JP2010086981A - 基板乾燥装置及び基板乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱槽内の状態に応じてポンプの運転状態を切り換えることにより、溶剤濃度を高く維持して基板の乾燥処理を好適に行うことができるとともに、ポンプの負担を軽減することができる基板乾燥装置を提供する。
【解決手段】制御部は、処理液に基板を浸漬させて処理液による処理を行った後、基板の乾燥を行う際に、チャンバ内を減圧するとともに、温度検出器３７による測定温度と、圧力検出器３９による測定圧力と、飽和蒸気曲線データとに基づきベローズポンプ８７の動作速度を切り換える。したがって、加熱槽７７内における有機溶剤の状態に応じてベローズポンプ８７を動作させることができるので、有機溶剤の状態に係わらず、有機溶剤を蒸発皿８１に対して十分に供給きる。その結果、基板の乾燥不良を防止できる。また、ベローズポンプ８７の空運転を防止できるので、ベローズポンプ８７の負担を軽減できる。
【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）等の基板に対して、処理液により洗浄、エッチング等の処理を行った後、チャンバ内を減圧して溶剤蒸気雰囲気中にて減圧を行って基板を乾燥させる基板乾燥装置及び基板乾燥方法に関する。

従来、この種の装置として、処理液を貯留する処理槽と、この処理槽を囲うチャンバと、基板を保持するとともに、処理槽内にあたる処理位置と処理槽の上方にあたる乾燥位置とにわたって昇降可能なリフタと、チャンバ内に配設された蒸気ノズルに対して、有機溶剤（例えば、イソプロピルアルコール（IPA））の蒸気を供給する溶剤供給部とを備えたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

溶剤供給部は、底面に配設されたヒータによって貯留した有機溶剤を加熱する加熱槽と、有機溶剤の蒸発を促進するために、蒸発面積を増大させた蒸発皿と、加熱槽から蒸発皿へ加熱された有機溶剤を供給するポンプとを備えている。また、溶剤の蒸気を蒸気ノズルに送り込むために、蒸発皿に不活性ガス（例えば、窒素ガス）をキャリアガスとして供給する構成を採用する場合もある。

しかし、基板に形成されるパターンの微細化が進むにしたがって、基板に付着している液滴の置換効率をさらに向上することが望まれている。そのためは、チャンバ内における有機溶剤の濃度を高くすること必要があるので、濃度を低下させる原因となっているキャリアガスを供給する構成を採用せず、チャンバと蒸発皿とを連通させておき、チャンバ内を高減圧にすることで蒸発皿における有機溶剤の蒸発度合いを著しく高める構成を採ることがある。
特開平１０−２７５７９４号公報（図４） 特開２００７−２７３７５８号公報（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、加熱槽から蒸発皿に対して有機溶剤をポンプで供給しているが、非減圧下から減圧を開始すると、最初はポンプで有機溶剤を供給することができるものの、ポンプによる吸引力も加わって、加熱槽から吸い込んだ有機溶剤が配管内において瞬間的に沸騰する。これによりポンプは、有機溶剤の気体を供給するような状態となって、加熱槽で加熱された有機溶剤の液体を蒸発皿に供給することができない。その結果、蒸発皿からの蒸発量が低下し、基板の乾燥不良を生じる恐れがある。

また、チャンバの減圧が進むにつれて、ポンプが液体より気体を供給することになるので、ポンプの動作速度が増してゆくことになる。したがって、ポンプは空運転の状態に近づいてゆくので、ポンプに負担がかかるという問題がある。

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、加熱槽内の状態に応じてポンプの運転状態を切り換えることにより、溶剤濃度を高く維持して基板の乾燥処理を好適に行うことができるとともに、ポンプの負担を軽減することができる基板乾燥装置及び基板乾燥方法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、基板を乾燥させるための基板乾燥装置において、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽を囲うチャンバと、前記チャンバ内を減圧するための減圧ポンプと、前記チャンバ内に連通接続され、有機溶剤を貯留するとともに有機溶剤を加熱する加熱槽と、前記チャンバ内に連通接続され、有機溶剤を供給される蒸発皿と、前記加熱槽内の有機溶剤を前記蒸発皿に供給するための供給ポンプと、前記加熱槽内の圧力を測定する圧力測定手段と、前記加熱槽内の温度を測定する温度測定手段とを備え、前記チャンバ内に有機溶剤の蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、有機溶剤の飽和蒸気曲線データを記憶している記憶手段と、前記処理槽に貯留している処理液に基板を浸漬させて処理液による処理を行った後、基板を処理液から露出させて乾燥を行う際には、前記チャンバ内を前記減圧ポンプで減圧するとともに、前記温度測定手段による測定温度と、前記圧力測定手段による測定圧力と、前記飽和蒸気曲線データとに基づき前記供給ポンプの動作速度を切り換える制御手段と、を有す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、処理槽に貯留している処理液に基板を浸漬させて処理液による処理を行った後、基板を処理液から露出させて乾燥を行う際に、チャンバ内を減圧ポンプで減圧するとともに、温度測定手段による測定温度と、圧力測定手段による測定圧力と、記憶手段の飽和蒸気曲線データとに基づき供給ポンプの動作速度を切り換える。したがって、加熱槽内における有機溶剤の状態に応じて供給ポンプを動作させることができるので、有機溶剤の状態に係わらず、有機溶剤を蒸発皿に対して十分に供給することができる。その結果、基板の乾燥不良を防止することができる。また、供給ポンプの空運転を防止することができるので、供給ポンプの負担を軽減することができる。

また、本発明において、前記制御手段は、測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧以下である場合には、測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧よりも高い場合よりも前記供給ポンプの動作速度を遅くすることが好ましい（請求項２）。加熱槽内の測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧以下である場合には、加熱槽内の有機溶剤が沸騰して活発に気体となっているので、供給ポンプの動作速度を遅くする。すると、供給ポンプの吸引が圧力低下を招き、さらなる有機溶剤の沸騰を生じさせるという事態を防止できるだけでなく、ゆっくりであっても確実に有機溶剤を蒸発皿に供給することができる。

また、本発明において、前記供給ポンプは、ベローズポンプで構成され、前記ベローズポンプに動作用の圧縮空気を供給するものであって、それぞれ圧縮空気の供給速度が異なる複数個の供給弁を備え、前記制御手段は、前記複数個の供給弁を切り換えて前記ベローズポンプの動作速度を切り換えることが好ましい（請求項３）。供給速度が異なる複数個の供給弁を制御部が切り換えるだけで、ベローズポンプの動作速度を調整することができるので、比較的簡単な構成でベローズポンプの動作を容易に制御できる。

また、請求項４に記載の発明によれば、基板を乾燥させるための基板乾燥方法において、チャンバ内の処理槽に貯留している処理液に基板を浸漬させて、基板に対して処理液による処理を行う過程と、基板を処理液から露出させて乾燥させる過程とを実施する際に、有機溶剤を貯留する加熱槽から蒸発皿に有機溶剤を供給ポンプで供給するとともに、チャンバ及びチャンバに連通接続された加熱槽及び蒸発皿を減圧する過程と、加熱槽内の測定温度と、加熱槽内の測定圧力と、有機溶剤の飽和蒸気曲線データとに基づき供給ポンプの動作速度を切り換える過程と、を実施す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、チャンバ内の処理槽に貯留している処理液に基板を浸漬させ、基板に対して処理液による処理を行って、基板を処理液から露出させて乾燥を行わせる処理を実施する際には、有機溶剤を貯留する加熱槽から蒸発皿に有機溶剤を供給する供給ポンプを次のように制御する。つまり、チャンバ及びチャンバに連通接続された加熱槽及び蒸発皿が減圧されると、加熱槽内の測定温度と、加熱槽内の測定圧力と、有機溶剤の飽和蒸気曲線データとに基づき供給ポンプの動作速度を切り換える。したがって、加熱槽内における有機溶剤の状態に応じて供給ポンプを動作させることができるので、有機溶剤の状態に係わらず、有機溶剤を蒸発皿に対して十分に供給することができる。その結果、基板の乾燥不良を防止することができる。また、供給ポンプの空運転を防止することができるので、供給ポンプの負担を軽減することができる。

また、本発明において、前記供給ポンプの動作速度を切り換える過程では、測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧以下である場合には、測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧よりも高い場合よりも前記供給ポンプの動作速度を遅くすることが好ましい（請求項５）。

本発明に係る基板乾燥装置によれば、制御手段は、処理槽に貯留している処理液に基板を浸漬させて処理液による処理を行った後、基板を処理液から露出させて乾燥を行う際に、チャンバ内を減圧ポンプで減圧するとともに、温度測定手段による測定温度と、圧力測定手段による測定圧力と、記憶手段の飽和蒸気曲線データとに基づき供給ポンプの動作速度を切り換える。したがって、加熱槽内における有機溶剤の状態に応じて供給ポンプを動作させることができるので、有機溶剤の状態に係わらず、有機溶剤を蒸発皿に対して十分に供給きる。その結果、基板の乾燥不良を防止できる。また、供給ポンプの空運転を防止できるので、供給ポンプの負担を軽減できる。

以下、図面を参照して本発明に係る基板乾燥装置について説明する。
図１は、実施例に係る基板乾燥装置の概略構成を示すブロック図である。

本実施例に係る基板乾燥装置は、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、起立姿勢にされた複数枚の基板Ｗを収容可能である。処理槽１の底部には、複数枚の基板Ｗが整列されている方向（紙面方向）に沿って長軸を有し、処理液を供給するための二本の供給・排気管３が配設されている。各供給・排気管３には、配管５の一端側が連通接続され、配管５の他端側は、供給管７と吸引管９に分岐されている。供給管７は、処理液供給源１１に連通接続されており、その流量が供給管７に設けられた処理液弁１３で制御される。吸引管９は、真空時排気ポンプ１５に接続され、吸引管９に設けられた排気弁１７により開閉される。処理液供給源１１は、フッ化水素酸（ＨＦ）や、硫酸・過酸化水素水（Ｈ_２ＳＯ_４，Ｈ_２Ｏ_２）の混合液や、純水などを処理液として供給管７に供給する。

処理槽１は、その周囲がチャンバ１９によって囲われている。チャンバ１９は、上部に開閉自在の上部カバー２１を備えている。起立姿勢で複数枚の基板Ｗを保持するリフタ２２は、図示しない駆動機構により、チャンバ１９の上方にあたる「待機位置」と、処理槽１の内部にあたる「処理位置」と、処理槽１の上方であってチャンバ１９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２１の下方であってチャンバ１９の上部内壁には、一対の溶剤ノズル２３と、一対の不活性ガスノズル２５とが配設されている。溶剤ノズル２３には、供給管２７の一端側が連通接続されている。供給管２７の他端側は、本発明における「溶剤蒸気供給手段」に相当する蒸気発生装置２９に連通接続されている。この供給管２７には、その上流側から順に、溶剤蒸気の流量を調整する蒸気弁３１と、溶剤蒸気を加熱するためのインラインヒータ３３とが配設されている。供給管２７がインラインヒータ３３を備えているので、発生された溶剤蒸気が供給管２７で凝結することを軽減でき、溶剤濃度が低下することを防止することができる。

蒸気発生装置２９については、詳細後述するが、貯留している有機溶剤を加熱するためのヒータ３５が付設されている。この蒸気発生装置２９は、有機溶剤として、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が内部空間に貯留されている。なお、有機溶剤としてイソプロピルアルコールに代えて、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）を用いてもよい。また、蒸気発生装置２９は、内部空間の温度を測定するための温度検出器３７（温度測定手段）と、内部空間の圧力を測定するための圧力検出器３９（圧力測定手段）とを備えている。蒸気発生装置２９には、溶剤供給源４１が連通接続されている。

不活性ガスノズル２５には、供給管４３の一端側が連通接続されている。供給管４３の他端側は、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。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス（Ｎ_２）が挙げられる。不活性ガス供給源４５からの不活性ガスの供給量は、不活性ガス弁４７によって調整される。不活性ガス弁４７の下流側には、インラインヒータ４９が取り付けられている。このインラインヒータ４９は、不活性ガス供給源４５からの不活性ガスを所定の温度に加熱する。

チャンバ１９には、その内部から気体を排出可能な排気管５１が連通接続されている。この排気管５１には、排気ポンプ５３が配設されている。また、チャンバ１９には、減圧状態を解消するための呼吸弁５５が取り付けられている。さらに、チャンバ１９には、内部の圧力を検出するための圧力計５７が取り付けられている。

なお、上述した真空時排気ポンプ１５と排気ポンプ５３とが本発明における「減圧ポンプ」に相当する。

処理槽１の底部には、排出口５９が配設されている。この排出口５９には、ＱＤＲ弁６１が取り付けられている。このＱＤＲ弁６１から処理槽１内の処理液を排出すると、処理液がチャンバ１９の底部に一旦排出される。チャンバ１９の底部には、気液分離部６３に連通接続された排出管６５が取り付けられている。この排出管６５には、排液弁６７が取り付けられている。気液分離部６３は、排気管５１及び排出管６５から気体と液体とを取り込むとともに、それらを分離して排出する機能を備えている。

上述した処理液弁１３、真空時排気ポンプ１５、排気弁１７、上部カバー２１、リフタ２２、蒸気発生装置２９、蒸気弁３１、インラインヒータ３３、ヒータ３５、不活性ガス弁４７、インラインヒータ４９、排気ポンプ５３、呼吸弁５５、ＱＤＲ弁６１、排液弁６７などは、本発明における「制御手段」に相当する制御部６９によって統括的に制御される。制御部６９には、本発明における「記憶手段」に相当する記憶部７１と、測定圧力や測定濃度などをオペレータに知らせるため等に用いられる表示部７３とが接続されている。

記憶部７１は、制御部６９が実行する制御プログラムの他、処理手順を規定したレシピや、蒸気発生装置２９に貯留されている有機溶剤に応じた飽和蒸気曲線データなどを記憶している。

制御部６９は、各部を制御するとともに、記憶部７１を参照し、圧力計５７からの圧力信号が蒸気圧曲線以下となった場合には、チャンバ１９内の減圧を停止する制御を行う。また、制御部６９は、蒸気発生装置２９から蒸気を発生させる過程において、温度検出器３７からの測定温度と、圧力検出器３９からの測定圧力と、記憶部７１の飽和蒸気曲線データとに基づいて、後述するように蒸気発生装置２９を制御する。

次に、図２を参照して蒸気発生装置２９について説明する。なお、図２は、蒸気発生タンクの概略構成を示す一部切り欠き縦断面図である。

蒸気発生装置２９は、蒸気発生空間７５を有し、有機溶剤を貯留する加熱槽７７を備え、加熱槽７７の底面に上述したヒータ３５が付設されている。加熱槽７７には、有機溶剤を供給するための溶剤供給源４１が連通接続されている。加熱槽７７の上部には、蒸気化促進室７９が二つ配備されている。これらの蒸気化促進室７９には、有機溶剤が供給される蒸発皿８１が設けられている。この蒸発皿８１は、有機溶剤の蒸発面積を増大させるように構成されたものである。加熱槽７７の一側面には、供給口８３が形成されており、この供給口８３と各蒸気化促進室７９の上部とは、溶剤供給管８５とで連通接続されている。溶剤供給管８５には、本発明における「供給ポンプ」に相当するベローズポンプ８７が取り付けられている。ベローズポンプ８７により取り込まれた加熱槽７７内の有機溶剤は、蒸気化促進室７９内の蒸発皿８１に供給されて、加熱槽７７で加熱された有機溶剤の蒸気化が促進される。蒸気化促進室７９と供給管２７とは、ガス導入管８９によって連通接続されている。

次に、図３を参照してベローズポンプ８７について説明する。なお、図３は、ベローズポンプの構成を示す縦断面図である。

ベローズポンプ８７は、容器９１と、この容器９１の両端部を閉塞するエンドベース部材９３と、容器９１の内部空間を二分するセンターブロック９５とを備えたポンプ本体９７とを有する。センターブロック９５には、互いに連通していない吸引流路９９と吐出流路１０１が形成されている。吸引流路９９には、吸引口１０３が形成されており、吐出流路１０１には、吐出口１０５が形成されている。吸引口１０３及び吐出口１０５は、ともに溶剤供給管８５に連通接続されている。

センターブロック９５には、一対のベローズ１０７，１０９が取り付けられている。ベローズ１０７は、一対のチェッキ弁１１１，１１３を介して吸引流路９９及び吐出流路１０１に連通接続されている。また、ベローズ１０９は、一対のチェッキ弁１１５，１１７を介して吸引流路９９及び吐出流路１０１に連通接続されている。一対のベローズ１０７，１０９は、センターブロック９５の反対側の端部が、センターブロック９５に形成されている貫通孔１１９に挿通された一つの連結棒１２１で連結されている。

エンドベース部材９３には、それぞれ吸排口１２３が形成されている。各吸排口１２３には、吸排管１２５の一端側が連通接続されており、他端側が５ポートの電磁弁１２７に連通接続されている。電磁弁１２７の供給口には、圧縮空気が供給され、与えられた切り換え信号に応じていずれか一方の吸排管１２５だけに圧縮空気を供給する。各吸排管１２５には、大気開放弁１２９が取り付けられている。大気開放弁１２９は、与えられた開放信号に応じて吸排管１２５内部を大気圧に開放する動作を行う。

電磁弁１２７の供給口には、圧縮空気が供給される空気供給管１３１の一端側が連通接続されている。空気供給管１３１は、第１供給管１３３と第２供給管１３５とに分岐されている。第１供給管１３３には、予め流量が第１の流量Ｆ１に設定された流量制御弁１３７と、開閉弁１３９とが直列に取り付けられている。また、第２供給管１３５には、予め流量が第２の流量Ｆ２に設定された流量制御弁１４１と、開閉弁１４３とが直列に取り付けられている。ここで、流量制御弁１３７，１４１は、本発明における「供給弁」に相当する。

なお、ここでは、第１の流量Ｆ１は、第２の流量Ｆ２よりも大流量となるように設定されているものとする。また、第１供給管１３３と第２供給管１３５とは同一の圧縮空気の供給源に連通されており、例えば、第１の流量Ｆ１と第２の流量Ｆ２との合計が圧縮空気の供給源における最大供給流量（圧力）となる。

制御部６９は、電磁弁１２７に対して所定のタイミングで切り換え信号を与え、両吸排管１２５に対して交互に圧縮空気を送り込む。また、圧縮空気の送り込みとは逆のタイミングで、大気開放弁１２９に対して開放信号を与え、両吸排管１２５を交互に大気に対して開放する。これにより、センターブロック９５で仕切られた容器９１の両空間の圧力を調整して、ベローズ１０７（符号Ａ側）と、ベローズ１０９（符号Ｂ側）とを交互に伸縮させる。

なお、制御部６９は、電磁弁１２７に対して切り換え信号を与える際に、測定温度と、測定圧力と、飽和蒸気曲線データとに基づいて、両吸排管１２５に供給する圧縮空気の流量を切り換える。

具体的には、制御部６９は、温度検出器３７からの測定温度と、圧力検出器３９からの測定圧力と、記憶部７１に記憶されている飽和蒸気曲線データとに基づき、測定温度における蒸気圧と測定圧力とを比較し、その結果、測定圧力が飽和蒸気圧以下である場合と、そうでない場合とで流量を切り換える。より具体的に説明すると、測定圧力が飽和蒸気圧以上である場合には、加熱槽７７内の有機溶剤が沸騰せず、液体として安定して存在している状態であるので、第２の流量Ｆ２より大流量である第１の流量Ｆ１で圧縮空気が吸排管１２５に供給されるように、開閉弁１４３と流量制御弁１４１を閉止したまま、開閉弁１３９と流量制御弁１３７を開放する。その一方、測定圧力が飽和蒸気圧より低い場合には、加熱槽７７内の有機溶剤が激しく沸騰している状態であるので、第１の流量Ｆ１より小流量である第２の流量Ｆ２で圧縮空気が吸排管１２５に供給されるように、開閉弁１４１と流量制御弁１４３を開放する。これにより、ベローズポンプ８７は、制御部６９の制御の下で、加熱槽７７内における有機溶剤の気液状態に応じて、その動作速度が切り換えられる。

なお、第１の流量Ｆ１と第２の流量Ｆ２とで二段階に切り換えるのではなく、第１の流量Ｆ１と、第２の流量Ｆ２と、第３の流量Ｆ３（＝Ｆ１＋Ｆ２）とで三段階に切り換えるようにしてもよい。例えば、装置を始動し始めた時点では、第３の流量Ｆ３で加熱槽７７から蒸発皿８１に最大流量で有機溶剤を供給しておき、加熱槽７７におけるヒータ３５で加熱を開始してから所定時間経過後に、上述した制御で第１の流量Ｆ１と第２の流量Ｆ２のいずれかに切り換えるようにしてもよい。

制御部６９が参照する記憶部７１の飽和蒸気曲線データは、例えば、図４に示すようなものである。なお、図４は、イソプロピルアルコールの飽和蒸気曲線データの一例を示す図である。例えば、測定温度がＴｍ１であって、測定圧力がＰｍ１である場合、測定温度Ｔｍ１における飽和蒸気圧Ｐｓａ１と測定圧力Ｐｍ１とを比較する。この場合には、測定圧力Ｐｍ１＞飽和蒸気圧Ｐｓａ１の関係であるので、第１の流量Ｆ１にする。一方、例えば、測定温度がＴｍ１であって、測定圧力がＰｍ２である場合、測定圧力Ｐｍ２＜飽和蒸気圧Ｐｓａ１の関係であるので、第２の流量Ｆ２にする。

上述した動作は、図５のフローチャートのようになる。なお、図５は、ベローズポンプの動作制御を示すフローチャートである。

制御部６９は、まず圧力検出器３９から測定圧力を取得する（ステップＳ１）。次に、温度検出器３７から測定温度を取得する（ステップＳ２）。そして、飽和蒸気曲線データを参照して、上述したようにして測定温度における飽和蒸気圧と測定圧力とを比較し（ステップＳ３）、飽和蒸気圧との関係、つまり有機溶剤の気液状態に応じて、ベローズポンプ８７の動作速度を切り換える（ステップＳ４，Ｓ５）。つまり、有機溶剤が沸騰してない液体の場合には、通常速度でベローズポンプ８７を動作させ（ステップＳ４，第１の流量Ｆ１）、有機溶剤が沸騰している場合には、動作速度を遅くしてベローズポンプ８７を動作させる（ステップＳ５，第２の流量Ｆ２）。

次に、上述した構成の基板乾燥装置の動作例について図６を参照して説明する。なお、図６は、乾燥処理の動作を示すフローチャートである。

まず、主要動作について説明する。
制御部６９は、上部カバー２１を開放し、未処理の基板Ｗを複数枚保持しているリフタ２２を「待機位置」から「乾燥位置」に搬入させる。このとき、排液弁６７は、開放されたままである。次に、制御部６９は、チャンバ１９内の酸素濃度低減処理を行う。具体的には、上部カバー２１を閉止するとともに、不活性ガス弁４７を開放し、不活性ガス供給源４５からチャンバ１９内に不活性ガスを供給させる。これにより、チャンバ１９内にある空気が不活性ガスによってパージされて、その結果、チャンバ１９内の酸素濃度が低減される。さらに、制御部６９は、リフタ２２を「乾燥位置」から「処理位置」にまで下降させる。

処理槽１及びチャンバ１９内の酸素濃度が低減されると、制御部６９は処理液弁１３を開放する。これにより、処理液供給源１１から処理液（例えば、常温の純水）が処理槽１に供給されて、処理槽１の上部から溢れた処理液がチャンバ１９の底部で回収される。回収された処理液は、排出管６５を通して気液分離部６３で回収される。このようにして処理液が処理槽１に供給された後、制御部６９は、リフタ２２を「処理位置」に所定時間だけ維持して、基板Ｗに対して処理液による処理を行う。

処理液による処理を開始して所定時間が経過すると、制御部６９は、リフタ２２を「処理位置」に維持させたまま、排気ポンプ５３を作動させて、チャンバ１９の底部に排出された処理液を排出するとともに、ＱＤＲ弁６１を開放して処理液をチャンバ１９に急速排出させる。処理槽１の処理液が完全に排出された後、不活性ガス弁４７を閉止するとともに、呼吸弁５５を閉止してチャンバ１９内部を完全に閉塞させる。これにより、処理液で処理された基板Ｗが処理槽１内において周囲に対して露出された状態にされる。

ステップＴ１
制御部６９は、蒸気発生装置２９における蒸気発生の準備を行わせる。具体的には、有機溶剤を加熱するために、加熱温度（例えば７２℃）でヒータ３５への供給電力を制御する。このとき、蒸気弁３１は閉止されたままである。なお、このステップＴ１は、上述した主要動作の前の動作中に開始するようにしてもよい。また、この動作を開始するとともに、後述するステップＴ８にわたって、上述したベローズポンプ８７の動作制御（ステップＳ１〜Ｓ５）を繰り返し実行する。

ステップＴ２
チャンバ１９内の減圧を開始する。具体的には、排液弁６７を閉止するとともに、排気弁１７を開放し、排気ポンプ５３及び真空時排気ポンプ１５による減圧を開始する。この時、チャンバ１９内の圧力は、圧力計５７によって逐次測定され、その圧力信号が制御部６９に出力される。また、その圧力信号に基づく圧力値が、制御部６９を介して表示部７３に出力され、減圧処理が正常に行われているか否かの判断に用いられる。

ステップＴ３
制御部６９は、記憶部７１の飽和蒸気曲線データを参照し、圧力信号が、蒸気発生装置２９の加熱温度における飽和蒸気圧以下になるまで排気ポンプ５３及び真空時排水ポンプ１５による減圧を行う。

ステップＴ４
上記の条件が満たされると、排気弁１７及び排液弁６７を閉止するとともに、真空時排気ポンプ１５及び排気ポンプ５３を停止させる。これにより、チャンバ１９内の圧力が、それまでに減圧されてきた状態に維持される。

ステップＴ５
制御部６９は、インラインヒータ３３を動作させて、有機溶剤の加熱温度（例えば、７２℃以上）に合わせて昇温させておくとともに蒸気弁３１を開放する。すると、蒸気発生装置２９の加熱槽７７及び蒸気化促進室７９がチャンバ１９に連通され、チャンバ１９と同じ高減圧の状態にされる。その結果、加熱槽７７及び蒸気化促進室７９内では、有機溶剤が沸騰して大量の溶剤蒸気が発生する。さらに、チャンバ１９内の圧力は、蒸気発生装置２９内の圧力よりも極端に低い状態であるので、その圧力差に応じて溶剤蒸気が蒸気発生装置２９からチャンバ１９内に流入する。チャンバ１９内は、圧力差によってチャンバ１９内に流入した溶剤蒸気により、溶剤蒸気雰囲気とされる。このとき、常温の処理液から露出され、温度が溶剤蒸気に比較して非常に低い状態の基板Ｗは、その全面に有機溶剤が凝結する。そして、基板Ｗの全面に付着している処理液の液滴が有機溶剤によって置換される。また、このとき基板Ｗは、チャンバ１９に比較して小容積である処理槽１内に収容された状態で乾燥処理が行われるので、効率的に乾燥処理が行われる。

ステップＴ６、Ｔ７
制御部６９は、溶剤蒸気の処理を所定時間だけ行った後、リフタ２２を「処理位置」から「乾燥位置」に引き上げさせる。そして、この状態を維持したまま、所定時間だけ維持して、乾燥処理の仕上げを行う。

ステップＴ８
制御部６９は、所定時間が経過した時点で、呼吸弁５５を開放するとともに、不活性ガス弁４９を開放して、不活性ガスをチャンバ１９内に導入する。そして、チャンバ１９内の圧力を大気圧に戻す。これにより、蒸気発生装置２９との圧力差が解消されるので、溶剤蒸気の発生が止まることになる。その後、蒸気弁３１を閉止する。

上述した処理の後、制御部６９は、上部カバー２１を開放するとともに、リフタ２２を「乾燥位置」から「待機位置」へと移動させる。

上述したように、制御部６９は、処理槽１に貯留している処理液に基板Ｗを浸漬させて処理液による処理を行った後、基板Ｗを処理液から露出させて乾燥を行う際に、チャンバ１９内を排気ポンプ５３及び真空時排気ポンプ１５で減圧するとともに、温度検出器３７による測定温度と、圧力検出器３９による測定圧力と、記憶部７１の飽和蒸気曲線データとに基づきベローズポンプ８７の動作速度を切り換える。したがって、加熱槽７７内における有機溶剤の状態に応じてベローズポンプ８７を動作させることができるので、有機溶剤の状態に係わらず、有機溶剤を蒸発皿８１に対して十分に供給できる。その結果、基板Ｗの乾燥不良を防止できる。また、ベローズポンプ８７の空運転を防止できるので、ベローズポンプ８７の負担を軽減できる。

また、加熱槽７７内の測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧以下である場合には、加熱槽７７内の有機溶剤が沸騰して活発に気体となっているので、ベローズポンプ８７の動作速度を遅くする。すると、ベローズポンプ８７の吸引が圧力低下を招き、さらなる有機溶剤の沸騰を生じさせるという事態を防止できるだけでなく、ゆっくりであっても確実に有機溶剤を蒸発皿８１に供給することができる。

また、異なる供給速度（流量）に設定されている二つの流量制御弁１３７，１４１を切り換えてベローズポンプ８７の動作速度を切り換える構成を採用しているので、比較的簡単な構成でベローズポンプ８７の動作を容易に制御できる。

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）上述した実施例では、二つの流量制御弁を切り換えてベローズポンプ８７の動作速度を切り換えているが、例えば、一つの流量制御弁を用いて、その流量を適宜調整することにより動作速度を切り換えるように構成してもよい。

（２）上述した実施例では、供給ポンプとしてベローズポンプ８７を例示したが、これに代えて回転式のポンプを採用してもよい。その場合には、モータの回転速度を切り換えればよい。

（３）上述した実施例では、基板Ｗを処理液から露出させるために、処理槽１から処理液を排出しているが、例えば、処理槽１に処理液を貯留させたままリフタ２２処理槽１の上方に上昇させるようにしてもよい。

（４）上述した実施例では、蒸気発生装置２９の構成において、加熱槽７７が蒸発皿８１と別体となっているが、加熱槽７７の内部に蒸発皿８１を備える構成としてもよい。

（５）上述した実施例では、ベローズポンプ８７が二つのベローズ１０７，１０９を備えているが、一つのベローズを備えた、いわゆる片肺式のベローズポンプであってもよい。

実施例に係る基板乾燥装置の概略構成を示すブロック図である。 蒸気発生装置の概略構成を示す一部切り欠き縦断面図である。 ベローズポンプの構成を示す縦断面図である。 イソプロピルアルコールの飽和蒸気曲線データの一例を示す図である。 ベローズポンプの動作制御を示すフローチャートである。 乾燥処理の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｗ … 基板
１ … 処理槽
１５ … 真空時排気ポンプ
１９ … チャンバ
２２ … リフタ
２９ … 蒸気発生装置
３７ … 温度検出器
３９ … 圧力検出器
５３ … 排気ポンプ
６１ … ＱＤＲ弁
６９ … 制御部
７１ … 記憶部
７３ … 表示部
７５ … 蒸気発生空間
７７ … 加熱槽
７９ … 蒸気化促進室
８１ … 蒸発皿
８７ … ベローズポンプ
１３７ … 流量制御弁
Ｆ１ … 第１の流量
１４１ … 流量制御弁
Ｆ２ … 第２の流量

Claims (5)

1. 基板を乾燥させるための基板乾燥装置において、
   処理液を貯留する処理槽と、
   前記処理槽を囲うチャンバと、
   前記チャンバ内を減圧するための減圧ポンプと、
   前記チャンバ内に連通接続され、有機溶剤を貯留するとともに有機溶剤を加熱する加熱槽と、前記チャンバ内に連通接続され、有機溶剤を供給される蒸発皿と、前記加熱槽内の有機溶剤を前記蒸発皿に供給するための供給ポンプと、前記加熱槽内の圧力を測定する圧力測定手段と、前記加熱槽内の温度を測定する温度測定手段とを備え、前記チャンバ内に有機溶剤の蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、
   有機溶剤の飽和蒸気曲線データを記憶している記憶手段と、
   前記処理槽に貯留している処理液に基板を浸漬させて処理液による処理を行った後、基板を処理液から露出させて乾燥を行う際には、前記チャンバ内を前記減圧ポンプで減圧するとともに、前記温度測定手段による測定温度と、前記圧力測定手段による測定圧力と、前記飽和蒸気曲線データとに基づき前記供給ポンプの動作速度を切り換える制御手段と、
   を有することを特徴とする基板乾燥装置。
2. 請求項１に記載の基板乾燥装置において、
   前記制御手段は、測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧以下である場合には、測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧よりも高い場合よりも前記供給ポンプの動作速度を遅くすることを特徴とする基板乾燥装置。
3. 請求項１または２に記載の基板乾燥装置において、
   前記供給ポンプは、ベローズポンプで構成され、
   前記ベローズポンプに動作用の圧縮空気を供給するものであって、それぞれ圧縮空気の供給速度が異なる複数個の供給弁を備え、
   前記制御手段は、前記複数個の供給弁を切り換えて前記ベローズポンプの動作速度を切り換えることを特徴とする基板乾燥装置。
4. 基板を乾燥させるための基板乾燥方法において、
   チャンバ内の処理槽に貯留している処理液に基板を浸漬させて、基板に対して処理液による処理を行う過程と、基板を処理液から露出させて乾燥させる過程とを実施する際に、
   有機溶剤を貯留する加熱槽から蒸発皿に有機溶剤を供給ポンプで供給するとともに、チャンバ及びチャンバに連通接続された加熱槽及び蒸発皿を減圧する過程と、
   加熱槽内の測定温度と、加熱槽内の測定圧力と、有機溶剤の飽和蒸気曲線データとに基づき供給ポンプの動作速度を切り換える過程と、
   を実施することを特徴とする基板乾燥方法。
5. 請求項４に記載の基板乾燥方法において、
   前記供給ポンプの動作速度を切り換える過程では、測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧以下である場合には、測定温度における蒸気圧が飽和蒸気圧よりも高い場合よりも前記供給ポンプの動作速度を遅くすることを特徴とする基板乾燥方法。

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