JP2007273758A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 基板に対して良好な乾燥処理を実行できる基板処理装置を提供する。
【解決手段】 吐出管１４０は、処理チャンバ２０内に設けられており、乾燥ガスを吐出する。減圧ポンプ３１は、処理チャンバ２０内を排気して減圧雰囲気とする。乾燥ガス供給路８２０は、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０で生成された乾燥ガスを吐出管１４０に供給する。第１乾燥ガス生成部８７０は、加熱槽８７１に貯留されたＩＰＡ液を窒素ガスでバブリングすることにより乾燥ガスを生成する。第２乾燥ガス生成部８３０は、ＩＰＡベーパ発生槽で蒸発したＩＰＡ蒸気と窒素ガスとを混合することにより乾燥ガスを生成する。このように、処理チャンバ２０には複数の乾燥ガス生成部８３０、８７０で生成された乾燥ガスが供給され、処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気の濃度を高くすることができる。そのため、乾燥時間を短縮でき、乾燥性能を向上できる。
【選択図】 図２
【解決手段】 吐出管１４０は、処理チャンバ２０内に設けられており、乾燥ガスを吐出する。減圧ポンプ３１は、処理チャンバ２０内を排気して減圧雰囲気とする。乾燥ガス供給路８２０は、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０で生成された乾燥ガスを吐出管１４０に供給する。第１乾燥ガス生成部８７０は、加熱槽８７１に貯留されたＩＰＡ液を窒素ガスでバブリングすることにより乾燥ガスを生成する。第２乾燥ガス生成部８３０は、ＩＰＡベーパ発生槽で蒸発したＩＰＡ蒸気と窒素ガスとを混合することにより乾燥ガスを生成する。このように、処理チャンバ２０には複数の乾燥ガス生成部８３０、８７０で生成された乾燥ガスが供給され、処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気の濃度を高くすることができる。そのため、乾燥時間を短縮でき、乾燥性能を向上できる。
【選択図】 図２
Description
本発明は、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）に対して処理を施す基板処理装置に関するもので、特に、純水による洗浄処理が終了した基板に対して実行される乾燥処理の改良に関する。
従来より、基板の製造工程において、フッ酸（ＨＦ）等の薬液による処理や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周辺に供給して基板に対して乾燥処理を行う基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１）。この基板処理装置は、基板の表面に付着した水分をＩＰＡ蒸気と置換した後、処理チャンバ内の雰囲気を減圧することにより、基板を効率良く乾燥できる。
ここで、電子機器のさらなる小型・軽量化、高速化、および高機能化の要求にともない、基板の表面に形成されるパターンは、さらに微細化および高密度化することが要求されている。例えば、基板の表面に形成されるホール構造については、ホール幅に対するホール深さのアスペクト比がさらに増大している。
このような状況下、ＩＰＡの濃度が低い場合、ホール構造内部に純水が進入すると、この進入した純水とＩＰＡ蒸気との置換性能が低下する。その結果、特許文献１の基板処理装置によると、乾燥時間が増大して、乾燥性能が低下するという問題が生じている。
そこで、本発明では、基板に対して良好な乾燥処理を実行できる基板処理装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に対して乾燥処理を行う基板処理装置であって、基板を収容する処理チャンバと、前記処理チャンバ内に設けられ、前記処理チャンバ内に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部と、乾燥ガスを生成する第１生成部と、乾燥ガスを生成する第２生成部と、前記第１生成部および第２生成部にキャリアガスを供給するためのキャリアガス供給路と、前記第１生成部で生成された乾燥ガスおよび前記第２生成部で生成された乾燥ガスを前記乾燥ガス供給部へ供給する乾燥ガス供給路と、を備え、前記第１生成部は、乾燥液を貯留する第１貯留槽と、前記第１貯留槽に貯留された乾燥液を加熱する加熱部と、前記キャリアガス供給路と接続され、前記キャリアガス供給路から供給されたキャリアガスを前記第１貯留槽に貯留された乾燥液内に導入する第１キャリアガス導入路と、を有し、前記第１キャリアガス導入路から導入されたキャリアガスおよび前記第１貯留槽内で発生した乾燥液の蒸気とを混合させて乾燥ガスを生成し、前記第２生成部は、乾燥液を貯留する第２貯留槽と、前記第２貯留槽を収容するガス混合室と、前記第１貯留槽で加熱された乾燥液を前記第２貯留槽へ取り込む取込部と、前記キャリアガス供給路と接続され、前記キャリアガス供給路から供給されたキャリアガスを前記ガス混合室に導入する第２キャリアガス導入路と、を有し、前記第２キャリアガス導入路から導入されたキャリアガスおよび前記第２貯留槽内で発生した乾燥液の蒸気とを混合させて乾燥ガスを生成することを特徴とする。
また、請求項２は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記第１キャリアガス導入路に設けられた切換弁と、前記切換弁の開閉動作を制御して前記第１貯留槽へ供給されるキャリアガスの供給量を制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項３は、請求項２に記載の基板処理装置において、前記制御部は、基板の表面に形成されたデバイス構造に応じて前記切換弁の開閉動作を制御することを特徴とする。
請求項１ないし請求項３に記載の発明によれば、第１生成部は、第１貯留槽に貯留された乾燥液を加熱しつつバブリングすることにより、乾燥ガスを生成できる。また、第２生成部は、第２貯留槽から蒸発した乾燥液の蒸気とキャリアガスとを混合室内で混合させることにより、乾燥ガスを生成できる。
このように、乾燥ガスが複数の生成部で生成されることにより、処理チャンバ内に供給された乾燥ガスの量が増大し、処理チャンバ内における乾燥ガスの濃度が高くなる。そのため、基板の乾燥時間を短縮でき、基板の乾燥性能を向上できる。そして、乾燥時間を短縮することによって、基板処理装置全体のスループットを向上できる。
特に、請求項２に記載の発明によれば、切換弁が開放された場合には第１および第２生成部で生成された乾燥ガスが、切換弁が閉鎖された場合には第２生成部で生成された乾燥ガスが、処理チャンバ内に供給される。そのため、切換弁の開閉動作を制御することによって処理チャンバに供給された乾燥ガスの量を制御でき、乾燥対象となる基板の状況に応じて処理チャンバ内の乾燥ガスの濃度を制御できる。
特に、請求項３に記載の発明によれば、制御部は、基板の表面に形成されたデバイス構造に応じて、切換弁の開閉動作を制御でき、このデバイス構造に応じて処理チャンバ内での乾燥ガス濃度を制御できる。そのため、基板の表面に形成されたデバイス構造に応じた乾燥処理を実行できる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜１．ウエットステーションの構成＞
図１は、本発明の実施の形態におけるウエットステーション１の全体構成の一例を示す斜視図である。このウエットステーション１は、複数の基板Ｗに対して一度に基板処理を行う「バッチ式」の基板処理装置である。カセットＣに収納されている複数枚（たとえば２６枚）の基板Ｗには、薬液や純水による洗浄処理および乾燥処理が施される。
図１は、本発明の実施の形態におけるウエットステーション１の全体構成の一例を示す斜視図である。このウエットステーション１は、複数の基板Ｗに対して一度に基板処理を行う「バッチ式」の基板処理装置である。カセットＣに収納されている複数枚（たとえば２６枚）の基板Ｗには、薬液や純水による洗浄処理および乾燥処理が施される。
図１に示すように、ウエットステーション１は、主として、整列部２と、取出部３と、処理部４〜９と、減圧乾燥部１０と、搬送ロボット１１と、を備えている。ここで、本実施の形態において、整列部２、取出部３、処理部４〜９および減圧乾燥部１０は、図１に示すように、所定の処理部配列方向ａに沿って直線状に配置されている。
整列部２は、２カセット分の枚数（たとえば５２枚）の基板Ｗの向きを整える。取出部３は、整列部２によって向きが整えられた後の基板ＷをカセットＣから一括して取り出す。処理部４〜９は、取出部３によってカセットから取り出された基板Ｗに対して薬液または純水による処理を施す。すなわち、各処理部４〜９の内部には、例えば、アンモニア（ＮＨ３）、フッ酸（ＨＦ）、および硫酸（Ｈ２ＳＯ４）等の薬液や純水を貯留可能な処理槽（図示省略）が配置されている。そのため、薬液や純水が貯留された処理槽内に基板Ｗがを一括して浸漬させられると、基板Ｗの表面が洗浄され、基板Ｗの表面にあるパーティクル等が除去される。
減圧乾燥部１０は、複数枚の基板Ｗを一括して純水洗浄するとともに減圧乾燥させる。なお、減圧乾燥部１０の詳細については、後述する。
搬送ロボット１１は、図１に示すように、取出部３、処理部４〜９、および減圧乾燥部１０の上方に設けられており、処理部配列方向ａに沿って移動可能とされている。搬送ロボット１１は、複数枚の基板Ｗを一括保持する保持チャック１２を有している。この保持チャック１２は、処理部配列方向ａに沿って開閉可能とされるとともに、搬送ロボット１１に対して昇降自在に設けられている。
これにより、搬送ロボット１１は、処理部４〜９、および減圧乾燥部１０の内部まで下降して基板Ｗの受け渡しを行うことができ、取出部３から減圧乾燥部１０までの間において複数枚の基板Ｗを一括して搬送できる。
制御部８６０は、図１に示すように、プログラムや変数等を格納するメモリ８６１と、メモリ８６１に格納されたプログラムに従った制御を実行するＣＰＵ８６２とを備える。したがって、ＣＰＵ８６２は、メモリ８６１に格納されたプログラムに従って、乾燥ガス供給弁８２１、窒素ガス供給弁８４３、および切換弁８４６（図２参照）の開閉制御、減圧ポンプ３１（図２参照）による排気制御、および駆動機構６０によるガイド４０（図２参照）の昇降制御等を所定のタイミングで実行する。
＜２．減圧乾燥部の構成＞
図２は、減圧乾燥部１０の全体構成を示す概念図である。図３は、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０について外観構成の一部を切り欠いて示す正面図である。減圧乾燥部１０は、純水によって基板Ｗを洗浄するとともに、ＩＰＡの蒸気を含むガス（以下、「乾燥ガス」と呼ぶ）を利用して基板Ｗを乾燥させる。図２に示すように、減圧乾燥部１０は、主として、処理チャンバ２０と、ガイド４０と、処理槽８０と、吐出管１４０と、減圧ポンプ３１と、乾燥ガス供給機構８００と、を備えている。
図２は、減圧乾燥部１０の全体構成を示す概念図である。図３は、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０について外観構成の一部を切り欠いて示す正面図である。減圧乾燥部１０は、純水によって基板Ｗを洗浄するとともに、ＩＰＡの蒸気を含むガス（以下、「乾燥ガス」と呼ぶ）を利用して基板Ｗを乾燥させる。図２に示すように、減圧乾燥部１０は、主として、処理チャンバ２０と、ガイド４０と、処理槽８０と、吐出管１４０と、減圧ポンプ３１と、乾燥ガス供給機構８００と、を備えている。
ガイド４０は、処理チャンバ２０内に設けられており、複数の基板Ｗを起立姿勢にて保持する。また、ガイド４０は、駆動機構６０によって昇降可能とされている。したがって、駆動機構６０が駆動することにより、ガイド４０は、搬送ロボット１１に基板Ｗを受け渡す受渡位置と、処理槽８０に貯留された純水に基板Ｗを浸漬する洗浄位置との間で昇降する。処理槽８０は、処理チャンバ２０内に設けられており、純水を貯留可能とされている。基板Ｗは、処理槽８０に貯留された純水に浸漬されることによって洗浄される。
吐出管１４０は、処理チャンバ２０内に設けられており、この処理チャンバ２０内に乾燥ガス（ＩＰＡの蒸気と窒素ガスとを混合させたもの）を吐出する乾燥ガス供給部である。吐出管１４０は、ＰＦＡ（Tetra-fluoro-ethylene・perfluoro-alkyl-vinylether copolymer）などの樹脂によって構成された細長いものであり、乾燥ガスを吐出する複数の吐出口１４１を有している。
したがって、純水による洗浄処理が完了した基板Ｗを処理槽８０から上昇させつつ、吐出管１４０から処理チャンバ２０内に乾燥ガスを吐出すると、基板Ｗ表面に付着した水滴は乾燥ガスに含まれるＩＰＡ蒸気と置換する。これにより、基板Ｗの表面から水滴が除去されるとともに、基板Ｗの表面はＩＰＡ蒸気によって覆われる。
減圧ポンプ３１は、処理チャンバ２０内を排気して減圧雰囲気とする減圧部である。基板Ｗ表面がＩＰＡ蒸気によって覆われた状態で処理チャンバ２０内が減圧されると、基板Ｗの表面のＩＰＡ液が蒸発して、基板Ｗ表面が乾燥される。
乾燥ガス供給機構８００は、処理チャンバ２０内に乾燥ガスを供給する機構であり、図２に示すように、主として、乾燥ガス供給路８２０、第１乾燥ガス生成部８７０、および第２乾燥ガス生成部８３０、を有している。
乾燥ガス供給路８２０は、第１乾燥ガス生成部８７０、および第２乾燥ガス生成部８３０で生成された乾燥ガスを吐出管１４０に供給する。図２に示すように、乾燥ガス供給路８２０の一端部は吐出管１４０と、他端部は第１乾燥ガス導入路８２０ａおよび複数（本実施の形態では２つ）の第２乾燥ガス導入路８２０ｂと、それぞれ接続されている。
また、図２に示すように、乾燥ガス供給路８２０には、第１乾燥ガス生成部８７０、および第２乾燥ガス生成部８３０から吐出管１４０に向かって、上流側から乾燥ガス供給弁８２１と、乾燥ガスからパーティクルなどの異物を除去するフィルタ８１１とが、この順番に介装されている。したがって、乾燥ガス供給弁８２１の開閉状況が制御されることにより、吐出管１４０から吐出される乾燥ガスの吐出が制御される。
第１乾燥ガス生成部８７０は、図３に示すように、主として、加熱槽（第１貯留槽）８７１と、ヒータ８７１ａと、加熱槽８７１内に窒素ガス（キャリアガス）を導入する第１窒素ガス導入路８４１ａと、を有している。
加熱槽８７１は、内部に乾燥液として使用されるＩＰＡ液を貯留可能とされている。ヒータ８７１ａは、加熱槽８７１に貯留されたＩＰＡ液を加熱する加熱部であり、図３に示すように、加熱槽８７１の底部付近に設けられている。
ここで、本実施の形態において、加熱槽８７１に貯留されたＩＰＡ液は、温度Ｔ０（６０〜８０℃）以上に加熱されている。したがって、貯留されたＩＰＡ液の一部はＩＰＡの蒸気となり、加熱槽８７１の内部空間８７１ｂに存在する。
第１窒素ガス導入路８４１ａは、加熱槽８７１に貯留されたＩＰＡ液中に窒素ガスを導入する。図３に示すように、第１窒素ガス導入路８４１ａの一端部は加熱槽８７１内と、他端部は窒素ガス供給路８４１とに、それぞれ接続されている。また、窒素ガス供給路８４１には、図２に示すように、窒素ガス供給源８４０から加熱槽８７１に向かって、上流側から窒素ガスの供給量を検出する流量計８４２と、窒素ガス供給弁８４３と、パーティクルなどの異物を除去する窒素ガス供給弁８４３とが、この順番に介装されている。さらに、図２および図３に示すように、第１窒素ガス導入路８４１ａには、切換弁８４６が介装されている。
したがって、窒素ガス供給弁８４３および切換弁８４６が開放されると、加熱槽８７１には、窒素ガス供給源８４０から供給される窒素ガスが導入され、バブリングによるＩＰＡ蒸気が発生する。そして、バブリングによって発生したＩＰＡの蒸気、および貯留されたＩＰＡ液から蒸発することによって発生したＩＰＡの蒸気と、第１窒素ガス導入路８４１ａから導入された窒素ガスとが、加熱槽８７１の内部空間８７１ｂで混合され、乾燥ガスが生成される。すなわち、制御部８６０は、窒素ガス供給弁８４３および切換弁８４６の開閉動作を制御することにより、加熱槽８７１に供給される窒素ガスの供給を制御でき、乾燥ガス生成部８７０で生成される乾燥ガスの生成を制御できる。
なお、内部空間８７１ｂで生成された乾燥ガスは、第１窒素ガス導入路８４１ａにより導入された窒素ガスの流れにともなって移動し、第１乾燥ガス導入路８２０ａを介して乾燥ガス供給路８２０に供給される。また、加熱槽８７１に貯留されたＩＰＡ液は、温度Ｔ０（６０〜８０℃）以上に加熱されており、生成された乾燥ガスは比較的高温となる。
第２乾燥ガス生成部８３０は、図３に示すように、主として、複数（本実施の形態では２つ）のガス混合室８３１と、各ガス混合室８３１内に設けられたＩＰＡベーパ発生槽（第２貯留槽）８３２と、ＩＰＡ取込部８７２と、各ガス混合室８３１内と連通する第２窒素ガス導入路８４１ｂと、を有している。
ＩＰＡ取込部８７２は、加熱槽８７１に貯留されたＩＰＡ液を各ＩＰＡベーパ発生槽８３２に導く。図３に示すように、ＩＰＡ取込部８７２は、主として、ＩＰＡ汲上部８７３と、ベローズポンプ８７４と、吸込口８７５と、吐出口８７６と、ＩＰＡ分配路８７７と、を有している。
ＩＰＡ汲上部８７３は、加熱槽８７１の上方に向けて延びており、その一端部は加熱槽８７１内と、他端部はベローズポンプ８７４の吸込口８７５とに、それぞれ接続されている。ＩＰＡ分配路８７７は、正面から見た場合に、ベローズポンプ８７４に隠れるように配置され、かつ下方に延びている。図３に示すように、ＩＰＡ分配路８７７の一端部はベローズポンプ８７４の吐出口８７６と接続しており、他端側は複数（本実施の形態では２つ）に分岐している。そして、他端側の各端部は、対応するＩＰＡベーパ発生槽８３２に達している。
これにより、ベローズポンプ８７４が駆動すると、加熱槽８７１に貯留されているＩＰＡ液は、ＩＰＡ汲上部８７３を介してベローズポンプ８７４に吸い込まれる。そして、ベローズポンプ８７４に吸い込まれたＩＰＡ液は、吐出口８７６、およびＩＰＡ分配路８７７を介して各ＩＰＡベーパ発生槽８３２に供給される。ＩＰＡベーパ発生槽８３２に供給されたＩＰＡ液は、ＩＰＡベーパ発生槽８３２内で蒸発してＩＰＡの蒸気となる。
第２窒素ガス導入路８４１ｂは、ガス混合室８３１内に窒素ガスを導入する。図２に示すように、第２窒素ガス導入路８４１ｂの一端部は、各ガス混合室８３１内と、他端部は窒素ガス供給路８４１とに、それぞれ接続されている。
したがって、窒素ガス供給弁８４３が開放されると、窒素ガス供給源８４０から窒素ガス供給路８４１、第２窒素ガス導入路８４１ｂを介して各ガス混合室８３１に窒素ガスが導入される。そして、各ガス混合室８３１に導入された窒素ガスと、ＩＰＡベーパ発生槽８３２で発生したＩＰＡ液の蒸気とは、ガス混合室８３１内で混合され、乾燥ガスが生成される。
なお、各ガス混合室８３１内で生成された乾燥ガスは、第２窒素ガス導入路８４１ｂにより導入された窒素ガスの流れにともなって移動し、対応する第２乾燥ガス導入路８２０ｂを介して乾燥ガス供給路８２０に供給される。また、加熱槽８７１からＩＰＡベーパ発生槽８３２に供給されるＩＰＡ液は、温度Ｔ０（６０〜８０℃）以上に加熱されており、生成される乾燥ガスは比較的高温となる。
＜３．ＩＰＡ消費量およびＩＰＡ蒸気の濃度と切換弁の開閉動作との関係＞
図４は、ＩＰＡ消費量およびＩＰＡ蒸気の濃度と、切換弁８４６の開閉動作との関係を説明するための図である。ここでは、ＩＰＡ消費量およびＩＰＡ蒸気の濃度を指標とすることにより、第２乾燥ガス生成部８３０で乾燥ガスが生成される場合の乾燥処理と、第１乾燥ガス生成部８７０、および第２乾燥ガス生成部８３０で乾燥ガスが生成される場合の乾燥処理と、を比較する。
図４は、ＩＰＡ消費量およびＩＰＡ蒸気の濃度と、切換弁８４６の開閉動作との関係を説明するための図である。ここでは、ＩＰＡ消費量およびＩＰＡ蒸気の濃度を指標とすることにより、第２乾燥ガス生成部８３０で乾燥ガスが生成される場合の乾燥処理と、第１乾燥ガス生成部８７０、および第２乾燥ガス生成部８３０で乾燥ガスが生成される場合の乾燥処理と、を比較する。
ここで、ＩＰＡ蒸気の発生温度（単位：℃）は、ＩＰＡ蒸気の発生に使用されるＩＰＡ液の温度であり、加熱槽８７１に貯留されたＩＰＡ液の温度をいう。また、ＩＰＡ消費量（単位：ｇ／分）は、処理チャンバ２０内で乾燥ガスを使用した基板Ｗの乾燥処理を実行した場合において、単位時間あたりに消費されるＩＰＡ量をいう。また、ＩＰＡ蒸気の濃度（単位：％）は、処理チャンバ２０内の雰囲気におけるＩＰＡ蒸気の濃度をいう。さらに、これら乾燥処理が実行される場合、乾燥ガス供給弁８２１および窒素ガス供給弁８４３は、いずれも開放されている。
切換弁８４６が閉鎖された状態（図４の「Ｎｏ．」＝「１」および「２」の場合）では、第２乾燥ガス生成部８３０に窒素ガス供給源８４０からの窒素ガスが供給され、第２乾燥ガス生成部８３０で乾燥ガスが生成される。この場合、ＩＰＡ蒸気の発生温度が高いほど（すなわち、「Ｎｏ．」＝「２」場合）、ＩＰＡ消費量およびＩＰＡ蒸気の濃度が高くなる。
また、切換弁８４６が開放された状態（図４の「Ｎｏ．」＝「３」の場合）では、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０の両者に窒素ガス供給源８４０からの窒素ガスが供給され、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０の両者で乾燥ガスが生成される。この場合、ＩＰＡ蒸気の発生温度が同一であり、切換弁８４６が閉鎖されたもの（図４の「Ｎｏ．」＝「２」の場合）と比較して、ＩＰＡ消費量およびＩＰＡ蒸気の濃度が高くなる。
このように、本実施の形態では、乾燥ガス供給弁８２１、窒素ガス供給弁８４３、および切換弁８４６が開放されると、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０の両者で乾燥ガスが生成され、処理チャンバ２０内で消費されるＩＰＡ量が増加し、処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気の濃度が高くなる。そのため、基板Ｗ上の水滴とＩＰＡ蒸気との置換速度が向上し、基板Ｗの乾燥時間が短縮される。
また、本実施の形態では、例えば、アスペクト比の高いトレンチ溝が基板Ｗ上に形成されている場合であっても、このトレンチ溝に進入した純水は良好にＩＰＡ蒸気と置換され、置換性能が向上する。そのため、基板Ｗ上に形成されるパターンがさらに微細化および高密度化した場合であっても、ウォーターマーク（水と酸素と基板のシリコンとが反応して発生する乾燥不良）等の発生が抑制され、乾燥性能が向上する。
ここで、減圧乾燥部１０によって行われる乾燥処理の手順について説明する。なお、乾燥処理が開始される前の時点において、基板Ｗは、処理槽８０に貯留された純水に浸漬されて洗浄されている。
基板Ｗの洗浄処理が完了すると、処理チャンバ２０内に窒素ガスが供給され、処理チャンバ２０内の酸素濃度が低下する。続いて、乾燥ガス供給弁８２１、窒素ガス供給弁８４３、および切換弁８４６が開放されて、処理チャンバ２０内には第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０の両者で生成された乾燥ガスが供給される。これにより、処理チャンバ２０内はＩＰＡ蒸気を含む雰囲気となる。
処理チャンバ２０内への乾燥ガス供給が開始されて所定時間が経過すると、複数枚の基板Ｗを保持したガイド４０は、駆動機構６０によって処理槽８０から上昇させられ、基板Ｗは処理槽８０内の純水から引き上げられる。この引き上げの際に、基板Ｗの表面に付着している水滴は、処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気と置換し、基板Ｗの表面はＩＰＡによって覆われる。
その後、減圧ポンプ３１を駆動させることによって処理チャンバ２０内の雰囲気を減圧すると、基板Ｗ表面を覆っているＩＰＡが蒸発して、基板Ｗの表面は乾燥される。そして、乾燥処理が完了すると処理チャンバ２０内が大気圧に戻される。
＜４．切換弁の開閉動作とデバイス構造との関係＞
図５は、切換弁８４６の開閉状況を決定する手法を説明するためのフローチャートである。本実施の形態では、基板Ｗ上に形成されたデバイス構造を判断し、この判断結果に基づき、デバイス構造に応じて切換弁８４６の開閉状況を制御する。
図５は、切換弁８４６の開閉状況を決定する手法を説明するためのフローチャートである。本実施の形態では、基板Ｗ上に形成されたデバイス構造を判断し、この判断結果に基づき、デバイス構造に応じて切換弁８４６の開閉状況を制御する。
ここで、本実施の形態においてデバイス構造とは、基板Ｗ上に形成されたパターンの３次元的な構造だけでなく、パターンを形成する材料、およびその材料の物性等を含む概念である。また、この開閉状況の判断は、ウエットステーション１の使用者が以下のステップにしたがって行ってもよいし、デバイス構造に関する情報を予めデータ化（数値化）しておき、制御部８６０がこのデータに基づいて判断してもよい。
切換弁８４６の開閉状況を決定する手法では、まず、乾燥対象となる基板Ｗのデバイス構造が立体的か否かについて判断する（ステップＳ１０１）。例えば、基板Ｗ上にアスペクト比の高いトレンチ溝が形成されており、水滴とＩＰＡ蒸気との置換性能を向上させる必要がある場合には、ステップＳ１０２に進む。
一方、基板Ｗ上に形成されたパターンが平面的な場合のように、処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気の濃度を増加させなくても水滴とＩＰＡ蒸気との置換性能を維持できる場合には、ステップＳ１０５に進む。
次に、乾燥対象となる基板Ｗ表面の濡れ性について判断する（Ｓ１０２）。例えば、乾燥対象となる基板Ｗ表面の全体または一部が親水性を有する材料によって形成されており、基板Ｗ表面に濡れ性の高い部分が存在する場合には、水滴とＩＰＡ蒸気との置換性能を向上させる必要があるため、ステップＳ１０３に進む。一方、基板Ｗ表面の全体が疎水性を有する材料によって形成されている場合には、ステップＳ１０５に進む。
続いて、乾燥対象となる基板Ｗのデバイス構造につき、ＩＰＡに対する耐性を有するか否かについて判断する（ステップＳ１０３）。ここで、ＩＰＡに対する耐性とは、ＩＰＡに対してデバイス構造が有している抵抗性をいい、例えばＩＰＡに対する耐腐食性等が含まれる。デバイス構造がＩＰＡに対して高い耐性を有している場合には、ステップＳ１０４に進む。一方、デバイス構造のＩＰＡ耐性が低い場合には、ステップＳ１０５に進む。
そして、デバイス構造が立体的であり（Ｓ１０１）、基板Ｗ表面の濡れ性が高く（Ｓ１０２）、かつ、ＩＰＡに対するデバイス構造の耐性が高い場合には（Ｓ１０３）、制御部８６０は切換弁８４６を開放して、第１および第２窒素ガス導入路８４１ａ、８４１ｂに窒素ガスが供給される（Ｓ１０４）。これにより、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０の両者で乾燥ガスが生成され、処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気の濃度が高くなる。
これに対して、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３のいずれかを満たさない場合、すなわち、乾燥処理において処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気の濃度を増加させる必要がない場合には、制御部８６０は切換弁８４６を閉鎖して、第２窒素ガス導入路８４１ｂにのみ窒素ガスが供給される（Ｓ１０４）。これにより、第２乾燥ガス生成部８３０でのみ乾燥ガスが生成される。そのため、本実施の形態では、デバイス構造に応じて処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気の濃度が抑制され、ＩＰＡの使用量が低減される。
＜５．本実施の形態のウエットステーションの利点＞
以上のように、本実施の形態のウエットステーション１は、乾燥ガス供給弁８２１、窒素ガス供給弁８４３、および切換弁８４６を開放することにより、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０の両者で乾燥ガスを生成できる。これにより、処理チャンバ２０内で消費されるＩＰＡ量を増加させ、処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気の濃度を増加させることができる。そのため、基板Ｗ上の水滴とＩＰＡ蒸気との置換速度を向上でき、基板Ｗの乾燥時間を短縮できる。
以上のように、本実施の形態のウエットステーション１は、乾燥ガス供給弁８２１、窒素ガス供給弁８４３、および切換弁８４６を開放することにより、第１乾燥ガス生成部８７０、第２乾燥ガス生成部８３０の両者で乾燥ガスを生成できる。これにより、処理チャンバ２０内で消費されるＩＰＡ量を増加させ、処理チャンバ２０内のＩＰＡ蒸気の濃度を増加させることができる。そのため、基板Ｗ上の水滴とＩＰＡ蒸気との置換速度を向上でき、基板Ｗの乾燥時間を短縮できる。
また、本実施の形態のウエットステーション１は、例えば、アスペクト比の高いトレンチ溝が基板Ｗ上に形成されている場合であっても、このトレンチ溝に進入した純水を良好にＩＰＡ蒸気と置換させ、置換性能を向上させることができる。そのため、基板Ｗ上に形成されるパターンがさらに微細化および高密度化した場合であっても、ウォーターマーク（水と酸素と基板のシリコンとが反応して発生する乾燥不良）等の発生を抑制でき、乾燥性能を向上できる。
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
（１）本実施の形態では、乾燥液としてＩＰＡ液を使用しているが、乾燥液は、これに限定されるものでなく、例えば、親水性の有機溶剤であり、水溶性の有機溶剤であればよい。より具体的に言うと、乾燥液は、ケトン類（アセトン、ジエチルケトン等）、エーテル類（メチルエーテル、エチルエーテル等）、多価アルコール（エチレングリコール等）であってもよい。ただし、金属等の不純物の含有量が少ないものが市場に多く提供されている点などからすると、本実施形態のようにＩＰＡ液を使用するのが最も好ましい。
（２）また、本実施の形態において、基板Ｗ上に形成されたデバイス構造の判断では、デバイス構造が立体的であるか否かの判断（Ｓ１０１）、基板Ｗ表面の濡れ性の判断（Ｓ１０２）、およびＩＰＡに対するデバイス構造の耐性の判断（Ｓ１０３）がこの順番で実行されているが、実行順序はこれに限定されるものでない。すなわち、図５に示す順序以外の順序（計５通り）のいずれかであってもよい。
（３）さらに、本実施の形態において、キャリアガスとして窒素ガスを使用するものとして説明したが、キャリアガスはこれに限定されるものでない。キャリアガスは、例えば、基板Ｗや乾燥液に対して不活性なものであればよく、窒素ガスの他にアルゴンガスやヘリウムガスであってもよい。
１ ウエットステーション（基板処理装置）
２ 整列部
３ 取出部
４〜９ 処理部
１０ 減圧乾燥部
２０ 処理チャンバ
３１ 減圧ポンプ
８０ 処理槽
１４０ 吐出管
８００ 乾燥ガス供給機構
８２０ 乾燥ガス供給路
８２０ａ 第１乾燥ガス導入路
８２０ｂ 第２乾燥ガス導入路
８２１ 乾燥ガス供給弁
８３０ 第２乾燥ガス生成部
８３１ ガス混合室
８３２ ＩＰＡベーパ発生槽
８４０ 窒素ガス供給源
８４１ 窒素ガス供給路（キャリアガス供給路）
８４１ａ 第１窒素ガス導入路
８４１ｂ 第２窒素ガス導入路
８４６ 切換弁
８６０ 制御部
８７０ 第１乾燥ガス生成部
８７１ 加熱槽
８７１ａ ヒータ（加熱部）
８７２ ＩＰＡ取込部
８７３ ＩＰＡ汲上部
８７４ ベローズポンプ
Ｗ 基板
２ 整列部
３ 取出部
４〜９ 処理部
１０ 減圧乾燥部
２０ 処理チャンバ
３１ 減圧ポンプ
８０ 処理槽
１４０ 吐出管
８００ 乾燥ガス供給機構
８２０ 乾燥ガス供給路
８２０ａ 第１乾燥ガス導入路
８２０ｂ 第２乾燥ガス導入路
８２１ 乾燥ガス供給弁
８３０ 第２乾燥ガス生成部
８３１ ガス混合室
８３２ ＩＰＡベーパ発生槽
８４０ 窒素ガス供給源
８４１ 窒素ガス供給路（キャリアガス供給路）
８４１ａ 第１窒素ガス導入路
８４１ｂ 第２窒素ガス導入路
８４６ 切換弁
８６０ 制御部
８７０ 第１乾燥ガス生成部
８７１ 加熱槽
８７１ａ ヒータ（加熱部）
８７２ ＩＰＡ取込部
８７３ ＩＰＡ汲上部
８７４ ベローズポンプ
Ｗ 基板
Claims (3)
- 基板に対して乾燥処理を行う基板処理装置であって、
基板を収容する処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に設けられ、前記処理チャンバ内に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部と、
乾燥ガスを生成する第１生成部と、
乾燥ガスを生成する第２生成部と、
前記第１生成部および第２生成部にキャリアガスを供給するためのキャリアガス供給路と、
前記第１生成部で生成された乾燥ガスおよび前記第２生成部で生成された乾燥ガスを前記乾燥ガス供給部へ供給する乾燥ガス供給路と、
を備え、
前記第１生成部は、
乾燥液を貯留する第１貯留槽と、
前記第１貯留槽に貯留された乾燥液を加熱する加熱部と、
前記キャリアガス供給路と接続され、前記キャリアガス供給路から供給されたキャリアガスを前記第１貯留槽に貯留された乾燥液内に導入する第１キャリアガス導入路と、
を有し、
前記第１キャリアガス導入路から導入されたキャリアガスおよび前記第１貯留槽内で発生した乾燥液の蒸気とを混合させて乾燥ガスを生成し、
前記第２生成部は、
乾燥液を貯留する第２貯留槽と、
前記第２貯留槽を収容するガス混合室と、
前記第１貯留槽で加熱された乾燥液を前記第２貯留槽へ取り込む取込部と、
前記キャリアガス供給路と接続され、前記キャリアガス供給路から供給されたキャリアガスを前記ガス混合室に導入する第２キャリアガス導入路と、
を有し、
前記第２キャリアガス導入路から導入されたキャリアガスおよび前記第２貯留槽内で発生した乾燥液の蒸気とを混合させて乾燥ガスを生成す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であって、
前記第１キャリアガス導入路に設けられた切換弁と、
前記切換弁の開閉動作を制御して前記第１貯留槽へ供給されるキャリアガスの供給量を制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項２に記載の基板処理装置において、
前記制御部は、基板の表面に形成されたデバイス構造に応じて前記切換弁の開閉動作を制御することを特徴とする基板処理装置。
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