JP2007281311A

JP2007281311A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2007281311A
Application number: JP2006108133A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Edo; 裕樹江戸; Takehiko Mikamoto; 武彦三家本; Hiroshi Yamaguchi; 弘山口; Katsuyoshi Nakamu; 勝吉中務
Original assignee: SES Co Ltd
Current assignee: SES Co Ltd
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2026-04-10
Also published as: JP4931042B2

Abstract

【課題】被処理基板に略均一に乾燥流体を供給するようにして乾燥不良をなくした基板処理装置提供すること。
【解決手段】薬液や純水等の処理液を貯留し、この貯留された処理液に被処理基板を浸漬して処理する洗浄槽３と、この洗浄槽３の上方に配置して洗浄済み被処理基板を洗浄槽から引上げて乾燥処理する乾燥室６とを備え、洗浄槽３と乾燥室６との間には、これらの間を仕切るともに乾燥流体を排出させる排気穴を有するシャッター部材８がスライド移動自在に配設されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば半導体ウェーハ、液晶表示パネル基板等の各種基板を薬液処理したのち、洗浄及び乾燥する基板処理装置に係り、詳しくは、一連の処理を１つの処理装置で行うことができる基板処理装置に関するものである。

半導体ウェーハ、液晶表示パネル基板等の各種基板のうち、例えば半導体ウェーハは、その表面を清浄にするために、ウェーハ表面を各種薬液によって処理したのち、純水等によって洗浄し、さらにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の有機溶剤を用いて乾燥する処理が行われている。具体的には、この処理は、ウェーハを薬液及び純水によって洗浄したのちに、ウェーハをＩＰＡのベーパに晒してウェーハの表面にＩＰＡを凝縮させ、このＩＰＡの凝縮により、それまでウェーハに付着していた純水をＩＰＡと置換させてパーティクル等の汚染物質を洗い落した後、ＩＰＡを蒸発させてウェーハ表面を乾燥するものとなっている。ところが、乾燥処理工程において、ウェーハ表面に水滴が僅かでも残っていると、ウェーハ表面にウォータマークが形成され、このウォータマークはパーティクルと同様にウェーハの品質不良の原因となってしまうことがある。

そこで、この基板処理装置では、特に乾燥処理工程において、水滴、汚染物質等がウェーハに残留しないようにしなければならないが、これまでの基板処理装置は、処理工程毎に別々の処理槽、すなわち薬液処理槽、洗浄処理槽及び乾燥処理槽を隣接配置しておき、これらの処理槽に順次ウェーハを移動浸漬して一連の処理を行う、いわゆるバッチ処理方式が採用されている。しかしながら、この方式を採用すると、複数個の各種処理槽を必要とするとともに各処理槽毎にウェーハを移送させなければならないので、処理設備が大型化してしまい、また処理効率、すなわちスループットを上げることに限界があることから、近年は、薬液・洗浄処理及び乾燥処理の一連の処理を１つの処理装置で行うようにして小型化及び高効率化を図った基板処理装置が開発されている（例えば、下記特許文献１、２参照）。

図１０は下記特許文献１に記載された基板処理装置の縦断面図、図１１は図１０の乾燥室内での乾燥ガスの流れを示した概略縦断面図である。
基板処理装置１００は、図１０に示すように、薬液や純水等が貯留され、この貯留された薬液等にウェーハＷを浸漬して薬液・洗浄処理する洗浄槽１０１と、この洗浄槽１０１の上方に配置して洗浄槽１０１で薬液・洗浄処理されたウェーハＷを乾燥処理する乾燥室１０２と、これらの洗浄槽１０１と乾燥室１０２とが連通穴で連結されてこの連絡穴を開閉するスライド扉を有したスライド扉機構Ｓと、乾燥室１０２の底部を閉鎖する回転扉機構Ｄとを備えた構成を有している。

この従来技術における洗浄槽１０１及び乾燥室１０２でのウェーハの処理は、スライド扉機構Ｓを作動させてスライド扉で連通穴を閉鎖することにより洗浄槽１０１と乾燥室１０２とを仕切り、この仕切った状態で洗浄槽１０１において洗浄処理を行い、洗浄が終了した段階でスライド扉を移動させて連通穴を開口し、洗浄が終了したウェーハＷを洗浄槽１０１から引き上げ、乾燥室１０２に収納し、回転扉機構Ｄで乾燥室１０１の底部を閉鎖した状態で乾燥処理を行うようになっている。

乾燥室１０２は、上下にウェーハＷを挿通できる大きさの開口部１０２ａ、１０２ｂを有した所定大きさの筒状体からなり、下方の開口部１０２ｂはスライド扉に対峙させ、上方の開口部１０２ａは開閉自在な蓋体１０３で覆われている。上方の開口部１０２ａ近傍には、両側に２本のノズル１０４_１、１０４_２が対向して配設され、また下方の開口部１０２ｂ近傍には、それぞれのノズル１０４_１、１０４_２に対応した排気口１０５_１、１０５_２が形成され、各ノズル１０４_１、１０４_２と排気口１０５_１、１０５_２とは乾燥室１０２の両側で対向して配設されている。各排気口１０５_１、１０５_２には、それぞれ整流板１０６_１、１０６_２が装着され、また、内周壁には、パネルヒーターＨが設けられ、乾燥時に乾燥室内が所定の温度にコントロールされるようになっている。

この乾燥室１０２におけるウェーハＷの乾燥は、上方のノズル１０４_１、１０４_２から窒素ガス等の乾燥ガスをウェーハＷへ吹き付け、ウェーハＷの乾燥処理を行い、使用済みの乾燥ガスは、整流板１０６_１、１０６_２を介して排気口１０５_１、１０５_２から吸引して外へ排気されるようになっている。

また、同様の洗浄・乾燥処理装置は、下記特許文献２にも紹介されている。この洗浄・乾燥装置は、洗浄槽と乾燥室とを連通穴を有する固定基体で連結して、この固定基体の両側に一対のノズルを対向配設するとともに排気口を設けた構成を備え、これらのノズルから乾燥ガスを乾燥室の内周壁に沿わせて吹き付けて、この乾燥室内で乾燥ガスを対流させてウェーハの乾燥処理を行うようになっている。

特開平１０−２０９１０９号公報（図３、図１３、段落〔００４６〕〜〔００５１〕）特許第３１２８６４３号（図４、段落〔００４３〕〜〔００４８）

上記特許文献１の基板処理装置１００におけるウェーハの乾燥処理は、乾燥室１０２の上方の対向するノズル１０４_１、１０４_２から乾燥ガスをウェーハＷへ吹き付けることにより行われるが、この乾燥ガスは、図１１に示すように、乾燥室内の両側から互いに円弧を描きながらウェーハＷの中心部に向かって流れて下方の排気口１０５_１、１０５_２へ吸引されて乾燥室の外へ排気され、この過程でウェーハＷの乾燥処理がなされる。ところが、この乾燥ガスの流れは、円盤状ウェーハＷの中心部を通る垂直線上の上下、すなわち、この垂直線上にあってウェーハＷの略真中を中心にした上下の領域Ａ_１、Ａ_２に吹き付けられる乾燥ガスの量が他の領域に比べて少なくその量が不均一になり、その結果、乾燥ムラが発生し、乾燥不良を起す恐れがある。特にＡ_２は基板下方にあり水滴が集中するので、乾燥しにくい状態となっている。また、上記特許文献２に記載された基板処理装置においても、ウェーハ中心部の下方領域（ウェーハを保持するウェーハボード付近）への乾燥ガスの吹き付け量が他の領域に比べて少なくなるので、同様の乾燥不良を起す恐れがある。

本発明は、このような従来技術が抱える課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、被処理基板に略均一に乾燥流体を供給するようにして乾燥不良をなくした基板処理装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的を小型装置で処理効率を高めて実現した基板処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の基板処理装置は、薬液や純水等の処理液を貯留し、この貯留された処理液に被処理基板を浸漬して処理する洗浄槽と、前記洗浄槽の上方に配置して洗浄済み被処理基板を前記洗浄槽から引上げて乾燥処理する乾燥室とを備えた基板処理装置において、前記洗浄槽と前記乾燥室との間には、これらの間を仕切るともに乾燥流体を排出させる排気穴を有するシャッター部材がスライド移動自在に配設されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記シャッター部材は、内部が空洞な扁平ダクトからなり、該扁平ダクトの略中央部に前記排気穴が形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載の基板処理装置において、前記扁平ダクトは、一端部に吸引口が形成され、該吸引口が前記排気穴に連通していることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記シャッター部材は、それぞれ小穴を有する２枚のシャッター扉からなり、これらのシャッター扉を重ねて少なくとも一方を移動させて前記各小穴を合わせることにより前記排気穴を形成し、該排気穴を通して前記乾燥流体が洗浄槽から吸引排気されることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記乾燥室は、天井面を開口させ、この開口部に開閉自在な蓋体を設け、両側壁の対向する面にそれぞれ乾燥流体を噴射するノズルを装着したことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５に記載の基板処理装置において、前記噴射ノズルは、前記側壁面の上方又は下方に設けられていることを特徴とする。

本発明は、上記構成を備えることにより、以下の優れた効果を奏する。すなわち、
請求項１、２の発明によれば、洗浄槽と乾燥室との間には、これらの間を仕切るともに乾燥流体を排出させる排気穴を有するシャッター部材をスライド移動自在に配設することにより、被処理基板の乾燥処理時に、乾燥室へ供給された乾燥流体は乾燥室内で対流して被処理基板に接触し、その後、シャッター部材の排気穴から室外へ排出され、この過程で被処理基板に略均一に乾燥流体が接触して良好な乾燥処理が可能になる。特に、乾燥流体の多くが中央下方に集まり排出されるため、水滴が残りやすい基板の下方中央部にはより多くの乾燥流体が接触することで、従来技術の課題であった被処理基板の中心を通る垂直線上での乾燥処理のムラを解消できる。また、洗浄槽の上に乾燥室を配置したので、装置を小型化できるとともに処理効率を上げることが可能になる。

請求項３の発明によれば、扁平ダクトの一端部に吸引口を形成し、この吸引口を排気穴に連通させることにより、乾燥室内の乾燥流体の排気をスムーズに行うことができる。

請求項４の発明によれば、シャッター部材は、それぞれ小穴を有する２枚のシャッター扉で形成されるので、シャッター部材の作製が容易になる。また、乾燥流体を２枚のシャッター扉で形成された排気穴を通して洗浄槽から吸引排気することにより、洗浄槽の排気設備の利用が可能になり、排気が容易になる。

請求項５の発明によれば、乾燥室の天井面を開口し、この開口部に蓋体を装着することにより、被処理基板の搬入・搬出時に蓋体の開閉のみで、乾燥室を移動させる必要がなくなるので、被処理基板の搬入・搬出が容易になる。

請求項６の発明によれば、側壁面から供給された乾燥流体は上部中央部から下方へ向かう流れとなり、乾燥室内で乾燥流体を効率よく対流させることができるので、被処理基板に乾燥流体が略均一に供給され乾燥ムラがなくなる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に説明する実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための基板処理装置を例示するものであって、本発明をこの基板処理装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。なお、図１は本発明の一実施形態に係る基板処理装置の縦断面図及びこの処理装置に接続された付属装置の概略図であり、図２は図１の処理槽の拡大縦断面図である。

本実施例１にかかる基板処理装置１は、図１及び図２に示すように、半導体ウェーハ（以下、ウェーハという）Ｗの一連の処理、すなわち各種薬液で処理する薬液処理、この薬液処理後にウェーハＷを純水等で洗浄するリンス処理、及びこのリンス処理後にウェーハＷを有機溶剤で乾燥する乾燥処理などの処理を連続して行うことができる処理装置２を有している。なお、基板処理装置１は、処理装置２及びこの装置に接続された付属装置を含めたものである。この処理装置２は、薬液や純水等の処理液が貯留され、この貯留された処理液にウェーハＷを浸漬して処理する洗浄槽３と、この洗浄槽３の上方に配置して洗浄槽３で処理したウェーハＷを乾燥処理する乾燥室６と、洗浄槽３と乾燥室６とを仕切るシャッター部材８とを備え、このシャッター部材８は移動機構（図示省略）により洗浄槽３と乾燥室６との間にスライド移動されて、洗浄槽３の上方の開口部４ａ及び乾燥室６の下方の開口部６ｂを閉鎖又は開口する構成を有している。この処理装置２は、シンクＳ内に収容されている。なお、この基板処理装置１には、図示した部材の他に、複数枚のウェーハＷを把持して、処理装置２内への出し入れを行う基板保持具及び搬送機構が設けられているが、図１、図２では省略されている。

洗浄槽３は、所定量の処理液及び複数枚のウェーハＷを収容できる大きさで上部に開口部を有し有底の箱型の内槽４と、この内槽４の上方部の外周囲にあって内槽４からオーバーフローする処理液を収容する外槽５とからなり、耐薬品性及び耐熱性の材料、例えば石英或いは合成樹脂材で形成されている。内槽４には、不図示の基板保持具により、複数枚のウェーハが互いに平行に略等ピッチで且つ垂直に起立した状態で保持されて収容されるようになっている。

内槽４は、その底部４ｂに複数個の供給口４_１〜４_５が形成され、これらの供給口４_１〜４_５は配管Ｌ_１により薬液供給源１５及び純水供給源１６に接続されている。薬液供給源１５及び純水供給源１６から内槽４への薬液及び純水の供給は、配管の途中に接続されたポンプＰの作動及び弁の切り換えにより行なわれる。また、内槽４及び外槽５の底部には、排出口４_０が形成され、これらの排出口４_０は配管Ｌ_２により排液処理設備１９及び排気処理設備２０に接続されている。

処理済みの処理液は、内槽４及び外槽５に接続された配管Ｌ_２の途中に設けられた弁の切り換え及びポンプＰの作動により排液処理設備１９へ送出される。また、内槽４から排気処理設備２０への排気は、配管Ｌ_３に接続されたポンプＰの作動及び弁の切り換えにより行なわれる。シンクＳは配管Ｌ_９を介して排気処理設備１７に接続されており、シンクＳ内の気体はポンプＰで排気処理設備１７へ排気される。

乾燥室６は、図１、図２に示すように、上下に開口部６ａ、６ｂを有し内槽４で処理されたウェーハＷを収容できる大きさの筒状体からなり、上方の開口部６ａには蓋体７が設けられ、これらは耐薬品性及び耐熱性の材料、例えば石英或いは合成樹脂材で形成されている。下方の開口部６ｂは、内槽４の開口部４ａと略同じ大きさに形成されている。上方の開口部６ａは、両側が外側へ拡張され、この拡張部に２本の噴射ノズル１５ａ、１５ｂが対向して装着されている。この拡張部に噴射ノズル１５ａ、１５ｂを収納すると、ウェーハＷの挿入・取出し時に噴射ノズル１５ａ、１５ｂが邪魔にならず、また、噴射ノズル１５ａ、１５ｂのために乾燥室全体を大きくする必要がなくなる。また、開口部６ａはこの開口部６ａを密閉する蓋体７で覆われ、この蓋体７は開口部６ａの外周囲に開閉自在に装着されている。この構成によると、蓋体７の開閉によりウェーハＷの出し入れを行うことができるので乾燥室６の形成が容易になる。すなわち、乾燥室６へのウェーハＷの出し入れのために、乾燥室６を移動させる必要がなく、しかも蓋体７に噴射ノズル１５ａ、１５ｂを装着しないので、蓋体７が軽量になり移動が簡単になる。また、乾燥室６の外周囲には、不図示のヒータが付設されて室内の温度制御がされるようになっている。

２本の噴射ノズル１５ａ、１５ｂは、それぞれ所定長さ及び太さの管状体からなり、長手方向に等ピッチの噴射口が形成されている。これらの噴射ノズル１５ａ、１５ｂは、それぞれの噴射口がほぼ水平方向に向くように上方の開口部６ａに装着されているため、各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへ乾燥流体が供給されると、各噴射口から乾燥室６の上方中央部に向けて水平方向に乾燥流体が供給され上方中央部でそれぞれがぶつかり下方への流れが形成されてウェーハＷに吹き付けられる。

２本の噴射ノズル１５ａ、１５ｂは、乾燥流体供給装置２１に接続されて、この乾燥流体供給装置２１から乾燥流体が供給されるので、以下に、乾燥流体供給装置を説明する。なお、乾燥流体は、不活性ガス、及びこの不活性ガスとＩＰＡ蒸気（マイクロミストを含む）の混合ガスを総称したものである。

乾燥流体供給装置２１は、ベーパ供給装置２２と、不活性ガス（窒素ガスＮ_２）供給源２５と備え、ベーパ供給装置２２は、有機溶剤供給源２３及び不活性ガス供給源２４、２５に接続されている。この有機溶剤供給源２３は、ウェーハＷの表面に付着残留している付着水と混合し易く、表面張力が極めて小さい、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）溶剤等の有機溶剤供給源である。このベーパ供給装置２２と有機溶剤（ＩＰＡ）供給源２３とは、配管Ｌ_５で接続され、ベーパ発生槽２２_１へＩＰＡが供給される。このベーパ発生槽２２_１は、加熱槽２２_２内の温水に浸漬されており、有機溶剤を加熱して気化させる。また、ベーパ発生槽２２_１と不活性ガス（窒素ガスＮ_２）供給源２４とは、配管Ｌ_６で接続され、この配管Ｌ_６は途中で分岐管Ｌ_６１、Ｌ_６２により分岐されている。一方の分岐管Ｌ_６２は、ベーパ発生槽２２_１の底部へ窒素ガスＮ_２を送り、ベーパ発生槽２２_１内に貯留されているＩＰＡ内に気泡を発生させ、ＩＰＡの蒸発を促進する。また、他方の分岐管Ｌ_６１から供給される窒素ガスＮ_２は、キャリアガスとして使用される。また、このベーパ発生槽２２_１は、配管Ｌ_７を通って配管Ｌ_８に連結され、ベーパ発生槽２２_１から各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへキャリアガスＮ_２およびＩＰＡ蒸気の混合ガスが供給される。不活性ガス供給源２５からは、配管Ｌ_８を通して各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへ窒素ガスＮ_２が供給される。この窒素ガスＮ_２は、乾燥室６内をパージするだけでなく仕上げ乾燥にも使用される。なお、配管Ｌ_７、Ｌ_８は、それぞれの外周囲にヒータ（図示省略）が付設されて、乾燥流体の温度制御がなされるようになっている。

シャッター装置１０は、図２及び図３に示すように、内槽４の開口部４ａを覆うとともに乾燥室６の下方の開口部６ｂを閉鎖し、乾燥流体を排気する機能を有するシャッター部材８と、このシャッター部材８をスライド移動させる移動機構（図示省略）と、このスライド移動されたシャッター部材８を一時収容する収容部１１とで構成されている。

このうち、収容部１１は長手方向の長さがシャッター部材８より若干長く、シャッター部材８を収容可能な空間を有する断面が略コ字状の部材であって、その底面が洗浄槽３の外槽５に連結され、その上面の端部と乾燥室６の下方の開口部６ｂの外縁部との間には、シャッター部材８を作動した状態で、後述するシャッター部材の第１排気口８_１に連通する第１連通口１１_１が形成されている。加えて、処理装置２の収容部１１に対向する位置には、収容部１１に向かって延びる収容部１１の底面とほぼ同じ高さの支持板１１ｂと収容部１１の高さと同じ高さを有する側板１１ｃとからなる断面が略Ｌ字状の支持部材１１ａが形成されており、この支持部材１１ａの支持板１１ｂはシャッター部材８が作動した状態でこのシャッター部材８の側板８ｆ側の底板８ｂを支持し、側板１１ｃの下端部は外槽５に連結され、側板１１ｃの上端部と乾燥室６の下方の開口部６ｂの外周縁との間には後述するシャッター部材の第２排気口８_２に連通する第２連通口１１_２が形成されている。また、シャッター部材８は上記のように収容部１１と支持部材１１ａに支持されているとしたが、シャッター部材８が移動する側面にレール等を用いて支持することもできる。

シャッター部材８は、図３に示すように、洗浄槽３と乾燥室６との間の空間を遮蔽できる大きさの底板８ｂと、この底板８ｂの外周縁から所定高さで立設された側板８ｃ〜８ｆと、これらの側板８ｃ〜８ｆの上端部に連結された表板８ａとを有し、内部に空洞８_０を備える全体が扁平なダクトからなり、耐薬品性及び耐熱性の材料で形成されている。表板８ａは、その長手方向の両側には第１、第２排気口８_１、８_２が、これらの第１、第２排気口８_１、８_２間には乾燥室の下方開口部６ａを閉鎖する閉鎖板９が装着される開口８_３がそれぞれ形成されている。

閉鎖板９には略中央部に所定大きさの排気穴９_１が形成されている。この排気穴９_１は、所定の幅及び長さを有する矩形状であり、ウェーハＷの下端部Ｗｂの真下に形成されている。そして、それぞれのウェーハＷは、排気穴９_１の長手方向と直交するようにして乾燥室６へ収容される（図２参照）。閉鎖板９の略中央部に排気穴９_１を形成すると、乾燥室６内で対流する乾燥流体を排気させる際に下向きの流れが形成されるので、ウェーハＷの中心Ｗ_０を通る垂直線の上下方向の領域Ｗａ、Ｗｂへの乾燥流体が十分流れて良好な乾燥処理が行われる。なお、排気穴９_１とウェーハ下端部Ｗｂとの間隔を狭くして接近させると、ウェーハＷに乾燥流体を効率よく接触させて排気させることができるので好ましい。

閉鎖板９は、一端部を折り曲げて、その折り曲げ端が底板８ｂにねじ等で固定されてシャッター部材８に取り付けられている。また、第１、第２排気口８_１、８_２はシャッター部材８の作動状態でそれぞれ第１、第２連通口１１_１、１１_２に連通しており、この第１、第２連通口１１_１、１１_２にはそれぞれ吸引部材１２、１２が装着される。各吸引部材１２、１２は同じ構造を有しており、このうちの１つを図４に示すように、一端に連通口８_１、８_２の開口に嵌り込む大きさの吸引口１２ａ、他端に排出口１２ｂが形成されている。排出口１２ｂは、配管Ｌ_４により途中にポンプＰを介在させて排気処理設備１８に接続されている。また、シャッター部材８には、側板８ｅの下端部に処理液を排出させる排出口８_４が１乃至複数個形成されている。この排出口８_４を設けることにより、ウェーハＷから落下する処理液が排出口８_４を通して、収容部１１底面の排出口８_４近傍に形成された排液口１１_３を通って外槽５に流れ落ちる。

次に、以上のように構成された基板処理装置の動作を図１〜図４を参照して説明する。なお、以下の動作制御は、例えば図示を省略した制御部によって行われる。
先ず、乾燥室６の蓋体７を開けて、不図示の基板搬送機構を乾燥室６内へ下降させて、乾燥室６内の基板保持具（図示省略）に複数枚のウェーハＷを受渡し、搬送機構を退去させた後に蓋体７を閉じ、ほぼ同時に乾燥室６下方のシャッター部材８を開け、ウェーハＷが保持された保持具を下降させて、ウェーハＷを内槽４内に移送し、シャッター部材８を閉じる。次いで、薬液供給源１５から内槽４内の各噴射ノズル４_１〜４_５へ所定の薬液を供給してウェーハＷの薬液処理を行う。なお、このとき、予め、内槽４内へ薬液を貯留して置き、この貯留された薬液にウェーハを浸漬するのが好ましい。その後、薬液の供給を停止し、直ちに薬液を排出することなく、薬液を貯留した状態で純水供給源１６から各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへ純水を供給して徐々に薬液を希釈しながら内槽４内を薬液から純水へ置換してウェーハＷの水洗い洗浄を行う。

一方、この薬液処理・リンス洗浄の間に、乾燥室６内には、不活性ガス供給源２５から各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへ窒素ガスを供給して乾燥室６内を窒素ガスで置換し、その後、このガスの供給を停止して乾燥流体供給装置２１から各噴射ノズル１５ａ、１５ｂにＩＰＡと窒素との混合ガスを供給して乾燥室６内を予めＩＰＡの雰囲気にしておく。この状態にした後、不図示の移動機構によりシャッター部材８を作動させて内槽４の開口部４ａを開き、内槽４から基板保持具を引上げて、この保持具に保持されたウェーハＷをＩＰＡが充満された乾燥室６へ収容する。その後、乾燥室６下部のシャッター部材８を閉じて、乾燥流体供給装置２１から各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへ乾燥流体供給してウェーハＷにダウンフローに吹き付ける。

この吹き付けにより、乾燥室６内に乾燥流体が充満されるとともに循環、いわゆる対流が形成されて複数枚のウェーハＷに接触して、ウェーハＷの真下の排気穴９_１を通って各吸引穴８_１、８_２から室外へ排気される。この排気は、各吸引穴からポンプにより強制的に吸引されて行われる。したがって、乾燥室６内で対流する乾燥流体を排気させる際に、下向きの流れが形成されるので、ウェーハＷの中心Ｗ_０を通る垂直線の上下方向の領域Ｗａ、Ｗｂへの乾燥流体が十分接触して良好な乾燥処理が行われる。最後に窒素ガスを供給してウェーハＷに残ったＩＰＡを乾燥させて乾燥処理が完了する。この後に、乾燥室６上部の蓋７を開けウェーハを室外へ搬出して一連の処理を終了する。

この実施形態に係る基板処理装置１は、内槽４内に薬液を貯留した状態で純水を供給して薬液を希釈しながら、内槽４内を純水で置換してリンス洗浄を行うので、雰囲気気体に触れることがなく、パーティクルの付着やウォータマークの発生を防止できる。その後、内槽４からウェーハを引上げるときに、乾燥室６内がＩＰＡ雰囲気となっているので、ウェーハＷが外気に晒されることなくスムーズに乾燥処理へ移行できる。更に、乾燥処理では、乾燥室６内で対流する乾燥流体を排気させる際に、下向きの流れが形成されるので、ウェーハＷの中心Ｗ_０を通る垂直線の上下方向の領域Ｗａ、Ｗｂへ乾燥流体が十分接触して良好な乾燥処理が行われる。

上記実施形態では、シャッター部材８は扁平状ダクトで形成したが、これに限定されるものではない。例えば、上記実施例１に係る変形例のシャッター部材８'としては、図５に示すように、表面の略中央部に複数個の小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を設けた２枚の板状体８Ａ、８Ｂを摺動自在に重ねたシャッター部材８'で形成し、一方の板状体８Ａを水平移動させることにより、各小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を重ね合わせて排気穴を形成するようにしてもよい。なお、このシャッター部材８'を使用するときの排気は、内槽４の排出口４_０から排気させるようにしてもよいし、内槽４内に処理液を貯留した状態で外槽５から吸引排気するようにしてもよい。このシャッター部材８'は、それぞれ小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を有する２枚のシャッター扉となる板状体８Ａ、８Ｂで形成されるので、シャッター部材８'の作製が容易になるとともに、図５（ｂ）に示すように、その開口状態を全開あるいは半開等自在に変更することが可能となる。詳しくは、薬液処理・リンス中においてＩＰＡ蒸気雰囲気を形成する時には、小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を重ねず閉状態とし、乾燥する時は所定のタイミングにおいて小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を重ね合わせることで下方中央部からの排気を行う。また、乾燥流体を２枚の板状体８Ａ、８Ｂの小穴８Ａ_１、８Ｂ_１で形成された排気穴を通して洗浄槽３から吸引排気することにより、洗浄槽３の排気設備の利用が可能になり、排気が容易になる。

上記実施例１の基板処理装置１では、シャッター装置１０として一方向から洗浄槽と乾燥室との間に挿入されるシャッター部材８、８'を示したが、これに限らず、対向する位置から挿入されるものであってもよい。そこで、以下には実施例２として処理装置の対向する両側部から挿入されるシャッター装置を採用した処理装置２'について説明する。なお、処理装置２'のシャッター装置３０を除く構成は実施例１に示す基板処理装置と同一の構成であるので、ここでは同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分のみを説明する。なお、図６は本発明の実施例２に係る基板処理装置の処理装置を示す拡大縦断面図であり、図７は図６のシャッター部材を示し、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

実施例２にかかる基板処理装置の処理装置２'は、図６に示すように、実施例１と同じく蓋体７を備える乾燥室６と、内槽４と外槽５からなる洗浄槽３と、この乾燥室６と洗浄槽３との間に位置するシャッター装置３０と、を備えている。このシャッター装置３０は、処理装置２'の対向する側部に設けられ、シャッター部材３５を収納できる空間を備える収納部３１Ａ、３１Ｂと、収納部３１Ａ、３１Ｂ内及び洗浄槽３と乾燥室６との間を摺動自在に設けられたシャッター部材３５と、このシャッター部材３５を作動させる移動機構（図示省略）と、からなる。

シャッター部材３５は、一対の扁平なダクトからなり、処理装置２'の左右に設けられた収容部３１Ａ、３１Ｂから移動して洗浄槽３と乾燥室６とを遮蔽する第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂからなる。この第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂは、洗浄槽３の上部開口を等分に覆う底板３７ｂ、３８ｂと、この底板３７ｂ、３８ｂの四方の外周縁から立設する側板３７ｃ〜３７ｅ、３８ｃ〜３８ｅと、各側板３７ｃ〜３７ｅ、３８ｃ〜３８ｅの上端部に連結した表板３７ａ、３８ａと、から構成されており、このうち、表板３７ａ、３８ａの収容部３１Ａ、３１Ｂ側に近接する一側板３７ｅ、３８ｅの上端に隣接する部分には第１排気口４０_１、４１_１が設けられ、表板３７ａ、３８ａの第１排気口４０_１、４１_１に対向する部分には切り欠き４０_３、４１_３が形成されており、この切り欠き４０_３、４１_３部分には排気用の排気穴４０_２、４１_２を備える閉鎖板３９Ａ、３９Ｂが取り付けられている。また、収容部３１Ａ、３１Ｂ側に近接する一側板３７ｅ、３８ｅの下端部には、各シャッター部材３６Ａ、３６Ｂ内に溜まった処理液等を排出する複数個の排出穴４０_４、４１_４が設けられている。

さらに、第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂの互いに当接する側板３７ｆ、３８ｆは他の側板に比べて背低に形成されており、そのうち、第２シャッター部材３６Ｂの上端部には、外方の上部に向かって突出し、洗浄槽３と乾燥室６とを遮蔽した状態で第１シャッター部材３６Ａの側板３７ｆ上端を覆う舌片３７ｆ'が設けられている。

また、上述の第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂを収容する収容部３１Ａ、３１Ｂは処理装置２'の対向する側部に形成された断面が略コ字状の部材であって、収容部３１Ａ、３１Ｂの底面には外槽５に連通する排液口３３Ａ、３３Ｂが形成され、その上面の端部と乾燥室６の下方の開口部６ｂとの間には、第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂにより洗浄槽３と乾燥室６とを遮蔽した状態で各第１排気口４０_１、４１_１に連通する連通口３２Ａ、３２Ｂが形成されている。排液口３３Ａ、３３Ｂは各シャッター部材３６Ａ、３６Ｂの排液穴４０_４、４１_４から排出された処理液を外槽５へ排出するものであり、連通口３２Ａ、３２Ｂには図４に示す吸引部材１２が配設されていると好ましい。

このような構成を備えるシャッター装置３０を採用すれは、シャッター部材３５の開閉をよりスムーズに行えるようになるため、処理装置２'へウェーハＷを移送する際にも第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂのストロークが短いので移送の邪魔になることなく短時間で作動させることができる。また、第２シャッター部材３６Ｂの側板３８ｆに舌片３８ｆ'を設けたので、ウェーハＷを乾燥室６に移送しシャッター部材３５を閉じた際又は乾燥処理の際にウェーハＷから滴下した処理液等が内槽４に落下することがなくなる。さらに乾燥装置全体として見た場合、ウェーハＷの位置が装置の中心になるので、装置立上時のウェーハ搬送装置の位置設定が容易になり、また、左からウェーハＷが投入され右へ搬出される左搬送と、その逆の右搬送のどちらでも使用可能となり、搬送方向に関しては１種類のみとなるので製作が容易になる。

また、上記実施例２に示すシャッター部材３５に代えて、以下に示す一変形例としてのシャッター部材４５を採用しても良い。なお、図８は実施例２に係るシャッター部材の変形例を示すものであり、図８（ａ）は概略斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）の板状体の移動に伴う小穴の状態を示す拡大平面図である。

このシャッター部材４５は、図８（ａ）に示すように、左右にスライド移動可能な板状体であって、互いに隣接する位置に複数の小穴４７_１、４７_２を有する第１、第２シャッター部材４６Ａ、４６Ｂと、この第１、第２シャッター部材４６Ａ、４６Ｂの下部に配設され、同じく左右にスライド移動可能な板体からなり同様の小穴４８_１、４８_２を有する第３、第４シャッター部材４９Ａ、４９Ｂとから構成されている。このシャッター部材４５を使用するときの排気は、内槽４の排出口４_０から排気させるようにしてもよいし、内槽４内に処理液を貯留した状態で外槽５から吸引排気するようにしてもよい。このシャッター部材４５は、合計４枚の板状体から構成されているのでその作製が容易になるとともに、図８（ｂ）に示すように、その開口状態を全開あるいは半開等自在に変更することが可能となる。詳しくは、薬液処理・リンス中においてＩＰＡ蒸気雰囲気を形成する時には、第１、第２シャッター部材４６Ａ、４６Ｂを閉鎖した状態で下部に位置する第３、第４シャッター部材４９Ａ、４９Ｂも閉鎖して、第１、第２シャッター部材４６Ａ、４６Ｂの小穴４７_１、４７_２と第３、第４シャッター部材４９Ａ、４９Ｂの小穴４８_１、４８_２とが重ならないようにすることにより閉状態とし、乾燥する時は所定のタイミングにおいて第３、第４シャッター部材４９Ａ、４９Ｂを所定距離スライドさせ小穴同士を重ねて開放することにより下方中央部からの排気を行う。また、乾燥流体を洗浄槽３から吸引排気することにより、洗浄槽３の排気設備が利用でき、排気設備の兼用が可能になり、排気が容易になる。

さらにまた、上記実施例２に示すシャッター部材３５、あるいは上記変形例に示すシャッター部材４５に代えて、以下に示す他の変形例としてのシャッター部材５０を採用しても良い。なお、図９は実施例２に係るシャッター部材の他の変形例を示すものであり、図９（ａ）は概略斜視図、図９（ｂ）はシャッター部材を閉鎖した状態を示す概略斜視図である。

このシャッター部材５０は、図９（ａ）に示すように、左右にスライド移動可能な板状体であって、互いに隣接する位置に複数の小穴５２Ａ、５２Ｂを有する第１、第２シャッター部材５１Ａ、５１Ｂからなり、この第１、第２シャッター部材５１Ａ、５１Ｂは上下にずらした状態で、洗浄槽３と乾燥室６とを閉鎖する際には、第１シャッター部材５１Ａの下面と第２シャッター部材１５Ｂの上面とが摺接する位置に配設されている。このシャッター部材５０を使用するときの排気は、上記変形例と同じく内槽４の排出口４_０から排気させるようにしてもよいし、内槽４内に処理液を貯留した状態で外槽５から吸引排気するようにしてもよい。そしてこのシャッター部材５０は、互いに重なる部分があるため、収容部３１Ａ、３１Ｂを長くする必要はあるが、２枚の板状体から構成されているのでその作製が容易になるとともに、その開口状態を全開あるいは半開等自在に変更することが可能となる。詳しくは、図９（ｂ）に示すように、薬液処理・リンス中においてＩＰＡ蒸気雰囲気を形成する時には、第１、第２シャッター部材５１Ａ、５１Ｂを互いに摺接させてその小穴５２Ａ、５２Ｂ同士が重ならないようにすることにより閉状態とし、乾燥する時は所定のタイミングにおいて板状体第１、第２シャッター部材５１Ａ、５１Ｂを所定距離スライドさせ小穴５２Ａ、５２Ｂ同士を重ねることにより下方中央部からの排気を行う。また、乾燥流体を洗浄槽３から吸引排気することにより、洗浄槽３の排気設備が利用でき、排気設備の兼用が可能になる。

図１は本発明の実施例１に係る基板処理装置の縦断面図及びこの処理装置に接続された付属装置の概略図である。図２は図１の処理装置の拡大縦断面図である。図３は図１のシャッター部材を示し、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の縦断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）の拡大一部断面図である。図４は図１の吸引部材の斜視図である。図５は実施例１に係るシャッター部材の変形例を示す図であり、図５（ａ）は概略斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の板状体の移動に伴う小穴の状態を示す拡大平面図である。図６は本発明の実施例２に係る基板処理装置の処理装置を示す拡大縦断面図である。図７は図６のシャッター部材を示し、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図８は実施例２に係るシャッター部材の変形例を示すものであり、図８（ａ）は概略斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）の板状体の移動に伴う小穴の状態を示す拡大平面図である。図９は実施例２に係るシャッター部材の他の変形例を示すものであり、図９（ａ）は概略斜視図、図９（ｂ）はシャッター部材を閉鎖した状態を示す概略斜視図である。図１０は従来技術の基板処理装置の縦断面図、図１１は図１０の乾燥室内での乾燥ガスの流れを示した概略縦断面図である。

符号の説明

１基板処理装置
２、２' 処理装置
３洗浄槽
４内槽
５外槽
６乾燥室
７蓋体
８、８'、３５、４５、５０シャッター部材
８_１、８_２第１、第２排気口
８_３開口
９_１排気穴
１０、３０シャッター装置

Claims

薬液や純水等の処理液を貯留し、この貯留された処理液に被処理基板を浸漬して処理する洗浄槽と、前記洗浄槽の上方に配置して洗浄済み被処理基板を前記洗浄槽から引上げて乾燥処理する乾燥室とを備えた基板処理装置において、
前記洗浄槽と前記乾燥室との間には、これらの間を仕切るとともに乾燥流体を排出させる排気穴を有するシャッター部材がスライド移動自在に配設されていることを特徴とする基板処理装置。
前記シャッター部材は、内部が空洞な扁平ダクトからなり、該扁平ダクトの略中央部に前記排気穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
前記扁平ダクトは、一端部に吸引口が形成され、該吸引口が前記排気穴に連通していることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
前記シャッター部材は、それぞれ小穴を有する２枚のシャッター扉からなり、これらのシャッター扉を重ねて少なくとも一方を移動させて前記各小穴を合わせることにより前記排気穴を形成し、該排気穴を通して前記乾燥流体が洗浄槽から吸引排気されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
前記乾燥室は、天井面を開口させ、この開口部に開閉自在な蓋体を設け、両側壁の対向する面にそれぞれ乾燥流体を噴射するノズルを装着したことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
前記噴射ノズルは、前記側壁面の上方又は下方に対向して設けられていることを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。