は、実施例１に係る基板処理装置の概略構成図である。

処理槽１は、内槽３と外槽５を備えている。内槽３は、処理液を貯留し、保持アーム７により保持された基板Ｗを収容可能となっている。複数枚の基板Ｗは、起立姿勢で整列され、保持アーム７によって搬入・搬出される。保持アーム７は、板状のアーム９と、このアーム９の下部においてアーム９に対して直交する方向に配設され、基板Ｗの下縁に当接して基板Ｗを支持する３本の支持部材１１とを備えている。この保持アーム７は、基板Ｗを保持しつつ内槽３内の処理位置と、内槽３の上方にあたる待機位置とにわたって昇降可能となっている。内槽３は、処理液を貯留し、内槽３から溢れた処理液が内槽３の上部外周を囲うように設けられた外槽５によって回収される。内槽３の底部両側には、処理液を供給する二本の噴出管１３が配設されている。外槽５の底部には、排出口１５が形成されており、内槽３から溢れて外槽５に回収された処理液が排出口１５から排液される。

噴出管１３には、供給管１７の一端側が連通接続され、その他端側には純水供給源１９が連通接続されている。純水供給源１９の下流側には、流量が調整可能な制御弁２１が配設されている。供給配管１７の制御弁２１の下流に、ミキシングバルブ２３が配設されている。このミキシングバルブ２３は、供給配管１７を流通する純水に対して、他の薬液を注入する機能を備えている。ミキシングバルブ２３には、注入管２５の一端側が連通され、その他端側が薬液供給源２７に連通接続されている。薬液供給源２７の下流側には、流量が調整可能な制御弁２９が配設されている。一般に、ミキシングバルブ２３には、複数種類の薬液が注入可能に構成されているが、この実施例では図示省略してある。例えば、流通している純水に、アンモニアと過酸化水素水とを各々所定の割合で注入することにより、パーティクル除去や有機物除去用の薬液を処理液として生成して供給することが行われる（この処理は「ＳＣ１」と呼ばれる）。

なお、上記保持アーム７が本発明における保持機構に相当し、上記噴出管１３が本発明における処理液供給手段に相当する。

また、制御弁２１とミキシングバルブ２３との間には、分岐管３１〜３３の一端側が連通接続されている。分岐管３１の他端側には、第１溶液供給源３４が連通接続されている。また、分岐管３２の他端側には、第２溶液供給源３５が連通接続され、分岐管３３の他端側には、第３溶液供給源３６が連通接続されている。なお、各分岐管３１〜３３には、流量が調整可能な制御弁３７〜３９が取り付けられている。

なお、第１溶液供給源３４には、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）またはハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）などの有機溶剤が貯留されている。第２溶液供給源３５には、例えば、第１の低表面張力溶液が、第３溶液供給源３６には、例えば、第２の低表面張力溶液が貯留されている。第１及び第２の低表面張力溶液とは、純水やＩＰＡよりも表面張力が小さなものをいい、例えば、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）単体や、溶剤に、シリコーン等のシリコン系界面活性剤などを溶かし込んだ液体などが挙げられる。いずれにしても、ここでは第１溶液供給源３４、第２溶液供給源３５、第３溶液供給源３６の順に、供給される溶液の表面張力が小さくなっている。

内槽３の底部には、排出口４１が形成されている。ここには、排液管４３の一端側が連通接続され、他端側が図示しない廃液処理部に連通接続されている。排液管４３には、流量が調整可能な流量制御弁４５が取り付けられている。

上述した保持アーム７の昇降、制御弁２１，２９，３７〜３９，４５は、制御部４７によって統括的に制御されている。制御部４７は、処理手順を規定したレシピを記憶するメモリ、マイクロプロセッサ、カウンタ・タイマなどを備えている。

なお、上記の制御部４７が本発明における制御手段に相当する。

次に、上述した構成の装置の動作について説明する。なお、基板Ｗは保持アーム７に保持されたまま内槽１内の処理位置に移動されているものとする。また、以下において参照する図２〜６では、保持アーム７の図示を省略してある。

＜処理例１＞
処理例１について、図２を参照しつつ説明する。なお、図２（ａ）〜（ｃ）は、処理例１を示す模式図である。この処理例１では、例えば、上述したＳＣ１用の薬液を処理液として生成しつつ処理を行い、その後、溶液による洗浄処理を行ってから基板Ｗを引き上げる。

具体的には、制御部４７が制御弁２１，２９を操作して、所定流量で薬液（第１の処理液）を供給させる（図２（ａ））。そして、所定時間だけその状態を保持させ、基板Ｗに対する薬液処理を行なわせる。次に、制御弁２９を閉止して薬液の供給を停止し、制御弁２１を閉止して純水の供給を停止させる。これとともに、制御弁３８を開放し、第２溶液供給源３５からハイドロフルオロエーテル、シリコン系界面活性剤等の低表面張力溶液（第２の処理液）を所定流量で供給させる。これを所定時間だけ継続し、内槽３に貯留している薬液を低表面張力溶液で置換させる（図２（ｂ））。低表面張力溶液による薬液の置換が完了したら、制御部４７は基板Ｗを内槽３から引き上げて搬出させる（図２（ｃ））。

なお、置換完了時点は、既知である内槽３の容量と、供給する際の低表面張力溶液の流量などから、制御部４７の判断により行われる。

上述したように、制御部４７は、内槽３に供給されて貯留されている薬液を、表面張力がより小さな低表面張力溶液を供給させて置換した後に、基板Ｗを内槽３から搬出させる。したがって、基板Ｗを内槽３から搬出させる際には、表面張力が大きな処理液の界面を通過することがなく、表面張力が小さな低表面張力溶液の界面を通過する。その結果、低表面張力溶液の界面を通過または通過した後に、基板Ｗの表面に作用する表面張力は小さいので、基板Ｗに形成されているパターンが倒壊するのを防止できる。

また、薬液処理の直後に低表面張力溶液で置換するので、基板Ｗを純水で洗浄することなく、直接的に低表面張力溶液で置換するので、処理時間の短縮化を図ることができる。

＜処理例２＞
処理例２について、図３を参照しつつ説明する。なお、図３（ａ）〜（ｄ）は、処理例２を示す模式図である。この処理例２では、例えば、上述したＳＣ１用の薬液を処理液として生成しつつ処理を行い、その後、純水洗浄を行い、最後に溶液による洗浄処理を行ってから基板Ｗを引き上げる。

具体的には、制御部４７が制御弁２１，２９を操作して、所定流量で薬液を供給させ（図３（ａ））、所定時間だけその状態を保持させることにより、基板Ｗに対する薬液処理を行わせる。次に、制御弁２９を閉止して薬液供給を停止させる。これにより純水（第１の処理液）だけによる洗浄処理が行われる（図３（ｂ））。これを所定時間だけ行った後、制御弁２１を閉止して純水の供給を停止させるとともに、制御弁３８を開放し、第２溶液供給源３５からハイドロフルオロエーテル、シリコン系界面活性剤等の低表面張力溶液（第２の処理液）を所定流量で供給させる。これを所定時間だけ継続し、内槽３に貯留している薬液を低表面張力溶液で置換させる（図３（ｃ））。低表面張力溶液による薬液の置換が完了したら、制御部４７は基板Ｗを内槽３から引き上げて搬出させる（図３（ｄ））。

この処理例２によると、処理例１と同様の効果を奏しつつも、薬液の後に純水洗浄を行っているので、清浄度をより高めることができる。

＜処理例３＞
処理例３について、図４を参照しつつ説明する。なお、図４（ａ）〜（ｅ）は、処理例３を示す模式図である。この処理例３では、例えば、上述したＳＣ１用の薬液を処理液として生成しつつ処理を行い、その後、純水洗浄を行い、次いで溶剤洗浄を行い、最後に溶液による洗浄処理を行ってから基板Ｗを引き上げる。

具体的には、上述したようにして薬液及び純水による洗浄を行わせた後（図４（ａ），（ｂ））、制御部４７が制御弁３７を開放して、第１溶液供給源３４から、例えば、ＩＰＡを所定流量で供給させる（図４（ｃ））。このＩＰＡによる純水の置換を終えた後、制御弁３７を閉止してＩＰＡ供給を停止させた後、制御弁３８を開放して、ハイドロフルオロエーテル、シリコン系界面活性剤等の低表面張力溶液を所定流量で供給させる（図４（ｄ））。これを所定時間だけ継続し、内槽３に貯留しているＩＰＡを低表面張力溶液で置換させる。低表面張力溶液による薬液の置換が完了したら、制御部４７は基板Ｗを内槽３から引き上げて搬出させる（図４（ｅ））。

この処理例３によると、処理例１と同様の効果を奏するとともに、純水、ＩＰＡ、低表面張力溶液という表面張力が大きな順に３種類の処理液を供給して処理を行うことにより、清浄度高く基板Ｗを処理することができる。

＜処理例４＞
処理例４について、図５を参照しつつ説明する。なお、図５（ａ）〜（ｅ）は、処理例４を示す模式図である。この処理例４では、例えば、上述したＳＣ１用の薬液を処理液として生成しつつ処理を行い、その後、純水洗浄を行い、次いで２種類の低表面張力溶液による二段階の洗浄処理を行ってから基板Ｗを引き上げる。

具体的には、上述したようにして薬液及び純水による洗浄を行わせた後（図５（ａ），（ｂ））、制御部４７が制御弁３８を開放して、第２溶液供給源３５から、例えば、ハイドロフルオロエーテル等の低表面張力溶液を所定流量で供給させる（図５（ｃ））。この低表面張力溶液による純水の置換を終えた後、制御弁３８を閉止して低表面張力溶液の供給を停止させた後、制御弁３９を開放して、シリコン系界面活性剤等の低表面張力溶液を所定流量で供給させる（図５（ｄ））。これを所定時間だけ継続し、内槽３に貯留している第１の低表面張力溶液を第２の低表面張力溶液で置換させる。第２の低表面張力溶液による薬液の置換が完了したら、制御部４７は基板Ｗを内槽３から引き上げて搬出させる（図５（ｅ））。なお、第２の低表面張力溶液は、第１の低表面張力溶液よりも表面張力が小さい。

この処理例４によると、処理例１と同様の効果を奏するとともに、純水、第１の低表面張力溶液、第２の表面張力溶液のように供給することによって、基板Ｗが液面から排出される際に付与される表面張力をより小さくすることができる。

＜流量制御例＞
上記の各処理例において、第１の処理液を第２の処理液で置換する際には、以下のように流量制御を行うことが好ましい。これについて図６を参照しながら説明する。なお、図６（ａ）〜（ｄ）は、流量制御の例を示す模式図である。

まず、純水中に基板Ｗが浸漬された状態で（図６（ａ））、第１の低表面張力溶液が供給され（図６（ｂ））、純水を低表面張力溶液で置換した後に基板Ｗを引き上げるという処理を例に採って説明する。

まず、制御弁２１を閉止し、制御弁３８を開放するとともに、低表面張力溶液を第１の供給流量で供給し始める（図６（ｂ））。この第１の供給流量は、比較的小流量である。したがって、純水と低表面張力溶液とが混ざり合ってしまうことがなく、これらの界面ＩＦが形成され、その界面ＩＦが徐々に基板Ｗの下縁に向かって上昇してゆく。そして、基板Ｗの下縁に界面ＩＦが到達した時点（図６（ｃ））で、制御弁３８の流量を第１の供給流量よりも大流量である第２の供給流量に変更する（図６（ｄ））。これにより、界面ＩＦが上方に向かって急速に上昇され、純水の置換が急速に行われる。なお、基板Ｗの下縁に界面ＩＦが到達したか否かは、内槽３の、基板Ｗの下縁が位置する高さまでの容量と、第１の供給流量などから制御部３７が求めることができる。

このように純水を貯留している内槽３に、低表面張力溶液を第１の供給流量で底部から供給することにより、純水に低表面張力溶液が混合してしまうのを防ぎつつ、それらの界面ＩＦを確実に形成させることができる。このようにして形成された界面ＩＦは、第１の供給流量に応じてゆっくりと上昇するが、界面ＩＦが基板Ｗの下縁に位置した後は、第１の供給流量より大なる第２の供給流量に切り換えて界面ＩＦの上昇を早める。これにより、界面ＩＦを確実に形成させつつも、低表面張力溶液による置換を早めて処理を短縮することができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。
図７は、実施例２に係る基板処理装置の概略構成図である。なお、上述した実施例１と同様の構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。

実施例２は、処理槽１が内槽３だけで構成されているとともに、実施例１における噴出管１３に代えて供給ノズル４９（処理液供給手段）を備えている。この供給ノズル４９は、処理液を内槽３に供給するものであり、内槽３の上部右端に先端部が位置するように配設されている。供給ノズル４９には、供給管１７の一端部が連通接続されている。この実施例装置では、内槽３に処理液がほぼ一杯に貯留されるまでは、流量制御弁４５が閉止されているが、一杯にされた後は、流量制御弁４５が開放され、供給ノズル４９からの供給量にほぼ等しい流量となるように排出流量が設定される。

上記のように構成されている実施例２の装置であっても、供給箇所が異なるだけで上述した処理例１〜４のように処理を行うことができ、実施例１と同様の効果を奏することができる。

＜流量制御例＞
但し、上述した流量制御例は、次のように行うのが好ましい。これについて図８を参照しつつ説明する。なお、図８（ａ）〜（ｄ）は、流量制御の例を示す模式図である。

まず、純水中に基板Ｗが浸漬された状態で（図８（ａ））、供給ノズル４９から低表面張力溶液が供給され（図８（ｂ））、純水を低表面張力溶液で置換した後に基板Ｗを引き上げるという処理を例に採って説明する。

制御部４７は、制御弁２１を閉止し、制御弁３８を開放するとともに、低表面張力溶液を第１の供給流量で供給し始めるとともに、流量制御弁４５を第１の排出流量に設定する（図８（ｂ））。第１の供給流量は比較的小流量であり、第１の排出流量はそれと同程度である。したがって、純水と低表面張力溶液とが混ざり合ってしまうことがなく、これらの界面ＩＦが形成され、その界面ＩＦが徐々に基板Ｗの上縁に向かって下降してゆく。そして、基板Ｗの上縁に界面ＩＦが到達した時点（図８（ｃ））で、制御部４７は制御弁３８の供給流量を第１の供給流量よりも大流量である第２の供給流量に変更するとともに、流量制御弁４５を第１の排出流量から第２の排出流量に設定変更する（図８（ｄ））。これにより、界面ＩＦが下方に向かって急速に移動され、純水の置換が行われる。なお、基板Ｗの上縁に界面ＩＦが到達したか否かは、内槽３の、基板Ｗの上縁が位置する高さまでの容量と、第１の供給流量及び第１の排出流量とから制御部３７が求めることができる。

このように純水を貯留している内槽３に、低表面張力溶液を第１の供給流量で上部から供給するとともに、内槽３の底部から純水を第１の排出流量で排出することにより、純水に低表面張力溶液が混合してしまうのを防ぎつつ、それらの界面ＩＦを確実に形成させることができる。このようにして形成された界面ＩＦは、第１の供給流量及び第１の排出流量に応じてゆっくりと下降するが、界面ＩＦが基板Ｗの上縁に位置した後は、第１の供給流量より大なる第２の供給流量に切り換えるとともに、第１の排出流量より大なる第２の排出流量に切り換えて界面ＩＦの下降を早める。これにより、界面ＩＦを確実に形成させつつも、低表面張力溶液による置換を早めて処理を短縮することができる。

本発明は、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１，２では、処理槽１が開放された状態であるが、処理槽１の周囲をチャンバで囲うとともに、内槽３の上部に開閉自在のカバーを備え、さらにチャンバの上部空間に溶剤ガスを供給するノズルを備えるようにしてもよい。そして、基板Ｗを引き上げる際には、上部空間を溶剤雰囲気にするとともに、カバーを開放して保持アーム７を上昇させる。これにより上昇時において溶剤への置換を行うことができる。

（２）上述した各実施例１，２では、複数種類の処理液を用いているので、排出口１５及び排出口４１から複数本に分岐した分岐管及び開閉弁を備え、排出される処理液に応じて配管を切り換え、回収先を処理液ごとに異なるものにするのが好ましい。これにより、処理液ごとに回収することができ、廃液処理が容易になる。

（３）上述した各実施例１，２では、薬液処理としてＳＣ１を例に挙げて説明したが、その他の薬液処理であっても本発明を適用することができる。

（４）上述した各実施例１，２では、最大で２種類の低表面張力溶液を用いているが、３種類以上の低表面張力溶液を用いるようにしてもよい。

実施例１に係る基板処理装置の概略構成図である。（ａ）〜（ｃ）は処理例１を示す模式図である。（ａ）〜（ｄ）は処理例２を示す模式図である。（ａ）〜（ｅ）は処理例３を示す模式図である。（ａ）〜（ｅ）は処理例４を示す模式図である。（ａ）〜（ｄ）は流量制御の例を示す模式図である。実施例２に係る基板処理装置の概略構成図である。（ａ）〜（ｄ）は流量制御の例を示す模式図である。

符号の説明

Ｗ … 基板
１ … 処理槽
３ … 内槽
５ … 外槽
７ … 保持アーム（保持機構）
９ … アーム
１１ … 支持部材
１３ … 噴出管（処理液供給手段）
１７ … 供給管
２３ … ミキシングバルブ
４１ … 排出口
４７ … 制御部（制御手段）
４９ … 供給ノズル（処理液供給手段）

Claims

基板を処理液で処理する基板処理装置において、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内に処理液を供給する処理液供給手段と、
基板を保持した状態で、前記処理槽内における処理位置と前記処理槽の上方位置における待機位置とにわたって昇降自在の保持機構と、
前記処理液供給手段から供給された第1の処理液を前記処理槽内に貯留した状態で、前記処理液供給手段から第１の処理液よりも小さな表面張力を有する第２の処理液を供給させて第1の処理液から第2の処理液へ置換させ、第2の処理液に浸漬された基板を保持した状態の前記保持機構を前記処理位置から前記上方位置へ移動させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記処理液供給手段は、前記処理槽の底部から第２の処理液を供給し、
前記制御手段は、前記処理液供給手段から第２の処理液を供給する際に、前記処理槽内の基板の下縁に第２の処理液と第１の処理液との界面が位置するまで第１の供給流量で第2の処理液を供給させた後、第１の供給流量よりも大きい第２の供給流量で第２の処理液を供給させることを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記処理槽の底部に形成され、前記処理槽から第１の処理液を排出する排出口と、
前記排出口から排出される第１の処理液の排出流量を制御する流量制御弁とをさらに備え、
前記処理液供給手段は、前記処理槽の上部から第２の処理液を供給し、
前記制御手段は、前記処理液供給手段から第２の処理液を供給する際に、前記処理槽内の基板の上縁に第２の処理液と第１の処理液との界面が位置するまで第１の供給流量で第２の処理液を供給させるとともに、前記流量制御弁を制御して第１の排出流量で第１の処理液を排出口から排出させた後、前記第１の供給流量よりも大きい第２の供給流量で第２の処理液を供給させるとともに、前記第１の排出流量より大きい第２の排出流量で第１の処理液を排出口から排出させることを特徴とする基板処理装置。
請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記第１の処理液は薬液であり、前記第２の処理液はハイドロフルオロエーテル(HFE)またはシリコン系界面活性剤であることを特徴とする基板処理装置。
請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記第１の処理液は純水であり、前記第２の処理液はハイドロフルオロエーテル(HFE)またはシリコン系界面活性剤であることを特徴とする基板処理装置。
基板を処理液で処理する基板処理装置において、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内に処理液を供給する処理液供給手段と、
基板を保持した状態で、前記処理槽内における処理位置と前記処理槽の上方位置における待機位置とにわたって昇降自在の保持機構と、
前記処理液供給手段から供給された処理液としての純水を前記処理槽内に貯留した状態で、前記処理液供給手段から有機溶剤を供給させて純水から有機溶剤へ置換させた後、前記処理液供給手段から純水よりも小さな表面張力を有する低表面張力溶液を供給させて有機溶剤から低表面張力溶液へ置換させ、低表面張力溶液に浸漬された基板を保持した状態の前記保持機構を前記処理位置から前記上方位置へ移動させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
請求項６に記載の基板処理装置において、
前記低表面張力溶液は、ハイドロフルオロエーテル(HFE)またはシリコン系界面活性剤であることを特徴とする基板処理装置。
基板を処理液で処理する基板処理装置において、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内に処理液を供給する処理液供給手段と、
基板を保持した状態で、前記処理槽内における処理位置と前記処理槽の上方位置における待機位置とにわたって昇降自在の保持機構と、
前記処理液供給手段から供給された処理液としての純水を前記処理槽内に貯留した状態で、前記処理液供給手段から純水よりも小さな表面張力を有する第１の低表面張力溶液を供給させて純水から第１の低表面張力溶液へ置換させた後、前記処理液供給手段から純水よりも小さな表面張力を有するとともに第１の低表面張力溶液とは異なる第２の低表面張力溶液を供給させて第１の低表面張力溶液から第２の低表面張力溶液へ置換させ、第２の低表面張力溶液に浸漬された基板を保持した状態の前記保持機構を前記処理位置から前記上方位置へ移動させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
請求項８に記載の基板処理装置において、
前記第１の低表面張力溶液はハイドロフルオロエーテル(HFE)であり、前記第２の低表面張力溶液はシリコン系界面活性剤であることを特徴とする基板処理装置。
請求項６から９のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液供給手段は、前記処理槽内において基板を純水による処理を行わせる前に、薬液を供給することを特徴とする基板処理装置。