JP2009027078A

JP2009027078A - 基板処理装置

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Publication number: JP2009027078A
Application number: JP2007190757A
Authority: JP
Inventors: Koji Kurasaki; 浩二倉崎
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2009-02-05

Abstract

【課題】チャンバ内およびドレンボックス内の圧力を調整することにより、処理槽からの迅速な排水を実現できる基板処理装置を提供する。
【解決手段】制御部７１は、チャンバ２３内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように不活性ガス供給源４５および不活性ガス弁４７を制御し、処理槽１内の純水をドレンボックス５３に排出させるまでに、ドレンボックス５３内の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整するように第２真空ポンプ６５を制御し、チャンバ２３内が陽圧、ドレンボックス５３内が負圧となり、その後にＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放するので、その圧力差によって処理槽１内の純水が排出管５１を通してドレンボックス５３に迅速に排出することができ、しかも処理槽１内の液残りも低減できる。
【選択図】図１

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や電子部品などの基板（以下、単に基板と称する）等の基板に対し処理液で洗浄等の所定の処理を行う基板処理装置に係り、特に、処理槽内の処理液中へ基板を浸漬させて処理した後に処理槽内から処理槽底部の排出口を介して処理液を排出する基板処理装置に関する。

従来、この種の装置として、純水や各種の薬液などの処理液を貯留する処理槽と、処理槽の周囲を囲うチャンバと、基板を保持した状態で処理槽内の処理位置と処理槽上方の乾燥位置とにわたって昇降する保持機構と、チャンバ内にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の蒸気を供給するノズルと、処理槽からチャンバの外部へ処理液を排出する排出管と、この排出管に連通された開閉制御弁と、排出管からの処理液が供給されるドレンボックスとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このような構成の装置では、まず、基板を保持した保持機構を処理槽内の処理位置に移動させた状態で基板を純水洗浄する。その洗浄後に、開閉制御弁を開いて処理槽内の純水が排出管を通じてドレンボックスに排出され、処理槽内の純水が排出される。また、ドレンボックス内に送られてきた純水はさらに外部に排出される。そして、ノズルからイソプロピルアルコールの蒸気を供給してチャンバ内を溶剤雰囲気にした後、保持機構を処理位置から乾燥位置に移動させる。基板に付着した純水がＩＰＡに置換されていき、真空ポンプによってチャンバ内を減圧して、基板に付着しているイソプロピルアルコールを乾燥させて基板を乾燥させる。
特開２００６−１５６６７２号公報

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、減圧されているチャンバ内の処理槽に純水が貯留された状態であると、基板の乾燥処理に悪影響が生じる恐れがある。そこで、チャンバ内を減圧する前に、チャンバ内を大気圧の状態にして排出管を介して処理槽内の純水をドレンボックス（回収部）に排出してから基板の乾燥処理を行うようにしているが、純水の排出時間がかかってしまうという問題がある。

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、チャンバ内および回収部内の圧力を調整することにより、処理槽からの迅速な排水を実現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、処理液により基板に処理を行う基板処理装置において、底部に排出口が設けられ、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽の周囲を囲うチャンバと、一端側が前記処理槽の前記排出口に連通された排出管と、前記排出管に設けられた開閉制御弁と、前記排出管の他端側に連通され、前記処理槽内から前記排出管を通して排出される処理液が回収される回収部と、前記チャンバ内を加圧する加圧手段と、前記回収部内を減圧する回収部減圧手段と、前記チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように前記加圧手段を制御するとともに、前記処理槽内の処理液を前記回収部に回収させるまでに、前記回収部内の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整するように前記回収部減圧手段を制御し、その後に前記開閉制御弁を開放させる制御手段と、を備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、制御手段は、チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように加圧手段を制御するとともに、処理槽内の処理液を回収部に回収させるまでに、回収部内の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整するように回収部減圧手段を制御する。これにより、チャンバ内が陽圧（大気圧よりも高い第１の圧力に加圧された状態）となり、回収部内が負圧（大気圧以下の第２の圧力に減圧された状態）となり、チャンバと回収部との圧力差が相対的に大きい状態となる。さらに、制御手段は、その後に開閉制御弁を開放させる。したがって、この相対圧力差の大きい状態において処理槽と回収部とを連通する排出管の開閉制御弁を開放すると、その圧力差によって処理槽内の処理液が排出管を通して回収部に迅速に排出することができ、しかも処理槽内の液残りも低減できる。その結果、処理槽内から処理液を完全に抜いた状態を迅速に実現することができ、基板処理のスループットを向上させることができるのみならず、処理槽内の液残りに起因する処理精度の低下を改善することができる。

また、請求項２に記載の発明は、前記回収部内の溜められた処理液を排出するための排液管と、前記排液管に設けられた排液弁とを備え、前記制御手段は、前記処理槽内の処理液の前記回収部への排出が完了すると、前記開閉制御弁を閉鎖し、前記回収部内に溜められた処理液を排出するべく前記排液弁を開放させることが好ましい（請求項２）。処理槽と回収部とを連通する排液管の開閉制御弁が閉鎖されているので、処理槽内に処理液が逆流することがないし、回収部の排液管の排液弁が開放されることで、この回収部内に溜められた処理液が排液管を通して外部に排出することができる。

また、基板を保持し、前記処理槽内の処理位置と前記チャンバ内であって前記処理槽上方にあたる乾燥位置とにわたって昇降可能な保持機構をさらに備え、前記制御手段は、前記保持機構によって基板が前記処理槽内の処理位置に位置されて処理液による処理中において、前記加圧手段に前記チャンバ内の第１の圧力への加圧を開始させることが好ましい（請求項３）。制御手段は、保持機構によって基板が処理槽内の処理位置に位置されて処理液による処理中において、チャンバ内の第１の圧力への加圧を開始するので、処理槽内の処理液による基板の処理後にチャンバ内の加圧を開始する場合と比べて、迅速にチャンバ内を加圧することができ、基板処理のスループットを向上させることができる。

また、前記回収部内の圧力を検出する圧力検出手段をさらに備え、前記回収部減圧手段は、前記回収部内の気体を排出して減圧する真空ポンプを備え、前記制御手段は、前記チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように前記加圧手段を制御するとともに、前記処理槽内の処理液を前記回収部に回収させるまでに、前記圧力検出手段で検出された前記回収部内の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整するように前記真空ポンプを制御し、その後に前記開閉制御弁を開放させることが好ましい（請求項４）。処理槽内の処理液を回収部に排出させるまでに、制御手段は、圧力検出手段で検出した回収部内の圧力に基づいて、真空ポンプを制御することで回収部内を大気圧以下の第２の圧力に好適に調整することができる。

また、前記回収部減圧手段は、高温気体を前記回収部内に供給する高温気体供給手段と、前記回収部内を排気する排気弁と、前記回収部内の気体温度を検出する温度検出手段とを備え、前記制御手段は、前記チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように前記加圧手段を制御するとともに、前記処理槽内の処理液を前記回収部に排出させるまでに、前記温度検出手段で検出された前記回収部内の気体温度が所定温度となるように前記高温気体供給手段および前記排気弁を制御し、その後に前記開閉制御弁を開放することで、高温気体の充満された前記回収部内に前記処理槽からの処理液が供給されて前記回収部内を第２の圧力とすることが好ましい（請求項５）。処理槽内の処理液を回収部に排出させるまでに、制御手段は、チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧し、かつ、温度検出手段で検出された回収部内の気体温度が所定温度となるように高温気体供給手段および排気弁を制御し、その後に開閉制御弁を開放する。そうすることで、チャンバの陽圧力によって処理槽から回収部の方に処理液が押し出されるとともに、高温気体の充満された回収部内に処理槽からの処理液が供給されて回収部内で高温気体と処理液とが接触することで高温気体の凝縮が生じ、回収部内が第２の圧力となる。その圧力差によって処理槽内の処理液が排出管を通して回収部に迅速に排出することができ、しかも処理槽内の液残りも低減できる。その結果、処理槽内から処理液を完全に抜いた状態を迅速に実現することができ、基板処理のスループットを向上させることができるのみならず、処理槽内の液残りに起因する処理精度の低下を改善することができる。

また、前記チャンバ内に溶剤の蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、前記チャンバ内を減圧するチャンバ減圧手段とを備え、前記制御手段は、前記処理槽内の処理液の前記回収部への排出後に前記開閉制御弁を閉鎖させ、前記チャンバ内が大気圧となると前記溶剤蒸気供給手段により前記チャンバ内を溶剤雰囲気にさせ、前記保持機構により基板を処理位置から乾燥位置に移動させるとともに、前記チャンバ内を大気圧よりも低い第３の圧力にまで減圧するように前記チャンバ減圧手段を制御することが好ましい（請求項６）。処理槽内の処理液の回収部への排出後に、制御手段は、開閉制御弁を閉鎖し、チャンバ内が大気圧となると、供給手段によりチャンバ内を溶剤雰囲気にさせ、保持機構により基板を処理位置から乾燥位置に移動させるとともに、チャンバ内を大気圧よりも低い第３の圧力にまで減圧するようにチャンバ減圧手段を制御するので、チャンバ内雰囲気の溶剤（例えば、イソプロピルアルコールの蒸気）が凝縮して基板に液滴として付着して残渣が生じるという問題も生じない。

本発明に係る基板処理装置によれば、制御手段は、チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように加圧手段を制御するとともに、処理槽内の処理液を回収部に回収させるまでに、回収部内の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整するように回収部減圧手段を制御する。これにより、チャンバ内が陽圧（大気圧よりも高い第１の圧力に加圧された状態）となり、回収部内が負圧（大気圧以下の第２の圧力に減圧された状態）となり、チャンバと回収部との圧力差が相対的に大きい状態となる。さらに、制御手段は、その後に開閉制御弁を開放させる。したがって、この相対圧力差の大きい状態において処理槽と回収部とを連通する排出管の開閉制御弁を開放すると、その圧力差によって処理槽内の処理液が排出管を通して回収部に迅速に排出することができ、しかも処理槽内の液残りも低減できる。その結果、処理槽内から処理液を完全に抜いた状態を迅速に実現することができ、基板処理のスループットを向上させることができるのみならず、処理槽内の液残りに起因する処理精度の低下を改善することができる。

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。

本実施例に係る基板処理装置は、処理液を貯留する処理槽１を備えている。この処理槽１は、処理液を貯留し、基板Ｗを収容可能な内槽３と、内槽３から溢れた処理液を回収する外槽５とを備えている。内槽３の底部には、処理液を内槽３に供給する２本の注入管７が配設されている。注入管７には、配管９の一端側が連通接続されている。この配管９の他端側は、供給管１１の一端側に連通接続されている。供給管１１の他端側は、処理液供給源１５に接続されており、供給管１１には、供給管１１を流れる処理液の流量を制御する処理液弁１７が設けられている。処理液供給源１５は、フッ化水素酸（ＨＦ）や、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）・過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）の混合液などの薬液や、純水などを処理液として供給する。

処理槽１は、その周囲がチャンバ２３で囲われている。チャンバ２３は、上部に開閉自在の上部カバー２５を備えている。起立姿勢で基板Ｗを保持するリフタ２７は、チャンバ２３の上方にあたる「待機位置」と、内槽３の内部にあたる「処理位置」と、内槽３の上方であってチャンバ２３の内部にあたる「乾燥位置」とにわたって移動可能である。上部カバー２５の下方には、一対の溶剤ノズル２９と、一対の不活性ガスノズル３１とが配設されている。

溶剤ノズル２９には、供給管３３の一端側が連通接続され、その他端側が蒸気発生装置３５に連通接続されている。この供給管３３には、流量調整のための制御弁からなる蒸気弁３７が配設されている。蒸気発生装置３５には、キャリアガス供給源３９から窒素（Ｎ_２）などの不活性ガスがキャリアガスとして供給されるとともに、溶剤供給源４１からイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの溶剤が供給される。蒸気発生装置３５は、溶剤供給源４１からの溶剤を蒸気にするとともに、キャリアガスと混合して所定の温度で供給管３３に供給する。

不活性ガスノズル３１には、供給管４３の一端側が連通接続され、その他端側が、窒素ガスなどの不活性ガスを供給する不活性ガス供給源４５に連通接続されている。不活性ガスの供給量は、供給管４３に設けられた不活性ガス弁４７によって調整される。また、チャンバ２３の内部には第１圧力計１３（例えば、圧力センサなど）が設けられており、この第１圧力計１３での検出圧力値が後述する制御部７１に出力される。

チャンバ２３には、配管１９の一端側が連通されている。この配管１９の他端側には、チャンバ２３の内部の気体を排出して減圧する第１真空ポンプ４８が配設されている。また、配管１９には第１排気制御弁２１が設けられている。また、チャンバ２３内の減圧を解消するための開閉弁からなる呼吸弁４９が取り付けられている。

なお、上述した不活性ガスノズル３１、不活性ガス供給源４５、不活性ガス弁４７および供給管４３が本発明における加圧手段に相当し、上述したリフタ２７が本発明における保持機構に相当し、上述した溶剤ノズル２９、供給管３３、蒸気発生装置３５、蒸気弁３７、キャリアガス供給源３９および溶剤供給源４１が本発明における溶剤蒸気供給手段に相当し、上述した第１真空ポンプ４８が本発明におけるチャンバ減圧手段に相当する。

内槽３の底部には、排出口５０が形成されている。この排出口５０には、排出管５１の一端側が連通接続されている。その他端側は、チャンバ２３の外部に配設されているドレンボックス５３に連通接続されている。排出管５１には、二つの制御弁が直列的に配設されている。上流側がＱＤＲ弁５５であり、下流側が排液弁５７である。これらの間には、外槽５に一端側を連通接続された排出管５９の他端側が連通接続されている。なお、ドレンボックス５３が本発明における回収部に相当する。

ドレンボックス５３には、ドレンボックス吸引管６１とドレンボックス排液管６３とが連通接続されている。ドレンボックス吸引管６１には、第２排気制御弁６２と第２真空ポンプ６５とが配設されている。また、ドレンボックス排液管６３には、制御弁からなるドレンボックス排液弁６７が配設されている。また、ドレンボックス５３の内部には第２圧力計６９（例えば、圧力センサなど）が設けられており、この第２圧力計６９での検出圧力値が後述する制御部７１に出力される。

上述した上部カバー２５、リフタ２７、不活性ガス弁４７、第１真空ポンプ４８、呼吸弁４９、ＱＤＲ弁５５、排液弁５７、第２真空ポンプ６５、ドレンボックス排液弁６７などの動作は、本発明における制御手段に相当する制御部７１により統括的に制御される。

なお、上述した第２真空ポンプ６５が本発明における回収部減圧手段および真空ポンプに相当し、上述したドレンボックス排液管６３が本発明における排液管に相当し、上述したドレンボックス排液弁６７が本発明における排液弁に相当し、上述した第２圧力計６９が本発明における圧力検出手段に相当し、上述したＱＤＲ弁５５および排液弁５７が本発明における開閉制御弁に相当する。

次に、図２を参照して、上述した構成を備えた基板処理装置の動作について説明する。なお、図２は、処理毎に各部の動作状況を示す図である。この図２中において、弁の動作が開放である箇所には「開放」と記してあるが、空白の部分は「閉止」を意味する。同様に、ポンプが動作されている箇所には「ＯＮ」と記してあるが、空白の部分は「停止」を意味する。

制御部７１は、上部カバー２５を開放し、未処理の基板Ｗを複数枚保持しているリフタ２７を「待機位置」から「乾燥位置」に搬入させる（ステップＳ１）。このとき、排液弁５７は開放のままである。次に、制御部７１は、チャンバ２３内の酸素濃度低減処理を行う（ステップＳ２）。具体的には、不活性ガス弁４７及び呼吸弁４９を開放し、不活性ガスノズル３１からチャンバ２３内に不活性ガスを供給させる。これにより、チャンバ２３内の空気が不活性ガスによって排出され、その結果、酸素濃度が低減される。

チャンバ２３内の酸素濃度が低減されると、制御部７１は、排液弁５７を開放にした状態で、処理液弁１７を開放する。これにより、注入管７から薬液が処理液として内槽３に供給され、溢れた処理液が外槽５に回収される。回収された処理液は、排出管５９を通してドレンボックス５３に回収されるとともに、ドレンボックス排液管６３を通してドレンボックス５３から排出される。このようにして処理液が内槽３に供給された後、制御部７１は、リフタ２７を乾燥位置から処理位置にまで下降させ、基板Ｗを薬液に浸漬させた状態を所定時間だけ維持して基板Ｗに対して薬液による処理を行う（ステップＳ３）。

薬液処理を開始して所定時間が経過すると、制御部７１は、リフタ２７を処理位置に維持させたまま、処理液供給源１５からの薬液に代えて純水を処理液として供給させる。そして、その状態を所定時間だけ維持して、基板Ｗを純水で洗浄処理する（ステップＳ４）。

また、制御部７１は、純水洗浄後に、チャンバ２３の加圧およびドレンボックス５３の減圧を行うという圧力制御を行う（ステップＳ５）。

具体的には、制御部７１は、純水洗浄後に、処理液弁１７および排液弁５７を閉止し、呼吸弁４９を閉止し（第１排気制御弁２１は閉止したままである）、不活性ガス弁４７を開放して不活性ガスノズル３１から窒素などの不活性ガスをチャンバ２３の内部に供給することで、チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧するとともに、ドレンボックス排液弁６７を閉止し、第２真空ポンプ６５を作動させることによってドレンボックス５３の内部の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整する。

なお、チャンバ２３の内部の第１圧力計１３からチャンバ２３の内部圧力が検出されて制御部７１に出力されており、制御部７１は、第１圧力計１３での検出値が第１の圧力となるまで不活性ガスを供給するように制御し、第１の圧力となると不活性ガス弁４７を閉止する。また、ドレンボックス５３の内部の第２圧力計６９からドレンボックス５３の内部圧力が検出されて制御部７１に出力されており、制御部７１は、第２圧力計６９での検出値が第２の圧力となるまで第２真空ポンプ６５を作動させ、第２の圧力となると第２排気制御弁６２を閉止し、第２真空ポンプ６５を停止させる。

そして、ステップＳ５でのチャンバ２３およびドレンボックス５３内の圧力制御が完了すると、制御部７１は、ＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放し、処理槽１の内槽３および外槽５に存する純水を急速排水させる（ステップＳ６）。

具体的には、チャンバ２３の内部が陽圧（大気圧よりも高い第１の圧力に加圧された状態）となり、ドレンボックス５３の内部が負圧（大気圧以下の第２の圧力に減圧された状態）となり、チャンバとドレンボックスとの圧力差が相対的に大きい状態となっている。この相対圧力差の大きい状態において処理槽１とドレンボックス５３とを連通する排出管５１のＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放すると、その圧力差によって処理槽１内の処理液が排出管５１を通してドレンボックス５３に迅速に排出される。

そして、ドレンボックス５３への急速排水が完了すると、制御部７１は、ＱＤＲ弁５５および排液弁５７を閉止し、ドレンボックス排液弁６７を開放し、ドレンボックス５３に溜められた純水を、ドレンボックス排液管６３を通して外部に排出する（ステップＳ７）。

なお、ＱＤＲ弁５５および排液弁５７の開放によって、処理槽１の純水が急速排水されるに従ってチャンバ２３とドレンボックス５３との圧力差が無くなっていき、チャンバ２３の内部は最終的に大気圧に戻ることになる。仮にチャンバ２３内が大気圧に戻っていない場合には呼吸弁４９を開放することで大気圧に戻すことが可能である。

次いで、制御部７１は、チャンバ２３内が大気圧状態となると、呼吸弁４９とドレンボックス排液弁６７を閉止し、蒸気弁３７を開放して、溶剤ノズル２９からイソプロピルアルコールの蒸気を所定温度に加熱した状態で供給させる。この状態を所定時間だけ維持すると、チャンバ２３内にイソプロピルアルコールの蒸気が充満することになり、チャンバ２３内が溶剤雰囲気にされる（ステップＳ８）。

そして、制御部７１は、リフタ２７を処理位置から乾燥位置へと移動させる。これにより、基板Ｗの表面に付着している純水がイソプロピルアルコールの蒸気によって置換され始める（ステップＳ９）。

蒸気による置換を開始した後、制御部７１は、第１排気制御弁２１を開放し、第１真空ポンプ４８を作動させる。これにより、チャンバ２３内が減圧され始め、チャンバ２３において乾燥位置にある基板Ｗに対する減圧乾燥が開始される。このときの減圧は、大気圧よりも低い第３の圧力まで行われる。

減圧乾燥を所定時間だけ行った後、気圧リカバリを行う（ステップＳ１０）。具体的には、第１真空ポンプ４８を停止させる。さらに、ＱＤＲ弁５５、排液弁５７、不活性ガス弁４７、呼吸弁４９を開放する。これにより第３の圧力まで減圧されていたチャンバ２３内の圧力が大気圧にまで回復される。

気圧リカバリの後、制御部７１は、ＱＤＲ弁５５、排液弁５７、不活性ガス弁４７、呼吸弁４９を閉止するとともに、乾燥位置にあるリフタ２７をチャンバ２３外の待機位置にまで上昇させて基板Ｗを搬出させる（ステップＳ１１）。その後、制御部７１は、チャンバ２３の上部カバー２５を閉止するとともに、処理液弁１７を開放して、内槽３に処理液を満たしておくとともに、不活性ガス弁４７を開放してチャンバ２３内を不活性ガスで充満させておく（ステップＳ１２）。

上述したように本実施例１では、制御部７１は、チャンバ２３内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように不活性ガス弁４７を制御するとともに、処理槽１内の処理液（純水）をドレンボックス５３に排出させるまでに、ドレンボックス５３内の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整するように第２真空ポンプ６５を制御する。これにより、チャンバ２３内が陽圧（大気圧よりも高い第１の圧力に加圧された状態）となり、ドレンボックス５３内が負圧（大気圧以下の第２の圧力に減圧された状態）となり、チャンバ２３とドレンボックス５３との圧力差が相対的に大きい状態となる。さらに、制御部７１は、その後にＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放するように制御する。したがって、この相対圧力差の大きい状態において処理槽１とドレンボックス５３とを連通する排出管５１のＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放すると、その圧力差によって処理槽１内の純水が排出管５１を通してドレンボックス５３に迅速に排出することができ、しかも処理槽１内の液残りも低減できる。その結果、処理槽１内から純水を完全に抜いた状態を迅速に実現することができ、基板処理のスループットを向上させることができるのみならず、処理槽１内の液残りに起因する処理精度の低下を改善することができる。

また、ドレンボックス５３内の溜められた処理液（純水）を排出するためのドレンボックス排液管６３と、このドレンボックス排液管６３に連通されたドレンボックス排液弁６７とを備え、制御部７１は、処理槽１内の純水のドレンボックス５３への排出が完了すると、ＱＤＲ弁５５および排液弁５７を閉鎖し、ドレンボックス５３内に溜められた純水を排出するべくドレンボックス排液弁６７を開放する。したがって、処理槽１とドレンボックス５３とを連通する排液管５１のＱＤＲ弁５５および排液弁５７が閉鎖されているので、処理槽１内に純水が逆流することがないし、ドレンボックス５３のドレンボックス排液管６３のドレンボックス排液弁６７が開放されることで、このドレンボックス５３内に溜められた純水がドレンボックス排液管６３を通して外部に排出することができる。

また、ドレンボックス５３内の気体を排出して減圧する第２真空ポンプ６５と、ドレンボックス５３内の圧力を検出する第２圧力計６９とを備え、制御部７１は、チャンバ２３内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように不活性ガス供給源４５および不活性ガス弁４７を制御するとともに、処理槽１内の純水をドレンボックス５３に排出させるまでに、第２圧力計６９で検出されたドレンボックス５３内の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整するように第２真空ポンプ６５を制御し、その後にＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放するように制御する。したがって、処理槽１内の純水をドレンボックス５３に排出させるまでに、制御部７１は、第２圧力計６９で検出したドレンボックス５３内の圧力に基づいて、第２真空ポンプ６５を制御することで、ドレンボックス５３内を大気圧以下の第２の圧力に好適に調整することができる。

また、チャンバ２３内に溶剤の蒸気（例えば、イソプロピルアルコールの蒸気）を供給する溶剤ノズル２９、蒸気発生装置３５、蒸気弁３７、キャリアガス供給源３９および溶剤供給源４１と、チャンバ２３内を減圧する第１真空ポンプ４８とを備え、制御部７１は、処理槽１内の処理液のドレンボックス５３への排出後にＱＤＲ弁５５および排液弁５７を閉鎖し、チャンバ２３内が大気圧となるとチャンバ２３内を溶剤雰囲気にさせ、リフタ２７により基板Ｗを処理位置から乾燥位置に移動させるとともに、チャンバ２３内を大気圧よりも低い第３の圧力にまで減圧するように第１真空ポンプ４８を制御するので、チャンバ２３内雰囲気の溶剤（例えば、イソプロピルアルコールの蒸気）が凝縮して基板Ｗに液滴として付着して残渣が生じるという問題も生じない。

次に、図面を参照して本発明の実施例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図である。なお、上述した実施例１と同じ構成について、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。

本実施例２における基板処理装置は、上述した実施例１における構成と以下の点において相違する。

すなわち、前述の実施例１では、ドレンボックス５３内を第２真空ポンプ６５で減圧していたが、第２真空ポンプ６５での減圧構成に替えて、実施例２の基板処理装置では、純水供給源７３と、一端側が純水供給源７３に連通されて他端側がドレンボックス５３に連通された入力管７５と、この入力管７５に連通されたヒータ７７および入力制御弁７９と、ドレンボックス５３内の雰囲気温度を検出する温度センサ８１とを備えている点が前述の実施例１と異なっている。

つまり、実施例２の基板処理装置では、純水供給源７３からの純水がヒータ７７で熱せられて水蒸気と化し、その水蒸気（高温気体）をドレンボックス５３内に供給され、ドレンボックス５３内の雰囲気温度（気体温度）が温度センサ８１で検出される。

制御部７１は、チャンバ２３内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように不活性ガス供給源４５および不活性ガス弁４７を制御するとともに、処理槽１内の処理液をドレンボックス５３に排出させるまでに、温度センサ８１で検出されたドレンボックス５３内の気体温度が所定温度となるようにヒータ７７および第２排気制御弁６２を制御し、その後にＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放することで、高温な水蒸気で充満されたドレンボックス５３内に処理槽１からの純水が供給されてドレンボックス５３内を第２の圧力とする。

次に、上述したように構成された基板処理装置の動作について、図４を参照しながら説明する。なお、図４は、実施例２での圧力制御での各部の動作状況を示す図である。

純水洗浄処理（ステップＳ４）までは、上述した実施例１と同様であるので詳細な説明については省略する。

制御部７１は、純水洗浄後に、チャンバ２３の加圧およびドレンボックス５３の減圧を行うという圧力制御を行う（ステップＳ５）。

具体的には、制御部７１は、純水洗浄後に、処理液弁１７および排液弁５７を閉止し、呼吸弁４９を閉止し（第１排気制御弁２１は閉止したままである）、不活性ガス弁４７を開放して不活性ガスノズル３１から窒素などの不活性ガスをチャンバ２３の内部に供給することで、チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧するとともに、ドレンボックス排液弁６７を閉止し、純水供給源７３からの純水を熱して水蒸気を発生させるようにヒータ７７を制御し、入力制御弁７９を開放して高温な水蒸気をドレンボックス５３の内部に供給し、高温水蒸気で飽和させる。例えば、入力制御弁７９および第２排気制御弁６２を開放し、ヒータ７７で熱して生成された水蒸気をドレンボックス５３の内部に供給しながら、元々ドレンボックス５３内の気体をドレンボックス吸引管６１を通して排気（必要であれば第２真空ポンプ６５を作動させてもよい）して、ドレンボックス５３の内部を高温水蒸気で飽和させる。

なお、チャンバ２３の内部の第１圧力計１３からチャンバ２３の内部圧力が検出されて制御部７１に出力されており、制御部７１は、第１圧力計１３での検出値が第１の圧力となるまで不活性ガスを供給するように制御し、第１の圧力となると不活性ガス弁４７を閉止する。また、ドレンボックス５３の内部の温度センサ８１からドレンボックス５３の雰囲気温度（気体温度）が検出されて制御部７１に出力されており、制御部７１は、温度センサ８１での検出値が所定温度となるまでヒータ７７、入力制御弁７９および第２排気制御弁６２を制御し、ドレンボックス５３内が所定温度（８５℃〜１００℃の間で決められた温度）となると入力制御弁７９および第２排気制御弁６２を閉止し、ヒータ７７を停止させる。

そして、ステップ５での圧力制御が完了すると、制御部７１は、ＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放し、処理槽１の内槽３および外槽５に存する純水を急速排水させる（ステップＳ６）。

チャンバ２３の陽圧力によって処理槽１からドレンボックス５３の方に純水が押し出されるとともに、高温な水蒸気で充満されたドレンボックス５３内に処理槽１からの純水が供給されてドレンボックス５３内で水蒸気と純水とが接触することで水蒸気の凝縮が生じ、ドレンボックス５３内が第２の圧力（負圧状態）となり、その圧力差によって処理槽１内の純水が排出管５１を通してドレンボックス５３に迅速に排出される。

なお、上述した入力管７５、ヒータ７７および入力制御弁７９が本発明における高温気体供給手段に相当し、上述した温度センサ８１が本発明における温度検出手段に相当する。

上述したように本実施例２では、水蒸気を熱してドレンボックス５３内に供給するためのヒータ７７と、ドレンボックス５３内を排気する第２排気制御弁６２と、ドレンボックス５３内の水蒸気温度を検出する温度センサ８１とを備え、制御部７１は、チャンバ２３内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように不活性ガス供給源４５および不活性ガス弁４７を制御するとともに、処理槽１内の純水をドレンボックス５３に排出させるまでに、温度センサ８１で検出されたドレンボックス５３内の水蒸気温度が所定温度となるようにヒータ７７および第２排気制御弁６２を制御し、その後にＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放することで、高温な水蒸気で充満されたドレンボックス５３内に処理槽１からの純水が供給されてドレンボックス５３内を第２の圧力（負圧）となる。つまり、チャンバ２３の陽圧力によって処理槽１からドレンボックス５３の方に純水が押し出されるとともに、高温な水蒸気で充満されたドレンボックス５３内に処理槽１からの純水が供給されてドレンボックス５３内で水蒸気と純水とが接触することで水蒸気の凝縮が生じ、ドレンボックス５３内が第２の圧力となり、その圧力差によって処理槽１内の純水が排出管５１を通してドレンボックス５３に迅速に排出することができ、しかも処理槽１内の液残りも低減できる。その結果、処理槽１内から純水を完全に抜いた状態を迅速に実現することができ、基板処理のスループットを向上させることができるのみならず、処理槽１内の液残りに起因する処理精度の低下を改善することができる。

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）上述した各実施例では、ステップＳ４の純水洗浄後にチャンバ２３の加圧およびドレンボックス５３の減圧を行うようにしているが、純水洗浄中にチャンバ２３の加圧およびドレンボックス５３の減圧を行うようにしてもよいし、純水洗浄中にチャンバ２３の加圧またはドレンボックス５３の減圧の一方を行い、純水洗浄後にその他方を行うようにしてもよい。

ここで、例えば、純水洗浄中に、排液弁５７を閉止するとともにチャンバ２３の加圧を行う場合について説明する。

制御部７１は、リフタ２７によって基板Ｗが処理槽１内の処理位置に位置されて処理液（純水）による処理中において、チャンバ２３内の第１の圧力への加圧を開始する。したがって、制御部７１は、リフタ２７によって基板Ｗが処理槽１内の処理位置に位置されて純水による処理中において、チャンバ２３内の第１の圧力への加圧を開始するので、処理槽１内の純水による基板Ｗの処理後にチャンバ２３内の加圧を開始する場合と比べて、迅速にチャンバ２３内を加圧することができ、基板処理のスループットを向上させることができる。

（２）上述した実施例１では、ドレンボックス５３の減圧は第２真空ポンプ６５で行っているが、エジェクタ式真空装置（エジェクタ）やアスピレータを用いた減圧装置などを採用してドレンボックス５３内を大気圧より低い第２の圧力に調整するようにしてもよい。

（３）上述した各実施例では、チャンバ２３内に第１圧力計１３を設けているが、チャンバ２３内に第１圧力計１３を設けず、供給管４３に流量計を設け、チャンバ２３に供給される不活性ガス量とチャンバ２３からの排出ガス量との比較でもって第１の圧力を判定するような構成を採用してもよい。

（４）上述した各実施例では、ドレンボックス５３内に第２圧力計６９を設けているが、ドレンボックス５３内に第２圧力計６９を設けず、ドレンボックス吸引管６１に流量計を設け、ドレンボックス５３のガス量とドレンボックス５３から吸引される吸引ガス量との比較でもって第２の圧力を判定するような構成を採用してもよい。

（５）上述した各実施例では、本発明における開閉制御弁としてＱＤＲ弁５５および排液弁５７を採用しているが、ＱＤＲ弁５５または排液弁５７のみとしてもよい。

（６）上述した各実施例では、チャンバ２３内に基板Ｗが存する状態において、チャンバ２３を陽圧、ドレンボックス５３を負圧とし、排出管５１のＱＤＲ弁５５および排液弁５７を開放してドレンボックス５３への急速排水を行っているが、チャンバ２３内に基板Ｗが存しない状態などにかかる急速排水を行うようにしてもよいし、種々の基板処理後の局面でかかる急速排水を採用するようにしてもよい。

（７）上述した各実施例では、処理槽１に供給した処理液を排出する構成を採用しているが、処理液を循環させるタイプの装置であってもよい。

実施例1に係る基板処理装置の概略構成図である。実施例１での処理毎に各部の動作状況を示す図である。実施例２に係る基板処理装置の概略構成図である。実施例２での圧力制御での各部の動作状況を示す図である

符号の説明

Ｗ … 基板
１ … 処理槽
２３… チャンバ
１９ … 配管（チャンバ減圧手段）
２７ … リフタ（保持機構）
２９ … 溶剤ノズル（溶剤蒸気供給手段）
３１ … 不活性ガスノズル（加圧手段）
３３ … 供給管（溶剤蒸気供給手段）
３５ … 蒸気発生装置（溶剤蒸気供給手段）
３７ … 蒸気弁（溶剤蒸気供給手段）
３９ … キャリアガス供給源（溶剤蒸気供給手段）
４１ … 溶剤供給源（溶剤蒸気供給手段）
４３ … 供給管（加圧手段）
４５ … 不活性ガス供給源（加圧手段）
４７ … 不活性ガス弁（加圧手段）
４８ … 第１真空ポンプ（チャンバ減圧手段）
５０ … 排出口
５１ … 排出管
５３ … ドレンボックス（回収部）
５５ … ＱＤＲ弁（開閉制御弁）
５７ … 排液弁（開閉制御弁）
６５ … 第２真空ポンプ（回収部減圧手段）
７１ … 制御部（制御手段）

Claims

処理液により基板に処理を行う基板処理装置において、
底部に排出口が設けられ、処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽の周囲を囲うチャンバと、
一端側が前記処理槽の前記排出口に連通された排出管と、
前記排出管に設けられた開閉制御弁と、
前記排出管の他端側に連通され、前記処理槽内から前記排出管を通して排出される処理液が回収される回収部と、
前記チャンバ内を加圧する加圧手段と、
前記回収部内を減圧する回収部減圧手段と、
前記チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように前記加圧手段を制御するとともに、前記処理槽内の処理液を前記回収部に回収させるまでに、前記回収部内の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整するように前記回収部減圧手段を制御し、その後に前記開閉制御弁を開放させる制御手段と、
を備え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、
前記回収部内の溜められた処理液を排出するための排液管と、
前記排液管に設けられた排液弁とを備え、
前記制御手段は、前記処理槽内の処理液の前記回収部への排出が完了すると、前記開閉制御弁を閉鎖し、前記回収部内に溜められた処理液を排出するべく前記排液弁を開放させることを特徴とする基板処理装置。
請求項１または２に記載の基板処理装置において、
基板を保持し、前記処理槽内の処理位置と前記チャンバ内であって前記処理槽上方にあたる乾燥位置とにわたって昇降可能な保持機構をさらに備え、
前記制御手段は、前記保持機構によって基板が前記処理槽内の処理位置に位置されて処理液による処理中において、前記加圧手段に前記チャンバ内の第１の圧力への加圧を開始させることを特徴とする基板処理装置。
請求項１から３のいずれか一つに記載の基板処理装置において、
前記回収部内の圧力を検出する圧力検出手段をさらに備え、
前記回収部減圧手段は、前記回収部内の気体を排出して減圧する真空ポンプを備え、
前記制御手段は、前記チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように前記加圧手段を制御するとともに、前記処理槽内の処理液を前記回収部に回収させるまでに、前記圧力検出手段で検出された前記回収部内の圧力を大気圧以下の第２の圧力に調整するように前記真空ポンプを制御し、その後に前記開閉制御弁を開放させることを特徴とする基板処理装置。
請求項１から３のいずれか一つに記載の基板処理装置において、
前記回収部減圧手段は、高温気体を前記回収部内に供給する高温気体供給手段と、前記回収部内を排気する排気弁と、前記回収部内の気体温度を検出する温度検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記チャンバ内を大気圧よりも高い第１の圧力まで加圧させるように前記加圧手段を制御するとともに、前記処理槽内の処理液を前記回収部に排出させるまでに、前記温度検出手段で検出された前記回収部内の気体温度が所定温度となるように前記高温気体供給手段および前記排気弁を制御し、その後に前記開閉制御弁を開放することで、高温気体の充満された前記回収部内に前記処理槽からの処理液が供給されて前記回収部内を第２の圧力とすることを特徴とする基板処理装置。
請求項３に記載の基板処理装置において、
前記チャンバ内に溶剤の蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、
前記チャンバ内を減圧するチャンバ減圧手段とを備え、
前記制御手段は、前記処理槽内の処理液の前記回収部への排出後に前記開閉制御弁を閉鎖させ、前記チャンバ内が大気圧となると前記溶剤蒸気供給手段により前記チャンバ内を溶剤雰囲気にさせ、前記保持機構により基板を処理位置から乾燥位置に移動させるとともに、前記チャンバ内を大気圧よりも低い第３の圧力にまで減圧するように前記チャンバ減圧手段を制御することを特徴とする基板処理装置。