JP2012160682A - Substrate processing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing method capable of drying and processing a substrate successfully without damaging a pattern on the substrate.SOLUTION: An intrusion prevention liquid is supplied to a surface Wf of a substrate, then a liquid to be frozen is supplied to the surface Wf of the substrate to allow a HFE to remain in a patten gap and in the vicinity of the pattern. The HFE maintains its liquid state, the liquid to be frozen is frozen and the surface Wf of the substrate is frozen except the inside of the pattern gap and the neighbor region. Next a frozen film is sublimed and dried to expose a surface of the intrusion prevention liquid and remove the intrusion prevention liquid, simultaneously. The surface Wf of the substrate can be dried without damaging the pattern by removing the frozen film in the removing step.

Description

この発明は、半導体基板、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種基板(以下、単に「基板」と記載する)に対して洗浄処理を施す基板処理方法および基板処理装置に関するものである。   The present invention includes a semiconductor substrate, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, a substrate for magnetic disk, a substrate for magneto-optical disk, etc. The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for performing a cleaning process on various substrates (hereinafter simply referred to as “substrates”).

半導体装置や液晶表示装置などの電子部品等の製造工程では、基板の表面に成膜やエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成していく工程が含まれる。ここで、微細加工を良好に行うためには基板表面を清浄な状態に保つ必要があり、必要に応じて基板表面に対して洗浄処理が行われる。   The manufacturing process of electronic components such as a semiconductor device and a liquid crystal display device includes a process of forming a fine pattern by repeatedly performing processes such as film formation and etching on the surface of the substrate. Here, in order to perform fine processing satisfactorily, it is necessary to keep the substrate surface clean, and a cleaning process is performed on the substrate surface as necessary.

例えば特許文献1に記載された装置においては、基板表面に脱イオン水(De Ionized Water:以下「DIW」と記載する)などの液体を供給し、それを凍結させた後、リンス液で解凍除去することで基板表面のパーティクル等の汚染物質(以下「パーティクル等」と記載する)を除去し洗浄が実行される。   For example, in the apparatus described in Patent Document 1, a liquid such as deionized water (hereinafter referred to as “DIW”) is supplied to the substrate surface, and after freezing it, it is thawed and removed with a rinse solution. As a result, contaminants such as particles on the substrate surface (hereinafter referred to as “particles”) are removed and cleaning is performed.

そして、洗浄処理後に、基板表面に付着しているDIWなどの液体を除去して基板を乾燥させる必要がある。この乾燥時における重要な課題のひとつが基板表面に形成されているパターンを倒壊させずに基板乾燥を行うことである。   After the cleaning process, it is necessary to remove the liquid such as DIW adhering to the substrate surface and dry the substrate. One of the important issues during drying is to dry the substrate without collapsing the pattern formed on the substrate surface.

半導体装置や液晶表示装置などに代表される電子部品等に形成される微細な凹凸形状からなるパターンは、微細化がさらに進み、また、構造自体についても3次元化されるなど、微細かつ複雑な形状を有してきている。特にトランジスタやコンデンサなどの個別半導体に用いられるパターンについてこの傾向が顕著である。   Patterns made of fine irregularities formed on electronic components such as semiconductor devices and liquid crystal display devices are further refined, and the structure itself is made three-dimensional and so minute and complicated. Has a shape. This tendency is particularly remarkable for patterns used for individual semiconductors such as transistors and capacitors.

このようにパターンの微細化及び構造の複雑化が進展することにより、パターンの凸部の底面と基板とが接触する面積が縮小し、パターンの凸部と基板との付着力が小さくなっている。従って、小さな外力でもパターンの凸部が倒壊・剥離し、また凹部の形状が変形する(以下、これらをまとめてパターンへの「ダメージ」と記載する)可能性が高くなっている。   As the pattern becomes finer and the structure becomes more complex in this way, the area where the bottom surface of the convex portion of the pattern comes into contact with the substrate is reduced, and the adhesive force between the convex portion of the pattern and the substrate is reduced. . Accordingly, there is a high possibility that the convex portion of the pattern collapses and peels even with a small external force, and the shape of the concave portion is deformed (hereinafter, these are collectively referred to as “damage” to the pattern).

このような微細なパターンが形成されている基板に対し、特許文献1に開示されている従来技術の洗浄方法を適用すると、洗浄処理後の基板乾燥時におけるパターン倒壊に対して更なる改良が求められる。この課題を解消する方法として昇華乾燥技術が注目されている。この昇華乾燥技術は、例えば特許文献2や特許文献3に記載されているように、基板表面に付着するDIWなどの液体を処理室室内で凍結させた後に、その処理室内を減圧して凍結体を昇華させるものである。   When the conventional cleaning method disclosed in Patent Document 1 is applied to a substrate on which such a fine pattern is formed, further improvement is required for pattern collapse when the substrate is dried after the cleaning process. It is done. Sublimation drying techniques are attracting attention as a method for solving this problem. In this sublimation drying technique, as described in, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3, after a liquid such as DIW adhering to the substrate surface is frozen in the processing chamber, the processing chamber is decompressed to freeze the frozen body. Is sublimated.

特開2008−71875号公報(第7図)JP 2008-71875 A (FIG. 7) 特開平4−242930号公報(第2図)JP-A-4-242930 (FIG. 2) 特開平4−331956号公報(第1図)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-331195 (FIG. 1)

特許文献2及び特許文献3に開示されている従来技術では、処理室内の減圧処理が必須であり、大気圧状態で基板乾燥を行うことができず、同一装置内で他の基板処理を連続的に行うことができない。例えばDIWなどの純水を用いた基板を洗浄するのに続き、基板洗浄直後のまま基板乾燥を行うことは難しい。また、処理室内を減圧させる必要があるため、処理室の気密性を確保するとともに、処理室内を減圧するための真空ポンプやバルブなどを設ける必要がある。その結果、基板乾燥装置の大型化や高コスト化を招いている。   In the prior art disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3, decompression processing in the processing chamber is essential, and substrate drying cannot be performed in an atmospheric pressure state, and other substrate processing is continuously performed in the same apparatus. Can not do. For example, after cleaning a substrate using pure water such as DIW, it is difficult to dry the substrate immediately after cleaning the substrate. In addition, since it is necessary to reduce the pressure in the processing chamber, it is necessary to ensure airtightness in the processing chamber and to provide a vacuum pump or a valve for reducing the pressure in the processing chamber. As a result, the substrate drying apparatus is increased in size and cost.

一方、昇華乾燥では凍結処理が行われるが、このような微細なパターンが形成されている基板に対し、従来技術の凍結方法を適用すると、DIWの流動性により微小間隔を隔てた隣接する凸部の間や3次元の円筒形状の内部等(以下「パターンの間隙」と記載する)及びパターンの外縁の近傍(以下、パターン凸部上面を除くパターンの間隙とパターンの外縁の近傍を併せて「パターン近傍」と記載する)にも侵入し、その部分も含めたDIWが凍結される。   On the other hand, although the freezing process is performed in sublimation drying, when the conventional freezing method is applied to a substrate on which such a fine pattern is formed, adjacent convex portions separated by a minute interval due to the fluidity of DIW. And the inside of a three-dimensional cylindrical shape (hereinafter referred to as “pattern gap”) and the vicinity of the outer edge of the pattern (hereinafter referred to as “pattern gap excluding the upper surface of the pattern protrusion and the vicinity of the outer edge of the pattern” It also enters (in the vicinity of the pattern)) and the DIW including that portion is frozen.

この従来技術は、DIWが氷となり膨張する際に力が発生しているが、この力はパターンにも等しく働く。即ち、パターン全体に対しては基板の主面と平行な方向に働く力が、また、パターン間隙については、パターン間隙を外方に押し広げようとする力が働く。この力によりパターンの凸部が倒壊・剥離し、また凹部の形状が変形する等のダメージが生ずるおそれがある。   In this prior art, a force is generated when DIW becomes ice and expands, but this force works equally on the pattern. That is, a force acting in a direction parallel to the main surface of the substrate is applied to the entire pattern, and a force to push the pattern gap outward is applied to the pattern gap. This force may cause damage such as collapse or peeling of the convex portion of the pattern and deformation of the concave portion.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、微細かつ複雑な形状のパターンに対してダメージを与えることなく、基板表面に付着した液体を除去して基板を良好に乾燥させることができる基板処理方法を提供することを目的とする。   This invention is made in view of the said subject, The board | substrate process which can remove the liquid adhering to a substrate surface and dry a board | substrate satisfactorily without giving a damage with respect to the pattern of a fine and complicated shape It aims to provide a method.

上記課題を解決するため、第1の態様に係る基板処理方法は、パターンが形成された基板に対し、侵入防止液を供給する侵入防止液供給工程と、侵入防止液が供給された基板に対し、凝固体を形成可能な凝固対象液を供給する凝固対象液供給工程と、凝固対象液の凝固体を生成する凝固工程と、を備え、侵入防止液は凝固対象液の凝固点より低い凝固点を有する物質であり、パターン近傍に残留して凝固対象液がパターン近傍に侵入することを防止し、凝固工程は、基板を凝固対象液の凝固点以下かつ侵入防止液の凝固点以上に冷却する、更に、凝固工程にて形成された凝固体に向けて凝固対象液の凝固点よりも低い温度で除去用気体を供給して侵入防止液を除去する除去工程と、を具備する。   In order to solve the above problems, a substrate processing method according to a first aspect includes an intrusion prevention liquid supply step for supplying an intrusion prevention liquid to a substrate on which a pattern is formed, and a substrate to which the intrusion prevention liquid is supplied. A coagulation target liquid supply step for supplying a coagulation target liquid capable of forming a coagulation body, and a coagulation step for generating a coagulation body of the coagulation target liquid, and the intrusion prevention liquid has a freezing point lower than the freezing point of the coagulation target liquid. It is a substance that prevents the liquid to be solidified from entering the pattern and remains in the vicinity of the pattern, and the solidification process cools the substrate below the freezing point of the liquid to be solidified and above the freezing point of the intrusion prevention liquid. And a removal step of removing the intrusion prevention liquid by supplying the removal gas toward the solidified body formed in the step at a temperature lower than the solidification point of the solidification target liquid.

また、第2の態様に係る基板処理方法は、凝固対象液供給工程は侵入防止液が付着した基板に対し凝固対象液を供給し、パターン近傍以外の侵入防止液を除去する。   In the substrate processing method according to the second aspect, in the solidification target liquid supply step, the solidification target liquid is supplied to the substrate to which the intrusion prevention liquid has adhered, and the intrusion prevention liquid other than the vicinity of the pattern is removed.

また、第3の態様に係る基板処理方法は、侵入防止液が凝固対象液に対し不溶性の物質である。   In the substrate processing method according to the third aspect, the intrusion prevention liquid is a substance that is insoluble in the liquid to be solidified.

このように構成された第1の態様に係る基板処理方法では、パターンが形成された基板のパターン近傍に侵入防止液を残留させ、凝固対象液が侵入しない領域を形成し、凝固対象液のみ凝固して除去用気体を供給することにより基板を乾燥している。これにより、パターンへのダメージを防止した上で、基板を乾燥する。   In the substrate processing method according to the first aspect configured as described above, the intrusion prevention liquid is left in the vicinity of the pattern on the substrate on which the pattern is formed to form a region where the solidification target liquid does not enter, and only the solidification target liquid is solidified. Then, the substrate is dried by supplying the removing gas. As a result, the substrate is dried while preventing damage to the pattern.

即ち、凝固対象液の凝固点より低い凝固点を有する侵入防止液を使用し、凝固対象液の凝固点以下、かつ侵入防止液の凝固点以上に冷却して凝固対象液のみ凝固し、侵入防止液は液体のままとされる。これにより、凝固対象液が凝固して体積膨張することによる力を受け流すことでパターンに直接外力が伝わるのを防止し、パターンへのダメージを防止することができる。次に、凝固工程にて形成された凝固体に向けて凝固対象液の凝固点よりも低い温度で除去用気体を供給して凝固体を除去する。ここで凝固体の除去は昇華乾燥することで除去される。そして、昇華乾燥による除去工程時に凍結膜の除去と平行して侵入防止液が除去されることでパターンへのダメージを防止した乾燥が可能となる。   That is, an intrusion prevention liquid having a freezing point lower than the freezing point of the liquid to be solidified is used, and is cooled below the freezing point of the liquid to be solidified and above the freezing point of the intrusion prevention liquid to solidify only the liquid to be solidified. To be left. Thereby, it is possible to prevent the external force from being directly transmitted to the pattern by receiving the force generated by the solidification target liquid being solidified and volume expansion, thereby preventing damage to the pattern. Next, the gas for removal is supplied to the solidified body formed in the solidification step at a temperature lower than the solidification point of the solidification target liquid to remove the solidified body. Here, the solidified body is removed by sublimation drying. Then, in the removal process by sublimation drying, the intrusion prevention liquid is removed in parallel with the removal of the frozen film, thereby making it possible to prevent the pattern from being damaged.

また、第2の態様に係る基板処理方法では、凝固対象液供給工程は、侵入防止液が付着した基板に対し凝固対象液を供給し、パターン近傍以外の侵入防止液を除去することができる。即ち、基板上に凝固対象液を供給することのみにより、基板に付着した侵入防止液をパターン近傍にのみ残留させ、他の部分については凝固対象液の流れにより押し流して除去することができる。   In the substrate processing method according to the second aspect, in the solidification target liquid supply step, the solidification target liquid can be supplied to the substrate to which the intrusion prevention liquid has adhered, and the intrusion prevention liquid other than the vicinity of the pattern can be removed. That is, by only supplying the liquid to be solidified on the substrate, the intrusion prevention liquid attached to the substrate can be left only in the vicinity of the pattern, and other portions can be removed by being pushed away by the flow of the liquid to be solidified.

また、第3の態様に係る基板処理方法では、侵入防止液を凝固対象液に対し不溶性の物質とすることができる。よって、パターン近傍以外に存在する侵入防止液を凝固対象液で除去した後、凝固対象液を凝固するまでの間に、侵入防止液が凝固対象液に混合してパターン近傍に存在する侵入防止液の領域が縮小し、または凝固対象液と混合することによりその領域の凝固点が上昇することがない。従って、本来液体の状態を維持すべき領域が縮小し、またはその領域まで凝固することがなく、凝固対象液が凝固して体積膨張することによる外力からパターンを保護する。   In the substrate processing method according to the third aspect, the intrusion prevention liquid can be made an insoluble substance with respect to the coagulation target liquid. Therefore, after the intrusion prevention liquid existing outside the pattern is removed by the coagulation target liquid and before the coagulation target liquid is solidified, the intrusion prevention liquid is mixed with the coagulation target liquid and is present in the vicinity of the pattern. The freezing point of the region is not increased by reducing the region or mixing with the liquid to be solidified. Accordingly, the area where the liquid state should be originally maintained is reduced or does not coagulate to that area, and the pattern is protected from the external force due to the coagulation target liquid coagulating and volume expanding.

この発明によれば、パターン近傍に残留した凝固対象液の凝固点と異なる凝固点を有する侵入防止液により、パターンにダメージを与えることなく、基板の昇華乾燥をすることができる。即ち、侵入防止液をパターン近傍に残留させて凝固対象液のみ凝固することで、凝固対象液が凝固して体積膨張することによって生ずる力を、液体の侵入防止液で受け流してパターンに直接外力が伝わるのを防止する。また、凝固体の除去工程において侵入防止液の除去も平行して行うので、これによりパターンへのダメージを防止した上で基板の乾燥を行うことができる。   According to this invention, the substrate can be sublimated and dried without damaging the pattern by the invasion preventing liquid having a freezing point different from the freezing point of the liquid to be solidified remaining in the vicinity of the pattern. That is, by allowing the intrusion prevention liquid to remain in the vicinity of the pattern and coagulating only the liquid to be solidified, the force generated by the solidification of the liquid to be solidified and volume expansion is received by the liquid intrusion prevention liquid, and the external force is directly applied to the pattern. Prevent transmission. Further, since the intrusion prevention liquid is removed in parallel in the solidified body removing step, the substrate can be dried while preventing damage to the pattern.

本発明に係る基板処理装置の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of the substrate processing apparatus which concerns on this invention. 図1のB1−B1線に沿った矢視断面図である。It is arrow sectional drawing along the B1-B1 line | wire of FIG. 図1の矢印B2から見た側面図である。It is the side view seen from arrow B2 of FIG. 第一の実施の形態にかかる処理ユニットの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the processing unit concerning 1st embodiment. 図4の処理ユニットにおける基板保持手段、排液捕集手段および雰囲気遮断手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the board | substrate holding means in the processing unit of FIG. 図4の処理ユニットにおける凝固対象液供給手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the coagulation object liquid supply means in the processing unit of FIG. 図6における第一DIW供給部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st DIW supply part in FIG. 図4の処理ユニットにおける侵入防止液供給手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the intrusion prevention liquid supply means in the processing unit of FIG. 図8における侵入防止液供給部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the intrusion prevention liquid supply part in FIG. 図4の処理ユニットにおける凝固手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the solidification means in the processing unit of FIG. 図10における凝固用窒素ガス供給部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the nitrogen gas supply part for solidification in FIG. 図4の処理ユニットにおけるリンス手段および乾燥用気体供給手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the rinse means and drying gas supply means in the processing unit of FIG. 第一実施形態の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the substrate processing apparatus of 1st embodiment. 侵入防止液の状態を示す模式図で、同図(a)は侵入防止液供給工程終了後の状態を示し、同図(b)は凝固対象液供給工程終了後の状態を示す。FIG. 4A is a schematic diagram showing the state of the intrusion prevention liquid. FIG. 4A shows a state after the intrusion prevention liquid supplying process is completed, and FIG. 水、氷の蒸気圧曲線である。It is a vapor pressure curve of water and ice. 侵入防止液除去工程における基板表面Wfの状態を示した模式図で、(a)は侵入防止液除去工程開始後の基板表面Wfの状態を示し、(b)は侵入防止液除去工程終了後の基板表面Wfの状態を示す。FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of the substrate surface Wf in the intrusion prevention liquid removing step, where (a) shows the state of the substrate surface Wf after the start of the intrusion prevention liquid removing step, and (b) shows the state after the end of the intrusion prevention liquid removing step. The state of the substrate surface Wf is shown. 除去工程および侵入防止液除去工程における基板表面Wfの状態を示した模式図で、(a)は除去工程開始後の基板表面Wfの状態を示し、(b)は侵入防止液除去工程開始後の基板表面Wfの状態を示し、(c)は侵入防止液除去工程終了後の基板表面Wfの状態を示す。FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of the substrate surface Wf in the removal step and the intrusion prevention liquid removal step, where (a) shows the state of the substrate surface Wf after the start of the removal step, and (b) after the start of the intrusion prevention liquid removal step. The state of the substrate surface Wf is shown, and (c) shows the state of the substrate surface Wf after completion of the intrusion prevention liquid removing step.

以下の説明において、基板とは、半導体基板、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種基板をいう。   In the following description, a substrate means a semiconductor substrate, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, a substrate for magnetic disk, and a magneto-optical substrate. Various substrates such as disk substrates.

また、以下の説明においては、一方主面のみに回路パターン等(以下「パターン」と記載する)が形成されている基板を例として用いる。ここで、回路パターン等が形成されている主面を「表面」と称し、その反対側の回路パターン等が形成されていない主面を「裏面」と称する。また、下方に向けられた基板の面を「下面」と称し、上方に向けられた基板の面を「上面」と称する。尚、以下においては上面を表面として説明する。   In the following description, a substrate on which a circuit pattern or the like (hereinafter referred to as “pattern”) is formed only on one main surface will be used as an example. Here, the main surface on which the circuit pattern or the like is formed is referred to as “front surface”, and the main surface on which the circuit pattern or the like on the opposite side is not formed is referred to as “back surface”. Further, the surface of the substrate directed downward is referred to as “lower surface”, and the surface of the substrate directed upward is referred to as “upper surface”. In the following description, the upper surface is the surface.

また、微細な凹凸形状からなるパターンの凸部が倒壊・剥離し、あるいは凹部の形状が変形する等の影響をまとめて、パターンへの「ダメージ」と称する。また、微小間隔を隔てた隣接する凸部の間や3次元の円筒形状の内部等を「パターン間隙」と称し、パターンの間隙とパターンの外縁の近傍を併せて「パターン近傍」と称する。ただし、パターン近傍にはパターンの凸部上面は含まれないものとする。また、パターン近傍以外の領域であって、パターンが形成されていない部分(例えば個別半導体同士の間の部分)を「パターン外領域」と称する。   In addition, the influence of the convex portion of the pattern having a fine concavo-convex shape collapsing / peeling or the shape of the concave portion being deformed is collectively referred to as “damage” to the pattern. In addition, between adjacent convex portions spaced apart by a minute interval, the inside of a three-dimensional cylindrical shape, or the like is referred to as “pattern gap”, and the vicinity of the pattern gap and the outer edge of the pattern are collectively referred to as “pattern vicinity”. However, the upper surface of the convex portion of the pattern is not included in the vicinity of the pattern. Further, a region other than the vicinity of the pattern and where no pattern is formed (for example, a portion between individual semiconductors) is referred to as an “outside pattern region”.

以下、本発明の実施の形態を、半導体ウェハの処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明する。尚、本発明は、半導体ウェハの処理に限らず、液晶表示器用のガラス基板などの各種の基板の処理にも適用することができる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking as an example a substrate processing apparatus used for processing semiconductor wafers. The present invention can be applied not only to processing of semiconductor wafers but also to processing of various substrates such as glass substrates for liquid crystal displays.

<第一実施形態>
図1、図2および図3はこの発明にかかる基板処理装置9の概略構成を示す図である。図1は基板処理装置9の正面図であり、図2は図1の基板処理装置9のB1−B1線に沿った矢視断面図である。また、図3は図1の基板処理装置9を矢印B2側からみた側面図である。この装置は半導体基板等の基板W(以下、単に「基板W」と記載する)に付着しているパーティクル等の汚染物質(以下「パーティクル等」と記載する)を除去するための洗浄処理後の乾燥処理に用いられる枚葉式の基板処理装置である。
<First embodiment>
1, FIG. 2 and FIG. 3 are diagrams showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus 9 according to the present invention. 1 is a front view of the substrate processing apparatus 9, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 of the substrate processing apparatus 9 of FIG. FIG. 3 is a side view of the substrate processing apparatus 9 of FIG. 1 viewed from the arrow B2 side. This apparatus has a cleaning process for removing contaminants such as particles (hereinafter referred to as “particles”) adhering to a substrate W such as a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as “substrate W”). This is a single-wafer type substrate processing apparatus used for drying processing.

尚、各図には方向関係を明確にするため、Z軸を鉛直方向とし、XY平面を水平面とする座標系を適宜付している。また、各座標系において、矢印の先端が向く方向を+(プラス)方向とし、逆の方向を−(マイナス)方向とする。   In each figure, in order to clarify the directional relationship, a coordinate system in which the Z axis is the vertical direction and the XY plane is the horizontal plane is appropriately attached. Also, in each coordinate system, the direction in which the tip of the arrow faces is the + (plus) direction, and the opposite direction is the-(minus) direction.

基板処理装置9は、基板Wを例えば25枚収容したFOUP(Front Open Unified Pod)949を載置するオープナー94と、オープナー94上のFOUP949から未処理の基板Wを取り出し、また処理完了後の基板WをFOUP949内に収納するインデクサユニット93と、インデクサユニット93とセンターロボット96との間で基板Wの受け渡しを行うシャトル95と、基板Wをセンターロボット96でその内部に収容して洗浄を行う処理ユニット91と、処理ユニット91に供給される液体や気体の配管、開閉弁等を収容する流体ボックス92と、で構成される。   The substrate processing apparatus 9 takes out an unprocessed substrate W from the opener 94 on which a FOUP (Front Open Unified Pod) 949 containing, for example, 25 substrates W is placed, and the FOUP 949 on the opener 94, and after the processing is completed An indexer unit 93 for storing W in the FOUP 949, a shuttle 95 for transferring the substrate W between the indexer unit 93 and the center robot 96, and a processing for storing the substrate W in the center robot 96 for cleaning. The unit 91 includes a fluid box 92 that accommodates a pipe for liquid or gas supplied to the processing unit 91, an on-off valve, and the like.

まず、これらの平面的な配置について図2を用いて説明する。基板処理装置9の一端(図2において左端)には複数の(本実施形態においては3台の)オープナー94が配置される。オープナー94の図2における右側(+Y側)に隣接してインデクサユニット93が配置される。インデクサユニット93のX方向における中央付近であって、インデクサユニットの図2における右側(+Y側)に隣接してシャトル95が配置され、シャトル95の図2における右側(+Y側)に、シャトル95と+Y方向に並ぶようにセンターロボット96が配置される。このように、インデクサユニット93と、シャトル95およびセンターロボット96は、直交する二本のラインの配置をなしている。   First, these planar arrangements will be described with reference to FIG. A plurality of (three in this embodiment) openers 94 are arranged at one end (left end in FIG. 2) of the substrate processing apparatus 9. An indexer unit 93 is arranged adjacent to the right side (+ Y side) of the opener 94 in FIG. A shuttle 95 is arranged near the center of the indexer unit 93 in the X direction and adjacent to the right side (+ Y side) of the indexer unit in FIG. 2, and on the right side (+ Y side) of the shuttle 95 in FIG. Center robot 96 is arranged so as to line up in the + Y direction. Thus, the indexer unit 93, the shuttle 95, and the center robot 96 are arranged in two orthogonal lines.

+Y方向に並ぶように配置されたシャトル95とセンターロボット96の図2における上側(−X側)と下側(+X側)には処理ユニット91と流体ボックス92が配置されている。即ち、シャトル95とセンターロボット96の図2における上側(−X側)または下側(+X側)に、インデクサユニット93の図2における右側(+Y側)に隣接して、流体ボックス92、処理ユニット91、処理ユニット91、流体ボックス92の順に配置されている。   A processing unit 91 and a fluid box 92 are arranged on the upper side (−X side) and the lower side (+ X side) in FIG. 2 of the shuttle 95 and the center robot 96 arranged in the + Y direction. That is, the fluid box 92 and the processing unit are adjacent to the upper side (−X side) or the lower side (+ X side) of the shuttle 95 and the center robot 96 in FIG. 2 and adjacent to the right side (+ Y side) of the indexer unit 93 in FIG. 91, the processing unit 91, and the fluid box 92 are arranged in this order.

尚、インデクサユニット93の+X側(図2における下側)の側面には後述する制御ユニット97の操作部971が設置されている(図1参照)。   An operation unit 971 of a control unit 97 described later is installed on the side surface of the indexer unit 93 on the + X side (lower side in FIG. 2) (see FIG. 1).

次に、オープナー94について説明する。オープナー94はその上部にFOUP949を載置する載置面941と、FOUP949の正面(図1および図2におけるFOUP949の右側(+Y側)の面)に対向して配置され、FOUP949の正面にある蓋部(図示省略)を開閉する開閉機構943(図3参照)を有する。   Next, the opener 94 will be described. The opener 94 is disposed so as to face the mounting surface 941 on which the FOUP 949 is mounted, and the front surface of the FOUP 949 (the right side (+ Y side) surface of the FOUP 949 in FIGS. 1 and 2). And an opening / closing mechanism 943 (see FIG. 3) for opening and closing a portion (not shown).

基板処理装置9の外部から自動搬送車両等により搬入されたFOUP949は、オープナー94の載置面941上に載置され、開閉機構943により蓋部が解放される。これにより、後述するインデクサユニット93のインデクサロボット931が、FOUP949内の基板Wを搬出し、逆にFOUP949内に基板Wを搬入することが可能となる。   The FOUP 949 carried in from the outside of the substrate processing apparatus 9 by an automatic conveyance vehicle or the like is placed on the placement surface 941 of the opener 94, and the lid is released by the opening / closing mechanism 943. As a result, an indexer robot 931 of the indexer unit 93 described later can carry out the substrate W in the FOUP 949, and conversely, carry in the substrate W into the FOUP 949.

次に、インデクサユニット93について説明する。インデクサユニット93には、FOUP949から処理工程前の基板Wを一枚ずつ取り出すとともに、処理工程後の基板WをFOUP949に一枚ずつ収容し、更に基板Wをシャトル95と受け渡しする、Z軸方向に上下に配置された2組のハンド933を有するインデクサロボット931が備えられている。インデクサロボット931はX軸方向に水平移動自在であり、またZ軸方向に昇降移動自在であるとともに、Z軸周りに回転可能に構成されている。   Next, the indexer unit 93 will be described. In the indexer unit 93, the substrates W before the processing step are taken out one by one from the FOUP 949, the substrates W after the processing step are accommodated one by one in the FOUP 949, and the substrates W are transferred to the shuttle 95 in the Z-axis direction. An indexer robot 931 having two sets of hands 933 arranged above and below is provided. The indexer robot 931 can move horizontally in the X-axis direction, can move up and down in the Z-axis direction, and can rotate about the Z-axis.

次に、シャトル95について説明する。シャトル95には、基板Wの図2における上側(−X側)および下側(+X側)の周縁部付近であって、インデクサロボット931のハンド933および後述するセンターロボット96のハンド961と干渉しない位置を保持する、Z軸方向に上下に配置された2組のハンド951と、2組のハンド951をそれぞれ独立してY軸方向に水平移動する水平移動機構(図示せず)とを備える。   Next, the shuttle 95 will be described. The shuttle 95 is in the vicinity of the peripheral edge on the upper side (−X side) and the lower side (+ X side) in FIG. 2 of the substrate W and does not interfere with the hand 933 of the indexer robot 931 and the hand 961 of the center robot 96 described later. Two sets of hands 951 arranged vertically in the Z-axis direction and a horizontal movement mechanism (not shown) for horizontally moving the two sets of hands 951 in the Y-axis direction are provided.

シャトル95はインデクサロボット931とセンターロボット96双方との間で基板Wを受け渡し可能に構成されている。即ち、図示しない水平移動機構によりハンド951が図2における左側(−Y側)に移動した場合、インデクサロボット931のハンド951との間で基板Wの受け渡しが可能となり、また、ハンド951が図2における右側(+Y側)に移動した場合はセンターロボット96のハンド961との間で基板Wの受け渡しが可能となる。   The shuttle 95 is configured such that the substrate W can be transferred between both the indexer robot 931 and the center robot 96. That is, when the hand 951 is moved to the left side (−Y side) in FIG. 2 by a horizontal movement mechanism (not shown), the substrate W can be transferred to and from the hand 951 of the indexer robot 931. When moving to the right side (+ Y side), the substrate W can be delivered to and from the hand 961 of the center robot 96.

次に、センターロボット96について説明する。センターロボット96には、基板Wを1枚ずつ保持し、シャトル95または処理ユニット91との間で基板Wの受け渡しを行う、Z軸方向に上下に配置された2組のハンド961と、鉛直方向(Z軸方向)に延設され、ハンド961の鉛直方向の移動の軸となる昇降軸963と、ハンド961を昇降移動させる昇降機構965と、ハンド961をZ軸周りに回転させる回転機構967が備えられている。センターロボット96はZ軸方向に昇降軸963に沿って昇降移動自在であるとともに、回転機構967によってハンドがZ軸周りに回転可能に構成されている。   Next, the center robot 96 will be described. The center robot 96 holds the substrates W one by one, and transfers the substrates W to and from the shuttle 95 or the processing unit 91. Two sets of hands 961 arranged vertically in the Z-axis direction and the vertical direction A lifting shaft 963 that extends in the (Z-axis direction) and serves as a vertical movement axis of the hand 961, a lifting mechanism 965 that moves the hand 961 up and down, and a rotating mechanism 967 that rotates the hand 961 around the Z axis. Is provided. The center robot 96 is movable up and down along the lifting shaft 963 in the Z-axis direction, and the hand can be rotated around the Z-axis by a rotating mechanism 967.

尚、処理ユニット91の後述する側壁であって、センターロボット96に対向する面には、センターロボット96のハンド961を伸ばして処理ユニット91内に基板Wを搬入し、または搬出するための開口が設けられている。また、センターロボット96が処理ユニット91と基板Wの受け渡しを行わない場合に上記開口を閉塞して処理ユニット91内部の雰囲気の清浄度を保持するためのシャッター911が設けられている。   Note that an opening through which the hand 961 of the center robot 96 is extended and the substrate W is carried into or out of the processing unit 91 is formed on a side wall, which will be described later, of the processing unit 91 facing the center robot 96. Is provided. In addition, when the center robot 96 does not deliver the processing unit 91 and the substrate W, a shutter 911 is provided for closing the opening and maintaining the cleanliness of the atmosphere inside the processing unit 91.

尚、図1に示すように処理ユニット91と流体ボックス92は上下2段に積み上げる構成とされている。従って、本実施形態における基板処理装置9には処理ユニット91および流体ボックス92はそれぞれ8台備えられている。   As shown in FIG. 1, the processing unit 91 and the fluid box 92 are stacked in two upper and lower stages. Therefore, the substrate processing apparatus 9 in this embodiment includes eight processing units 91 and eight fluid boxes 92, respectively.

次に、インデクサロボット931、シャトル95およびセンターロボット96による基板Wの搬送の手順について説明する。基板処理装置9の外部から自動搬送車両等により搬入されたFOUP949は、オープナー94の載置面941上に載置され、開閉機構943により蓋部が解放される。インデクサロボット931はFOUP949の所定の位置から下側のハンド933により基板Wを1枚取り出す。その後、インデクサロボット931はシャトル95の前(図2におけるインデクサユニット93のX軸方向中央付近)に移動する。同時にシャトル95は下側のハンド951をインデクサユニット93の側(図2における左側(−Y側))へ移動する。   Next, a procedure for transporting the substrate W by the indexer robot 931, the shuttle 95, and the center robot 96 will be described. The FOUP 949 carried in from the outside of the substrate processing apparatus 9 by an automatic conveyance vehicle or the like is placed on the placement surface 941 of the opener 94, and the lid is released by the opening / closing mechanism 943. The indexer robot 931 takes out one substrate W from the predetermined position of the FOUP 949 with the lower hand 933. Thereafter, the indexer robot 931 moves in front of the shuttle 95 (near the center in the X-axis direction of the indexer unit 93 in FIG. 2). At the same time, the shuttle 95 moves the lower hand 951 to the indexer unit 93 side (left side (-Y side in FIG. 2)).

シャトル95の前に移動したインデクサロボット931は下側のハンド933に保持した基板Wをシャトル95の下側のハンド951に移載する。その後、シャトル95は下側のハンド951をセンターロボット96の側(図2における右側(+Y側))に移動する。また、センターロボット96がシャトル95にハンド961を向ける位置に移動する。   The indexer robot 931 that has moved in front of the shuttle 95 transfers the substrate W held by the lower hand 933 to the lower hand 951 of the shuttle 95. Thereafter, the shuttle 95 moves the lower hand 951 to the center robot 96 side (the right side (+ Y side in FIG. 2)). Further, the center robot 96 moves to a position where the hand 961 is directed to the shuttle 95.

その後、センターロボット96が下側のハンド961により、シャトル95の下側のハンド951に保持された基板Wを取り出し、8つある処理ユニット91のいずれかのシャッター911へハンド961を向けるように移動する。その後、シャッター911が解放され、センターロボット96が下側のハンド961を伸ばして処理ユニット91内に基板Wを搬入し、処理ユニット91内での基板Wの乾燥処理が開始される。   Thereafter, the center robot 96 takes out the substrate W held by the lower hand 951 of the shuttle 95 by the lower hand 961 and moves the hand 961 to one of the shutters 911 of the eight processing units 91. To do. Thereafter, the shutter 911 is released, the center robot 96 extends the lower hand 961 and carries the substrate W into the processing unit 91, and the drying process of the substrate W in the processing unit 91 is started.

処理ユニット91内で処理が完了した基板Wは、センターロボット96の上側のハンド961で搬出され、その後は上記未処理の基板Wを搬送する場合とは逆にセンターロボット96の上側のハンド961、シャトル95の上側のハンド951、インデクサロボット931の上側のハンド933の順に移載され、最終的にFOUP949の所定の位置に収容される。   The substrate W that has been processed in the processing unit 91 is unloaded by the upper hand 961 of the center robot 96, and then the upper hand 961 of the center robot 96, contrary to the case of transporting the unprocessed substrate W, The upper hand 951 of the shuttle 95 and the upper hand 933 of the indexer robot 931 are transferred in this order, and are finally accommodated in a predetermined position of the FOUP 949.

次に、処理ユニット91の構成について図4を用いて説明する。図4は処理ユニット91の構成を示す模式図である。ここで、本実施形態における8つの処理ユニット91はそれぞれ同じ構成であるため、図2における矢印B3の示す処理ユニット91(図1において左下側の処理ユニット91)を代表として以下説明する。この処理ユニット91は基板Wの表面Wfをリンス処理後に続く乾燥処理を用いて基板Wを乾燥させる。なお、処理ユニット91のうち任意の1つを洗浄処理用のユニットとしてもよい。   Next, the configuration of the processing unit 91 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the processing unit 91. Here, since the eight processing units 91 in the present embodiment have the same configuration, the processing unit 91 indicated by the arrow B3 in FIG. 2 (the processing unit 91 on the lower left side in FIG. 1) will be described as a representative. The processing unit 91 dries the substrate W using a drying process that follows the surface Wf of the substrate W after the rinsing process. Any one of the processing units 91 may be a unit for cleaning processing.

処理ユニット91は、表面にパターンが形成された基板Wを略水平に保持し、回転する基板保持手段11と、基板保持手段11をその内側に収容し、基板保持手段11及び基板Wからの飛散物等を受け止めて排気・排液する排液捕集手段21と、基板保持手段11に保持された基板Wの表面Wfに対向して配置され、基板表面Wfの上方の空間を外気から遮断する雰囲気遮断手段23と、を有する。   The processing unit 91 holds the substrate W having a pattern formed on the surface thereof substantially horizontally, accommodates the rotating substrate holding means 11 and the substrate holding means 11 therein, and scatters from the substrate holding means 11 and the substrate W. A waste liquid collecting means 21 that receives and exhausts an object and the like and a surface Wf of the substrate W held by the substrate holding means 11 are arranged to face each other, and a space above the substrate surface Wf is blocked from the outside air. Atmosphere blocking means 23.

また、処理ユニット91は、基板Wの表面Wfに形成されたパターン近傍に残留させるための侵入防止液を供給する侵入防止液供給手段31と、基板Wの表面に凝固対象液を供給する凝固対象液供給手段43と、基板Wの表面Wfの凝固対象液に対し低温の凝固用気体を供給して凝固する凝固手段35と、基板表面Wfおよび基板裏面Wbに向けてリンス液を供給するリンス手段51と、基板表面Wfおよび基板裏面Wbに向けて乾燥用気体を供給して基板表面Wfおよび基板裏面Wbを外気から遮断する乾燥用気体供給手段55と、後述する洗浄プログラムに基づいて基板処理装置9の各部の動作を制御する制御ユニット97と、を有する。そして、凝固手段35は、基板表面Wf上の凝固した凝固対象液に対し凝固用気体を昇華乾燥用の除去気体として供給して凝固体を除去する除去手段としても機能する。   Further, the processing unit 91 includes an intrusion prevention liquid supply means 31 for supplying an intrusion prevention liquid for remaining in the vicinity of the pattern formed on the surface Wf of the substrate W, and a solidification target for supplying the solidification target liquid to the surface of the substrate W. Liquid supply means 43, coagulation means 35 for supplying and solidifying a low-temperature coagulation gas to the liquid to be solidified on the surface Wf of the substrate W, and rinsing means for supplying a rinsing liquid toward the substrate surface Wf and the substrate back surface Wb 51, a drying gas supply means 55 for supplying a drying gas toward the substrate surface Wf and the substrate back surface Wb to block the substrate surface Wf and the substrate back surface Wb from outside air, and a substrate processing apparatus based on a cleaning program to be described later 9 and a control unit 97 that controls the operation of each unit. The solidifying means 35 also functions as a removing means for removing the solidified body by supplying a solidifying gas as a sublimation drying removal gas to the solidified liquid to be solidified on the substrate surface Wf.

尚、本実施形態においては、侵入防止液としてHFEを、凝固対象液及びリンス液として脱イオン水(De Ionized Water:以下「DIW」と記載する)を、それぞれ用いる。また、本実施形態においては、凝固用気体、除去用気体及び乾燥用気体として窒素ガスを用いる。   In this embodiment, HFE is used as the intrusion prevention liquid, and deionized water (hereinafter referred to as “DIW”) is used as the coagulation target liquid and the rinse liquid. In the present embodiment, nitrogen gas is used as the coagulation gas, the removal gas, and the drying gas.

ここで、HFEとはハイドロフルオロエーテル(Hydrofluoroether)を主たる成分とする液体をいう。「HFE」として例えば住友スリーエム株式会社製の商品名ノベック(登録商標)シリーズのHFEを用いることができる。具体的には、HFEとして、例えば化学式:COCH、化学式:COC、化学式:C13OCH、化学式:CHF−CH(CH)O−CHF、化学式:CHFOCH(凝固点:−(マイナス)38℃(摂氏)以下)などを用いることができる。これらのHFEは希釈されていても良い。 Here, HFE refers to a liquid mainly composed of hydrofluoroether. As “HFE”, for example, HFE of the brand name Novec (registered trademark) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. Specifically, as HFE, for example, chemical formula: C 4 F 9 OCH 3 , chemical formula: C 4 F 9 OC 2 H 5 , chemical formula: C 6 F 13 OCH 3 , chemical formula: C 3 HF 6 —CH (CH 3 ) O—C 3 HF 6 , chemical formula: C 2 HF 4 OCH 3 (freezing point: − (minus) 38 ° C. (Celsius) or lower) and the like can be used. These HFEs may be diluted.

また、処理ユニット91は、中空の略角柱形状を有する側壁901と、側壁901に略水平に固設され、処理ユニット91内の空間を仕切る上側ベース部材902及び下側ベース部材903と、側壁901の内部であって上側ベース部材902の上方である上側空間905と、側壁901の内部であって、上側ベース部材902の下方であり、かつ下側ベース部材903の上方である処理空間904と、側壁901の内部であって下側ベース部材903の下方である下側空間906と、を有する。尚、本実施形態において側壁901は略角柱形状としたが、側壁の形状はそれに限定されず、略円柱形状やその他の形状としても良い。   Further, the processing unit 91 includes a hollow side wall 901 having a substantially prismatic shape, an upper base member 902 and a lower base member 903 that are fixed substantially horizontally to the side wall 901 and partition the space in the processing unit 91, and the side wall 901. An upper space 905 above the upper base member 902, a processing space 904 inside the side wall 901, below the upper base member 902, and above the lower base member 903; A lower space 906 inside the side wall 901 and below the lower base member 903. In the present embodiment, the side wall 901 has a substantially prismatic shape, but the shape of the side wall is not limited thereto, and may be a substantially cylindrical shape or other shapes.

尚、側壁901の内センターロボット96に対向する側には、センターロボットが処理ユニット91内に基板Wを搬入し、または搬出可能な開口と、その開口を閉塞して処理ユニット91内部の雰囲気の清浄度を保持するためのシャッター911が設けられている。   On the side of the side wall 901 facing the center robot 96, an opening through which the center robot can load or unload the substrate W into the processing unit 91 and the opening inside the processing unit 91 are closed. A shutter 911 for maintaining cleanliness is provided.

上側ベース部材902は側壁901の上方(図4における上側)に略水平に固設され、処理ユニット91の内部の空間である上側空間905と処理空間904との間を仕切っている。上側ベース部材902の中央付近には、上側ベース部材902の下面から、処理ユニット91の上端に連通する雰囲気導入路907が設けられている。また、雰囲気導入路907の上端付近には、処理空間904へ清浄な雰囲気を供給するファンフィルタユニット908が設けられている。上側空間905内の雰囲気導入路907に設置されたファンフィルタユニット908は、処理ユニット91上方から雰囲気を取り込み、内蔵したHEPAフィルタ等により雰囲気中の微粒子等を捕集した上で、下方である処理空間904内へ清浄化された雰囲気を供給する。   The upper base member 902 is fixed substantially horizontally above the side wall 901 (upper side in FIG. 4), and partitions the upper space 905 and the processing space 904 that are internal spaces of the processing unit 91. Near the center of the upper base member 902, an atmosphere introduction path 907 that communicates from the lower surface of the upper base member 902 to the upper end of the processing unit 91 is provided. A fan filter unit 908 that supplies a clean atmosphere to the processing space 904 is provided near the upper end of the atmosphere introduction path 907. The fan filter unit 908 installed in the atmosphere introduction path 907 in the upper space 905 takes in the atmosphere from above the processing unit 91 and collects particulates and the like in the atmosphere with a built-in HEPA filter or the like, and then performs processing below. A cleaned atmosphere is supplied into the space 904.

下側ベース部材903は側壁901の中程(図4における下側)に略水平に固設され、処理ユニット91の内部の空間である処理空間904と下側空間906との間を仕切っている。下側ベース部材903には複数の排気口909が設けられており、各排気口909は図示しない排気系統に接続され、処理空間904内の雰囲気を外部に排出している。   The lower base member 903 is fixed substantially horizontally in the middle of the side wall 901 (lower side in FIG. 4), and partitions the processing space 904 that is the space inside the processing unit 91 and the lower space 906. . The lower base member 903 is provided with a plurality of exhaust ports 909, and each exhaust port 909 is connected to an exhaust system (not shown) and exhausts the atmosphere in the processing space 904 to the outside.

ここで、処理空間904内は清浄な雰囲気が保たれており、基板Wの洗浄等が行われる空間である。また、上側空間905及び下側空間906は処理空間904内に設置される各部材を駆動するための駆動源等が配設される空間である。   Here, a clean atmosphere is maintained in the processing space 904, and the substrate W is cleaned. The upper space 905 and the lower space 906 are spaces in which drive sources and the like for driving each member installed in the processing space 904 are disposed.

ファンフィルタユニット908を通して処理空間904内に供給された雰囲気は、処理空間904の上方から下方へ向かう流れとなり、最終的に排気口909から処理空間904の外に排出される。これにより、後述する基板Wを処理する各工程において発生する微細な液体の微粒子等を、処理空間904の中を上から下に向かって流れる気流により下向きに移動させて排気口909から排出する。よって、これら微粒子が基板Wや処理空間904内の各部材に付着することを防止できる。   The atmosphere supplied into the processing space 904 through the fan filter unit 908 flows from the upper side to the lower side of the processing space 904, and is finally discharged out of the processing space 904 from the exhaust port 909. As a result, fine liquid fine particles and the like generated in each process of processing the substrate W to be described later are moved downward by the airflow flowing from the top to the bottom in the processing space 904 and discharged from the exhaust port 909. Therefore, these fine particles can be prevented from adhering to each member in the substrate W and the processing space 904.

次に、基板保持手段11、排液捕集手段21および雰囲気遮断手段23の構成について図5を用いて説明する。図5は基板保持手段11、排液捕集手段21および雰囲気遮断手段23構成を示す模式図である。   Next, the configuration of the substrate holding means 11, the drainage collecting means 21, and the atmosphere blocking means 23 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the substrate holding means 11, the drainage collecting means 21, and the atmosphere blocking means 23.

まず、基板保持手段11について説明する。基板保持手段11のベースユニット111は下側ベース部材903の上に固設されており、ベースユニット111の上方に、中心部に開口を有する円板状のスピンベース113が回転可能に略水平に支持されている。スピンベース113の下面中心には中心軸117の上端がネジなどの締結部品によって固定されている。また、スピンベース113の周縁付近には、基板Wの周縁部を把持するための複数個の基板保持部材115が立設されている。基板保持部材115は、円形の基板Wを確実に保持するために3個以上設けてあればよく、スピンベース113の周縁に沿って等角度間隔で配置されている。各基板保持部材115のそれぞれは、基板Wの周縁部を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板Wの外周端面を押圧して基板Wを保持する基板保持部とを備えている。   First, the substrate holding means 11 will be described. The base unit 111 of the substrate holding means 11 is fixed on the lower base member 903, and a disk-shaped spin base 113 having an opening at the center is provided substantially horizontally above the base unit 111 so as to be rotatable. It is supported. At the center of the lower surface of the spin base 113, the upper end of the central shaft 117 is fixed by a fastening component such as a screw. In addition, a plurality of substrate holding members 115 for holding the periphery of the substrate W are erected in the vicinity of the periphery of the spin base 113. Three or more substrate holding members 115 may be provided in order to securely hold the circular substrate W, and are arranged at equiangular intervals along the periphery of the spin base 113. Each of the substrate holding members 115 includes a substrate support portion that supports the peripheral portion of the substrate W from below, and a substrate holding portion that holds the substrate W by pressing the outer peripheral end surface of the substrate W supported by the substrate support portion. I have.

各基板保持部材115は公知のリンク機構や褶動部材等を介して基板保持部材駆動機構119内のエアシリンダに連結されている。尚、基板保持部材駆動機構119はスピンベース113の下側であってベースユニット111の内部に設置される。また、基板保持部材駆動機構119は制御ユニット97と電気的に接続されている。そして、制御ユニット97から基板保持手段11への動作指令により、基板保持部材駆動機構119のエアシリンダが伸縮することで、各基板保持部材115は、その基板保持部が基板Wの外周端面を押圧する「閉状態」と、その基板保持部が基板Wの外周端面から離れる「開状態」との間を切り替え可能に構成されている。尚、基板保持部材115の駆動源としてエアシリンダ以外に、モーターやソレノイド等の公知の駆動源を用いることも可能である。   Each substrate holding member 115 is connected to an air cylinder in the substrate holding member driving mechanism 119 via a known link mechanism, a swinging member, or the like. The substrate holding member driving mechanism 119 is installed below the spin base 113 and inside the base unit 111. The substrate holding member drive mechanism 119 is electrically connected to the control unit 97. In response to an operation command from the control unit 97 to the substrate holding unit 11, the air cylinder of the substrate holding member driving mechanism 119 expands and contracts, so that each substrate holding member 115 presses the outer peripheral end surface of the substrate W. The “closed state” is switched between the “closed state” and the “open state” in which the substrate holding portion is separated from the outer peripheral end surface of the substrate W. In addition to the air cylinder, a known drive source such as a motor or a solenoid can be used as a drive source for the substrate holding member 115.

そして、スピンベース113に対して基板Wが受渡しされる際には、各基板保持部材115を開状態とし、基板Wに対して洗浄処理等を行う際には、各基板保持部材115を閉状態とする。各基板保持部材115を閉状態とすると、各基板保持部材115は基板Wの周縁部を把持して、基板Wがスピンベース113から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持されることとなる。これにより、基板Wは、その表面Wfを上方に向け、裏面Wbを下方に向けた状態で保持される。なお、この実施形態では、基板Wの表面Wfに微細パターンが形成されており、表面Wfがパターン形成面となっている。   When the substrate W is delivered to the spin base 113, each substrate holding member 115 is opened, and when performing a cleaning process or the like on the substrate W, each substrate holding member 115 is closed. And When each substrate holding member 115 is in the closed state, each substrate holding member 115 holds the peripheral edge of the substrate W, and the substrate W is held in a substantially horizontal posture at a predetermined interval from the spin base 113. As a result, the substrate W is held with the front surface Wf facing upward and the back surface Wb facing downward. In this embodiment, a fine pattern is formed on the surface Wf of the substrate W, and the surface Wf is a pattern formation surface.

また、基板保持手段11の中心軸117には、モーターを含む基板回転機構121の回転軸が連結されている。尚、基板回転機構121は下側ベース部材903の上であってベースユニット111の内部に設置される。また、基板回転機構121は制御ユニット97と電気的に接続されている。そして、制御ユニット97から基板保持手段11への動作指令により、基板回転機構121が駆動されると、中心軸117に固定されたスピンベース113が回転中心軸A1を中心に回転する。   In addition, a rotation shaft of a substrate rotation mechanism 121 including a motor is connected to the central shaft 117 of the substrate holding means 11. The substrate rotation mechanism 121 is installed on the lower base member 903 and inside the base unit 111. The substrate rotation mechanism 121 is electrically connected to the control unit 97. When the substrate rotation mechanism 121 is driven by an operation command from the control unit 97 to the substrate holding unit 11, the spin base 113 fixed to the central shaft 117 rotates about the rotation central axis A1.

尚、スピンベース113の上面から中心軸117を通して下側空間906に至るまで、後述する下側第一供給管及び下側第二供給管が挿通可能なように、連通した中空部が形成されている。   From the upper surface of the spin base 113 to the lower space 906 through the central axis 117, a communicating hollow portion is formed so that a lower first supply pipe and a lower second supply pipe described later can be inserted. Yes.

次に、排液捕集手段21について説明する。基板保持手段11の周囲であって下側ベース部材903の上側に略円環状のカップ210が、基板保持手段11に保持されている基板Wの周囲を包囲するように設けられている。カップ210は基板保持手段11及び基板Wから飛散する液体などを捕集することが可能なように回転中心軸A1に対して略回転対称な形状を有している。尚、図中、カップ210については説明のため断面形状を示している。   Next, the drainage collecting means 21 will be described. A substantially annular cup 210 is provided around the substrate holding means 11 and above the lower base member 903 so as to surround the periphery of the substrate W held by the substrate holding means 11. The cup 210 has a substantially rotationally symmetric shape with respect to the rotation center axis A1 so as to be able to collect the liquid scattered from the substrate holding means 11 and the substrate W. In the drawing, the cup 210 has a cross-sectional shape for explanation.

カップ210は互いに独立して昇降可能な内構成部材211、中構成部材213及び外構成部材215で構成される。図5に示すとおり、内構成部材211の上に中構成部材213及び外構成部材215が重ねられた構造を有する。内構成部材211、中構成部材213及び外構成部材215は、下側空間906に設けられた、モーター及びボールネジ等の公知の駆動機構で構成されたガード昇降機構217にそれぞれ接続されている。また、ガード昇降機構217は制御ユニット97と電気的に接続されている。そして、制御ユニット97から排液捕集手段21への動作指令によりガード昇降機構217が駆動されると、内構成部材211、中構成部材213及び外構成部材215がそれぞれ独立に、又は複数の部材が同期して回転中心軸A1に沿って上下方向に移動する。   The cup 210 includes an inner component member 211, an intermediate component member 213, and an outer component member 215 that can be moved up and down independently of each other. As shown in FIG. 5, the intermediate component member 213 and the outer component member 215 are stacked on the inner component member 211. The inner component member 211, the middle component member 213, and the outer component member 215 are respectively connected to a guard lifting mechanism 217 that is provided in the lower space 906 and is configured by a known drive mechanism such as a motor and a ball screw. Further, the guard lifting mechanism 217 is electrically connected to the control unit 97. When the guard elevating mechanism 217 is driven by an operation command from the control unit 97 to the drainage collecting means 21, the inner component member 211, the middle component member 213, and the outer component member 215 are each independently or a plurality of members. Move in the vertical direction along the rotation center axis A1.

内構成部材211には、内構成部材211、中構成部材213及び外構成部材215それぞれで捕集された液体をそれぞれ別の経路で排液処理系へ導くための収集溝が3つ設けられている。それぞれの収集溝は回転中心軸A1を中心とする略同心円状に設けられ、各収集溝には図示しない排液処理系へと接続する配管がそれぞれ管路接続されている。   The inner component member 211 is provided with three collection grooves for guiding the liquid collected by the inner component member 211, the middle component member 213, and the outer component member 215 to the drainage treatment system through different paths. Yes. Each collection groove is provided in a substantially concentric shape with the rotation center axis A1 as the center, and a pipe connected to a drainage treatment system (not shown) is connected to each collection groove.

カップ210は内構成部材211、中構成部材213及び外構成部材215のそれぞれの上下方向の位置を組合せて使用する。例えば、内構成部材211、中構成部材213及び外構成部材215の全てが下位置にあるホームポジション、内構成部材211及び中構成部材213が下位置であって外構成部材215のみ上位置にある外捕集位置、内構成部材211が下位置であって中構成部材213及び外構成部材215が上位置に有る中捕集位置、及び内構成部材211、中構成部材213及び外構成部材215の全てが上位置にある内捕集位置である。   The cup 210 is used by combining the positions of the inner component member 211, the middle component member 213, and the outer component member 215 in the vertical direction. For example, the home position in which all of the inner component member 211, the middle component member 213, and the outer component member 215 are in the lower position, and the inner component member 211 and the middle component member 213 are in the lower position, and only the outer component member 215 is in the upper position. Outer collection position, middle collection position in which inner component member 211 is in the lower position and middle component member 213 and outer component member 215 are in the upper position, and inner component member 211, middle component member 213, and outer component member 215 It is an internal collection position where everything is in the upper position.

ホームポジションはセンターロボット96が基板Wを処理ユニット91内に搬入出する場合などにおいて取られる位置である。外捕集位置は外構成部材215で受け止めた液体を捕集して外側の収集溝に導く位置であり、中捕集位置は中構成部材213で受け止めた液体を中間の収集溝に導く位置であり、また、内捕集位置は内構成部材211で受け止めた液体を内側の収集溝に導く位置である。   The home position is a position taken when the center robot 96 carries the substrate W into and out of the processing unit 91. The outer collection position is a position where the liquid received by the outer component member 215 is collected and guided to the outer collection groove, and the intermediate collection position is a position where the liquid received by the middle component member 213 is guided to the intermediate collection groove. In addition, the internal collection position is a position for guiding the liquid received by the internal component 211 to the internal collection groove.

このような構成の排液捕集手段21を用いることにより、処理に使用される液体に応じて内構成部材211、中構成部材213及び外構成部材215のそれぞれの位置を変更して分別捕集することが可能となり、それぞれの液体を分別し、対応する排液処理系に排出することで、液体の再利用や混合することが危険な複数の液体を分別して処理することが可能となる。   By using the drainage collecting means 21 having such a configuration, the respective positions of the inner component member 211, the middle component member 213, and the outer component member 215 are changed according to the liquid used in the process, and collected separately. By separating each liquid and discharging it to a corresponding drainage processing system, it becomes possible to separate and process a plurality of liquids that are dangerous to reuse or mix.

次に、雰囲気遮断手段23について説明する。雰囲気遮断手段23の基板対向部材である遮断部材231は、中心部に開口を有する円板状に形成されている。遮断部材231の下面は、基板Wの表面Wfと略平行に対向する基板対向面となっており、基板Wの直径と同等以上の大きさに形成されている。遮断部材231は、その内部が中空であって略円筒形状を有する支持軸233の下方に回転可能に略水平に支持される。   Next, the atmosphere blocking means 23 will be described. A blocking member 231 that is a substrate facing member of the atmosphere blocking means 23 is formed in a disk shape having an opening at the center. The lower surface of the blocking member 231 is a substrate facing surface that faces the surface Wf of the substrate W substantially in parallel, and is formed to have a size equal to or larger than the diameter of the substrate W. The blocking member 231 is supported substantially horizontally so as to be rotatable below a support shaft 233 having a hollow inside and a substantially cylindrical shape.

支持軸233の上端部は遮断部材231を回転する遮断部材回転機構235の下面に固設される。遮断部材回転機構235は、例えば中空モーター237及び中空軸239で構成される。中空軸239の一端(図5における上端)は中空モーター237の回転軸に連結されており、他端(図5における下端)は支持軸233の中を通して遮断部材231の上面に連結されている。また、遮断部材回転機構235は制御ユニット97と電気的に接続されている。そして、制御ユニット97から雰囲気遮断手段23への動作指令により遮断部材回転機構235が駆動されると、遮断部材231が支持軸233の中心を通る鉛直軸周りに回転される。遮断部材回転機構235は、基板保持手段11に保持された基板Wの回転に応じて基板Wと同じ回転方向でかつ略同じ回転速度で遮断部材231を回転させるように構成されている。   The upper end portion of the support shaft 233 is fixed to the lower surface of the blocking member rotating mechanism 235 that rotates the blocking member 231. The blocking member rotation mechanism 235 includes, for example, a hollow motor 237 and a hollow shaft 239. One end (the upper end in FIG. 5) of the hollow shaft 239 is connected to the rotating shaft of the hollow motor 237, and the other end (the lower end in FIG. 5) is connected to the upper surface of the blocking member 231 through the support shaft 233. The blocking member rotating mechanism 235 is electrically connected to the control unit 97. When the blocking member rotation mechanism 235 is driven by an operation command from the control unit 97 to the atmosphere blocking means 23, the blocking member 231 is rotated around the vertical axis passing through the center of the support shaft 233. The blocking member rotating mechanism 235 is configured to rotate the blocking member 231 in the same rotational direction as the substrate W and at substantially the same rotational speed in accordance with the rotation of the substrate W held by the substrate holding unit 11.

尚、遮断部材回転機構235の上面から遮断部材231の中心部の開口にいたるまで、後述する上側第一供給管及び上側第二供給管が挿通可能なように、中空モーター237及び中空軸239の内部空間を含む連通した中空部が形成されている。   The hollow motor 237 and the hollow shaft 239 are inserted so that an upper first supply pipe and an upper second supply pipe, which will be described later, can be inserted from the upper surface of the blocking member rotating mechanism 235 to the opening of the central portion of the blocking member 231. A communicating hollow portion including the internal space is formed.

遮断部材回転機構235の一側面(図5における左側面)にはアーム241の一端が接続され、アーム241の他端は上下軸243の図5における上端付近に接続されている。上下軸243は排液捕集手段21のカップ210の周方向外側であって、下側ベース部材903の上に固設された円筒形状のベース部材245に昇降可能に取り付けられる。上下軸243には、ベース部材245の中を通して、モーター及びボールネジ等の公知の駆動機構で構成された遮断部材昇降機構247が接続されている。   One end of the arm 241 is connected to one side surface (left side surface in FIG. 5) of the blocking member rotation mechanism 235, and the other end of the arm 241 is connected to the vicinity of the upper end of the vertical shaft 243 in FIG. The vertical shaft 243 is outside the circumferential direction of the cup 210 of the drainage collecting means 21 and is attached to a cylindrical base member 245 fixed on the lower base member 903 so as to be movable up and down. A blocking member elevating mechanism 247 configured by a known drive mechanism such as a motor and a ball screw is connected to the vertical shaft 243 through the base member 245.

尚、遮断部材昇降機構247は下側空間906に設けられている。また、遮断部材昇降機構247は制御ユニット97と電気的に接続されている。そして、制御ユニット97から雰囲気遮断手段23への動作指令により遮断部材昇降機構247が駆動されると、遮断部材231がスピンベース113に近接し、逆に離間する。   The blocking member elevating mechanism 247 is provided in the lower space 906. Further, the blocking member lifting mechanism 247 is electrically connected to the control unit 97. When the blocking member elevating mechanism 247 is driven by an operation command from the control unit 97 to the atmosphere blocking means 23, the blocking member 231 approaches the spin base 113 and is separated away.

すなわち、制御ユニット97は、遮断部材昇降機構247の動作を制御して、処理ユニット91に対して基板Wを搬入出させる際には、遮断部材231を基板保持手段11の上方の離間位置に上昇させる一方、基板Wに対して後述するリンス処理や基板Wの乾燥等を行う際には、遮断部材231を基板保持手段11に保持された基板Wの表面Wfのごく近傍に設定された対向位置まで下降させる。   That is, the control unit 97 controls the operation of the blocking member elevating mechanism 247 to raise the blocking member 231 to a separation position above the substrate holding means 11 when the substrate W is loaded into and unloaded from the processing unit 91. On the other hand, when performing the rinsing process described later on the substrate W, drying the substrate W, or the like, the blocking position 231 is set to a position close to the surface Wf of the substrate W held by the substrate holding unit 11. To lower.

次に、凝固対象液供給手段43の構成について図6を用いて説明する。図6は凝固対象液供給手段43の構成を示す模式図である。基板Wの表面Wfに凝固対象液を供給するノズル411は、上側ベース部材902の下面に設置されたノズル駆動機構413に昇降及び旋回可能に支持されている。ノズル駆動機構413のベース部材415は、上側ベース部材902の下面であって雰囲気導入路907の外側に下方に伸びるように固設されている。   Next, the configuration of the coagulation target liquid supply means 43 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the coagulation target liquid supply means 43. The nozzle 411 for supplying the liquid to be solidified to the surface Wf of the substrate W is supported by a nozzle drive mechanism 413 installed on the lower surface of the upper base member 902 so as to be able to move up and down. The base member 415 of the nozzle driving mechanism 413 is fixed so as to extend downward on the lower surface of the upper base member 902 and outside the atmosphere introduction path 907.

ベース部材415の下方には、旋回上下軸417が上下及び回転自在に保持されている。尚、ベース部材415は旋回上下軸417と、後述する上下駆動部421及び旋回駆動部419を接続するために中空の略円筒形状に構成される。旋回上下軸417の下面にはアーム423の一端が結合されており、アーム423の他端にノズル411が取り付けられている。   Below the base member 415, a turning vertical shaft 417 is held vertically and rotatably. Note that the base member 415 is formed in a hollow, substantially cylindrical shape for connecting the swing vertical shaft 417 to the vertical drive unit 421 and the swing drive unit 419 described later. One end of an arm 423 is coupled to the lower surface of the turning vertical axis 417, and a nozzle 411 is attached to the other end of the arm 423.

旋回上下軸417はベース部材415の中を通して、モーター及びボールネジ等の公知の駆動機構で構成された上下駆動部421及び、モーター及びギア等の公知の駆動機構で構成された旋回駆動部419に接続されている。また、上下駆動部421及び旋回駆動部419は制御ユニット97と電気的に接続されている。尚、上下駆動部421及び旋回駆動部419は上側空間905に配設される。   The swivel vertical axis 417 is connected through the base member 415 to a vertical drive unit 421 configured with a known drive mechanism such as a motor and a ball screw, and a swing drive unit 419 configured with a known drive mechanism such as a motor and a gear. Has been. Further, the vertical drive unit 421 and the turning drive unit 419 are electrically connected to the control unit 97. The vertical drive unit 421 and the turning drive unit 419 are disposed in the upper space 905.

制御ユニット97からノズル駆動機構413への動作指令により上下駆動部421が駆動されると、旋回上下軸417が上下に移動し、アーム423に取り付けられているノズル411を上下に移動させる。また、制御ユニット97からノズル駆動機構413への動作指令により旋回駆動部419が駆動されると、旋回上下軸417が回転中心軸A4を中心に回転し、アーム423を旋回することで、アーム423に取り付けられたノズル411を揺動させる。   When the vertical drive unit 421 is driven by an operation command from the control unit 97 to the nozzle drive mechanism 413, the turning vertical axis 417 moves up and down, and the nozzle 411 attached to the arm 423 moves up and down. Further, when the turning drive unit 419 is driven by an operation command from the control unit 97 to the nozzle drive mechanism 413, the turning vertical axis 417 rotates around the rotation center axis A4, and the arm 423 is turned, thereby turning the arm 423. The nozzle 411 attached to is swung.

ノズル411は配管449を介して第一DIW供給部433に管路接続されている。配管449には開閉弁437が介挿されており、開閉弁437は常時閉成とされている。また、開閉弁437は制御ユニット97と電気的に接続されている。そして、制御ユニット97から凝固対象液供給手段43への動作指令により開閉弁437が開成すると、第一DIW供給部433から凝固対象液が配管449を介してノズル411へ圧送される。尚、第一DIW供給部433は、基板処理装置9の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。   The nozzle 411 is connected to the first DIW supply unit 433 via a pipe 449. An opening / closing valve 437 is inserted in the pipe 449, and the opening / closing valve 437 is normally closed. The on-off valve 437 is electrically connected to the control unit 97. Then, when the on-off valve 437 is opened by an operation command from the control unit 97 to the coagulation target liquid supply means 43, the coagulation target liquid is pumped from the first DIW supply unit 433 to the nozzle 411 through the pipe 449. The first DIW supply unit 433 may be provided inside the substrate processing apparatus 9 or may be provided outside.

図7に第一DIW供給部433の構成を示す。第一DIW供給部433は、DIWを貯留するDIWタンク441、DIWタンク441からDIWを圧送するポンプ443及びDIWの温度を調整する温度調整ユニット445で構成される。DIWタンク441に管路接続されたポンプ443はDIWを加圧して温度調整ユニット445に送出する。ポンプ443を介して温度調整ユニット445に供給されたDIWは、温度調整ユニット445において所定の温度に調整され、配管449を介してノズル411に供給される。   FIG. 7 shows the configuration of the first DIW supply unit 433. The first DIW supply unit 433 includes a DIW tank 441 that stores DIW, a pump 443 that pumps DIW from the DIW tank 441, and a temperature adjustment unit 445 that adjusts the temperature of the DIW. The pump 443 connected to the DIW tank 441 is pressurized to supply DIW to the temperature adjustment unit 445. The DIW supplied to the temperature adjustment unit 445 via the pump 443 is adjusted to a predetermined temperature by the temperature adjustment unit 445 and supplied to the nozzle 411 via the pipe 449.

ここで、温度調整ユニット445はペルチェ素子による温度調整装置や冷媒を用いた熱交換器など、公知の温度調整手段を用いることができる。また、第一DIW供給部433にDIWタンク441を設けず、工場ユーティリティー側から直接DIWを供給する構成とすることも可能である。尚、第一DIW供給部433のポンプ443は基板処理装置9が起動した時点から常時動作している。   Here, the temperature adjustment unit 445 may use a known temperature adjustment means such as a temperature adjustment device using a Peltier element or a heat exchanger using a refrigerant. Alternatively, the DIW tank 441 may not be provided in the first DIW supply unit 433, and DIW may be directly supplied from the factory utility side. Note that the pump 443 of the first DIW supply unit 433 always operates from the time when the substrate processing apparatus 9 is activated.

この、第一DIW供給部433、配管449、集合配管449、開閉弁437、ノズル411およびノズル駆動機構413が、凝固対象液供給手段43を構成する。   The first DIW supply unit 433, the pipe 449, the collective pipe 449, the on-off valve 437, the nozzle 411, and the nozzle drive mechanism 413 constitute the coagulation target liquid supply means 43.

次に、侵入防止液供給手段31の構成について図8を用いて説明する。図8は侵入防止液供給手段31の構成を示す模式図である。基板Wに侵入防止液を供給するノズル311は、上側ベース部材902の下面に設置されたノズル駆動機構313に昇降及び旋回可能に支持されている。ノズル駆動機構313のベース部材315は、上側ベース部材902の下面であって雰囲気導入路907の外側に下方に伸びるように固設されている。   Next, the configuration of the intrusion prevention liquid supply means 31 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the intrusion prevention liquid supply means 31. The nozzle 311 for supplying the intrusion prevention liquid to the substrate W is supported by a nozzle drive mechanism 313 installed on the lower surface of the upper base member 902 so as to be able to move up and down. The base member 315 of the nozzle drive mechanism 313 is fixed so as to extend downward on the lower surface of the upper base member 902 and outside the atmosphere introduction path 907.

ベース部材315の下方には、旋回上下軸317が上下及び回転自在に保持されている。尚、ベース部材315は旋回上下軸317と、後述する上下駆動部321及び旋回駆動部319を接続するために中空の略円筒形状に構成される。旋回上下軸317の下面にはアーム323の一端が結合されており、アーム323の他端にノズル311が取り付けられている。   Below the base member 315, a turning vertical shaft 317 is held vertically and rotatably. Note that the base member 315 is formed in a hollow, substantially cylindrical shape for connecting a swing vertical shaft 317, a vertical drive unit 321 and a swing drive unit 319 described later. One end of an arm 323 is coupled to the lower surface of the turning vertical axis 317, and a nozzle 311 is attached to the other end of the arm 323.

旋回上下軸317はベース部材315の中を通して、モーター及びボールネジ等の公知の駆動機構で構成された上下駆動部321及び、モーター及びギア等の公知の駆動機構で構成された旋回駆動部319に接続されている。また、上下駆動部321及び旋回駆動部319は制御ユニット97と電気的に接続されている。尚、上下駆動部321及び旋回駆動部319は上側空間905に配設される。   The swing vertical shaft 317 is connected through the base member 315 to a vertical drive unit 321 configured with a known drive mechanism such as a motor and a ball screw, and a swing drive unit 319 configured with a known drive mechanism such as a motor and a gear. Has been. Further, the vertical drive unit 321 and the turning drive unit 319 are electrically connected to the control unit 97. The vertical drive unit 321 and the turning drive unit 319 are disposed in the upper space 905.

制御ユニット97から侵入防止液供給手段31への動作指令により上下駆動部321が駆動されると、旋回上下軸317が上下に移動し、アーム323に取り付けられているノズル311を上下に移動させる。また、制御ユニット97から侵入防止液供給手段31への動作指令により旋回駆動部319が駆動されると、旋回上下軸317が回転中心軸A2を中心に回転し、アーム323を旋回することで、アーム323に取り付けられたノズル311を揺動させる。   When the vertical drive unit 321 is driven by an operation command from the control unit 97 to the intrusion prevention liquid supply means 31, the turning vertical shaft 317 moves up and down, and the nozzle 311 attached to the arm 323 moves up and down. Further, when the turning drive unit 319 is driven by an operation command from the control unit 97 to the intrusion prevention liquid supply means 31, the turning vertical shaft 317 rotates around the rotation center axis A2, and the arm 323 turns, The nozzle 311 attached to the arm 323 is swung.

ノズル311は配管335を介して、侵入防止液供給部333に管路接続されている。尚、侵入防止液供給部333は、基板処理装置9の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。   The nozzle 311 is connected to the intrusion prevention liquid supply unit 333 via a pipe 335. The intrusion prevention liquid supply unit 333 may be provided inside the substrate processing apparatus 9 or may be provided outside.

図9に侵入防止液供給部333の構成を示す。侵入防止液供給部333は、侵入防止液を貯留する侵入防止液タンク341、侵入防止液タンク341からの侵入防止液を圧送するポンプ343及び侵入防止液の温度を調整する温度調整ユニット345で構成される。   FIG. 9 shows the configuration of the intrusion prevention liquid supply unit 333. The intrusion prevention liquid supply unit 333 includes an intrusion prevention liquid tank 341 that stores the intrusion prevention liquid, a pump 343 that pumps intrusion prevention liquid from the intrusion prevention liquid tank 341, and a temperature adjustment unit 345 that adjusts the temperature of the intrusion prevention liquid. Is done.

侵入防止液タンク341に管路接続されたポンプ343は、侵入防止液を加圧して配管335を通して送出する。配管335に介挿されたポンプ343が侵入防止液を送出する側に、配管336が更に管路接続され、侵入防止液が送出される経路が2つに分岐されている。配管335はノズル311に、他方の配管336は侵入防止液タンク341の中に、それぞれ管路接続されている。配管335には開閉弁337が、配管336には開閉弁338がそれぞれ介挿されており、開閉弁337は常時閉成、開閉弁338は常時開成とされている。   The pump 343 connected to the intrusion prevention liquid tank 341 by pressure connects the intrusion prevention liquid and sends it out through the pipe 335. A pipe 336 is further connected to the side where the pump 343 inserted in the pipe 335 sends out the intrusion prevention liquid, and the path through which the intrusion prevention liquid is sent is branched into two. The pipe 335 is connected to the nozzle 311, and the other pipe 336 is connected to the intrusion prevention liquid tank 341. An open / close valve 337 is inserted in the pipe 335, and an open / close valve 338 is inserted in the pipe 336. The open / close valve 337 is normally closed and the open / close valve 338 is always open.

また、開閉弁337、338は制御ユニット97と電気的に接続されている。そして、制御ユニット97から侵入防止液供給手段31への動作指令により、開閉弁337が開成、開閉弁338が閉成すると、侵入防止液供給部333から所定の温度に調整された侵入防止液が配管335を介してノズル311に供給される。   The on-off valves 337 and 338 are electrically connected to the control unit 97. Then, when the on-off valve 337 is opened and the on-off valve 338 is closed by an operation command from the control unit 97 to the intrusion prevention liquid supply means 31, the intrusion prevention liquid adjusted to a predetermined temperature is supplied from the intrusion prevention liquid supply unit 333. It is supplied to the nozzle 311 via the pipe 335.

また、制御ユニット97から侵入防止液供給手段31への動作指令により、開閉弁337が閉成、開閉弁338が開成すると、ポンプ343から送出された侵入防止液が配管336を通して再び侵入防止液タンク341に戻る。これにより、侵入防止液タンク341内の侵入防止液を撹拌し、侵入防止液タンク341内の侵入防止液の温度を均一にする。尚、ポンプ343は基板処理装置9が起動した時点から常時動作している。   Further, when the on-off valve 337 is closed and the on-off valve 338 is opened by an operation command from the control unit 97 to the intrusion prevention liquid supply means 31, the intrusion prevention liquid sent from the pump 343 passes through the pipe 336 again and the intrusion prevention liquid tank. Return to 341. Thereby, the intrusion prevention liquid in the intrusion prevention liquid tank 341 is agitated, and the temperature of the intrusion prevention liquid in the intrusion prevention liquid tank 341 is made uniform. The pump 343 always operates from the time when the substrate processing apparatus 9 is activated.

侵入防止液タンク341には温度調整ユニット345が設けられており、温度調整ユニット345から延びる熱交換パイプ347は侵入防止液タンク341内の侵入防止液に浸漬されている。熱交換パイプ347の内部には水が循環されるようになっており、温度調整ユニット345により、熱交換パイプ347の内部を循環する水の温度が調整される。熱交換パイプ347の内部を流れる水は、侵入防止液タンク341内の侵入防止液と熱交換を行い、侵入防止液の温度を調節する。   The intrusion prevention liquid tank 341 is provided with a temperature adjustment unit 345, and the heat exchange pipe 347 extending from the temperature adjustment unit 345 is immersed in the intrusion prevention liquid in the intrusion prevention liquid tank 341. Water is circulated inside the heat exchange pipe 347, and the temperature of the water circulating inside the heat exchange pipe 347 is adjusted by the temperature adjustment unit 345. The water flowing inside the heat exchange pipe 347 exchanges heat with the intrusion prevention liquid in the intrusion prevention liquid tank 341 to adjust the temperature of the intrusion prevention liquid.

ここで、開閉弁337と338は開成と閉成の状態が互いに逆となるように構成される。即ち、ノズル311から基板表面Wfに侵入防止液を吐出する場合は開閉弁337が開成し時は開閉弁338が閉成する。これに対し、ノズル311から基板表面Wfに侵入防止液を吐出しない場合は開閉弁337が閉成し、時は開閉弁338が開成する。   Here, the on-off valves 337 and 338 are configured such that the opened and closed states are opposite to each other. That is, when the intrusion prevention liquid is discharged from the nozzle 311 to the substrate surface Wf, the on-off valve 337 is opened, and the on-off valve 338 is closed. On the other hand, when the intrusion prevention liquid is not discharged from the nozzle 311 to the substrate surface Wf, the on-off valve 337 is closed, and sometimes the on-off valve 338 is opened.

ノズル311から基板表面Wfに侵入防止液を吐出しない場合、侵入防止液タンク341からポンプ343により送出された侵入防止液は、配管336を通って再び侵入防止液タンク341に戻されることにより、侵入防止液タンク341内の侵入防止液を撹拌する。これにより、侵入防止液タンク341内の侵入防止液の温度を均一にすることができる。   When the intrusion prevention liquid is not discharged from the nozzle 311 to the substrate surface Wf, the intrusion prevention liquid sent from the intrusion prevention liquid tank 341 by the pump 343 is returned to the intrusion prevention liquid tank 341 through the pipe 336, thereby entering. The intrusion prevention liquid in the prevention liquid tank 341 is agitated. Thereby, the temperature of the intrusion prevention liquid in the intrusion prevention liquid tank 341 can be made uniform.

尚、侵入防止液の温度調整を行う方法は、上記した方法に限られず、侵入防止液タンク341の壁面自体を温度調整する方法や、熱交換パイプ347に替えてペルチェ素子のユニットを浸漬して温度調整する方法等、公知の温度調整方法を用いることができる。   The method of adjusting the temperature of the intrusion prevention liquid is not limited to the above-described method, and a method of adjusting the temperature of the wall surface of the intrusion prevention liquid tank 341 itself or a unit of a Peltier element is immersed in place of the heat exchange pipe 347. A known temperature adjusting method such as a temperature adjusting method can be used.

また、侵入防止液タンク341内の侵入防止液の温度を均一にする方法としては、上記した方法に限られず、別途循環用のポンプを設けて侵入防止液を循環する方法や、侵入防止液タンク341の中に撹拌用のプロペラを設ける方法等、公知の方法を用いることができる。   Further, the method for making the temperature of the intrusion prevention liquid in the intrusion prevention liquid tank 341 uniform is not limited to the above-described method, and a method of circulating an intrusion prevention liquid by providing a separate circulation pump, or an intrusion prevention liquid tank A known method such as a method of providing a propeller for stirring in 341 can be used.

次に、凝固手段35の構成について図10用いて説明する。図10は凝固手段35の構成を示す模式図である。基板Wに凝固用気体を供給するノズル351は、上側ベース部材902の下面に設置されたノズル駆動機構353により、昇降及び旋回可能に支持されている。ノズル駆動機構353のベース部材355は、上側ベース部材902の下面であって雰囲気導入路907の外側に伸びるように固設されている。   Next, the configuration of the coagulation means 35 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the solidifying means 35. The nozzle 351 that supplies the gas for solidification to the substrate W is supported by a nozzle drive mechanism 353 installed on the lower surface of the upper base member 902 so as to be able to move up and down and turn. The base member 355 of the nozzle drive mechanism 353 is fixed so as to extend to the lower surface of the upper base member 902 and to the outside of the atmosphere introduction path 907.

ベース部材355の下方には、旋回上下軸357が上下及び回転自在に保持されている。尚、ベース部材355は旋回上下軸357と、後述する上下駆動部361及び旋回駆動部359を接続するために中空の略円筒形状に構成される。旋回上下軸357はベース部材355に対して昇降可能及び回転可能に支持される。旋回上下軸357の下面にはアーム363の一端が結合されており、アーム363の他端にノズル351が取り付けられている。   Below the base member 355, a turning vertical shaft 357 is held vertically and rotatably. The base member 355 is formed in a hollow, substantially cylindrical shape for connecting a swing vertical shaft 357, a vertical drive unit 361 and a swing drive unit 359, which will be described later. The turning vertical axis 357 is supported so as to be movable up and down and rotatable with respect to the base member 355. One end of an arm 363 is coupled to the lower surface of the turning vertical axis 357, and a nozzle 351 is attached to the other end of the arm 363.

旋回上下軸357はベース部材355の中を通して、モーター及びボールネジ等の公知の駆動機構で構成された上下駆動部361及び、モーター及びギア等の公知の駆動機構で構成された旋回駆動部359に接続されている。また、上下駆動部361及び旋回駆動部359は制御ユニット97と電気的に接続されている。尚、上下駆動部361及び旋回駆動部359は上側空間905に配設される。   The swing vertical shaft 357 is connected through the base member 355 to a vertical drive unit 361 configured with a known drive mechanism such as a motor and a ball screw, and a swing drive unit 359 configured with a known drive mechanism such as a motor and a gear. Has been. Further, the vertical drive unit 361 and the turning drive unit 359 are electrically connected to the control unit 97. The vertical drive unit 361 and the turning drive unit 359 are disposed in the upper space 905.

制御ユニット97から凝固手段35への動作指令により上下駆動部361が駆動されると、旋回上下軸357が上下に移動し、アーム363に取り付けられているノズル351を上下に移動させる。また、制御ユニット97から凝固手段35への動作指令により旋回駆動部359が駆動されると、旋回上下軸357が中心軸A3を中心に回転し、アーム363を旋回することで、アーム363に取り付けられたノズル351を揺動させる。   When the vertical drive unit 361 is driven by an operation command from the control unit 97 to the solidifying means 35, the turning vertical shaft 357 moves up and down, and the nozzle 351 attached to the arm 363 moves up and down. Further, when the turning drive unit 359 is driven by an operation command from the control unit 97 to the solidifying means 35, the turning vertical shaft 357 rotates around the central axis A3, and the arm 363 turns to attach to the arm 363. The nozzle 351 is swung.

ノズル351は配管375を介して凝固用窒素ガス供給部373と管路接続されている。また、凝固用窒素ガス供給部373は制御ユニット97に電気的に接続されている。この凝固用窒素ガス供給部373は、凝固対象液の凝固点より低い温度の窒素ガスを制御ユニット97からの動作指令により、配管375を介してノズル351に供給する。また、凝固用窒素ガス供給部373は、基板処理装置9の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。   The nozzle 351 is connected to a solidification nitrogen gas supply unit 373 via a pipe 375. The solidification nitrogen gas supply unit 373 is electrically connected to the control unit 97. The coagulation nitrogen gas supply unit 373 supplies nitrogen gas having a temperature lower than the solidification point of the coagulation target liquid to the nozzle 351 via the pipe 375 in accordance with an operation command from the control unit 97. Further, the solidification nitrogen gas supply unit 373 may be provided inside or outside the substrate processing apparatus 9.

図11に凝固用窒素ガス供給部373の構成を示す。凝固用窒素ガス供給部373は、液体窒素の冷熱を用いて窒素ガスを冷却するガス冷却ユニット611、液体窒素を貯蔵する液体窒素タンク613、液体窒素タンク613から液体窒素をガス冷却ユニット611へ供給するポンプ615、窒素ガスを貯蔵する窒素ガスタンク619、窒素ガスタンク619から窒素ガスをガス冷却ユニット611へ供給するポンプ621および窒素ガスタンク619からガス冷却ユニット611に供給される窒素ガスの流量を制御するマスフローコントローラ625で構成される。なお、窒素ガスタンク619中の窒素ガスはドライ状態で水蒸気等の水分を含んでいない気体である。   FIG. 11 shows the configuration of the solidification nitrogen gas supply unit 373. The solidification nitrogen gas supply unit 373 supplies the nitrogen gas to the gas cooling unit 611 from the gas cooling unit 611 that cools the nitrogen gas using the cold heat of liquid nitrogen, the liquid nitrogen tank 613 that stores liquid nitrogen, and the liquid nitrogen tank 613. A pump 615 that stores nitrogen gas, a pump 621 that supplies nitrogen gas from the nitrogen gas tank 619 to the gas cooling unit 611, and a mass flow that controls the flow rate of nitrogen gas supplied from the nitrogen gas tank 619 to the gas cooling unit 611 The controller 625 is configured. Note that the nitrogen gas in the nitrogen gas tank 619 is a gas that does not contain moisture such as water vapor in a dry state.

ガス冷却ユニット611の容器627は内部に液体窒素を貯留する事ができるようタンク状になっており、液体窒素の温度(−(マイナス)195.8℃(摂氏))に耐えうる材料、例えば、ガラス、石英またはHDPE(高密度ポリエチレン:High Density Polyetylene)により形成されている。なお、容器627を断熱容器で覆う二重構造を採用してもよい。この場合、断熱容器は、外部の雰囲気と容器627との間での熱移動を抑制するために、断熱性の高い材料、例えば発泡性樹脂やPVC(ポリ塩化ビニル樹脂:Polyvinyl Chloride)などにより形成するのが好ましい。   The container 627 of the gas cooling unit 611 has a tank shape so that liquid nitrogen can be stored therein, and a material that can withstand the temperature of liquid nitrogen (− (minus) 195.8 ° C. (Celsius)), for example, It is made of glass, quartz or HDPE (High Density Polyethylene). In addition, you may employ | adopt the double structure which covers the container 627 with a heat insulation container. In this case, the heat insulating container is formed of a highly heat insulating material such as a foamable resin or PVC (Polyvinyl Chloride) in order to suppress heat transfer between the external atmosphere and the container 627. It is preferable to do this.

容器627は配管617を介して液体窒素タンク613に管路接続されており、配管617にはポンプ615が介挿されている。また、ポンプ615は制御ユニット97と電気的に接続されている。また、容器627内には液面センサ(図示省略)が設けられ、制御ユニット97と電気的に接続されている。制御ユニット97は、液面センサが検出した値に基づいてポンプ615の動作を制御することにより、容器627内に貯留される液体窒素の量を一定に保持する。   The container 627 is connected to the liquid nitrogen tank 613 via a pipe 617, and a pump 615 is inserted in the pipe 617. The pump 615 is electrically connected to the control unit 97. A liquid level sensor (not shown) is provided in the container 627 and is electrically connected to the control unit 97. The control unit 97 keeps the amount of liquid nitrogen stored in the container 627 constant by controlling the operation of the pump 615 based on the value detected by the liquid level sensor.

また、容器627の内部には、ステンレス、銅などの金属管で形成されたコイル状の熱交換パイプ629がガス通送路として設けられ、容器627に貯留された液体窒素に浸漬されている。熱交換パイプ629の一方の端(図13において容器627の側壁上方から右に突出する側)は、配管623を介して窒素ガスタンク619に管路接続されており、配管623にはポンプ621が介挿され、ポンプ621と容器627の間にはマスフローコントローラ625が介挿されている。   Inside the container 627, a coiled heat exchange pipe 629 formed of a metal tube such as stainless steel or copper is provided as a gas transmission path, and is immersed in liquid nitrogen stored in the container 627. One end of the heat exchange pipe 629 (the side protruding to the right from the upper side of the side wall of the container 627 in FIG. 13) is connected to a nitrogen gas tank 619 via a pipe 623, and a pump 621 is connected to the pipe 623. The mass flow controller 625 is inserted between the pump 621 and the container 627.

マスフローコントローラ625は制御ユニット97と電気的に接続されている。また、熱交換パイプ629の他方の端(図13において容器627の上方に突出する側)は、配管375を介してノズル351に管路接続されている。尚、ポンプ621は基板処理装置9が起動した時点から常時動作している。   The mass flow controller 625 is electrically connected to the control unit 97. The other end of the heat exchange pipe 629 (the side protruding above the container 627 in FIG. 13) is connected to the nozzle 351 through a pipe 375. The pump 621 always operates from the time when the substrate processing apparatus 9 is activated.

制御ユニット97から凝固手段35への動作指令によりマスフローコントローラ625が所定の流量となるように開放されると、窒素ガスタンク619から窒素ガスがガス冷却ユニット611内の熱交換パイプ629に供給され、窒素ガスが熱交換パイプ629内を通過する間、容器627内に貯留された液体窒素の冷熱により冷却される。熱交換パイプ629内を通過するうちに冷却された窒素ガスは配管375を介してノズル351へと供給される。   When the mass flow controller 625 is opened to a predetermined flow rate by an operation command from the control unit 97 to the solidifying means 35, nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas tank 619 to the heat exchange pipe 629 in the gas cooling unit 611, and nitrogen is supplied. While the gas passes through the heat exchange pipe 629, it is cooled by the cold heat of liquid nitrogen stored in the container 627. Nitrogen gas cooled while passing through the heat exchange pipe 629 is supplied to the nozzle 351 through the pipe 375.

尚、熱交換パイプ629の他方の端(図11において容器627の上方に突出する側)と容器627の間に微小な空間が設けられており、容器627の内部の空間から排気管路631に至る連通した流通経路を形成している。容器627の内部に貯留された液体窒素は、熱交換パイプ629の中を流れる窒素ガスを冷却して気化し、気化した窒素ガスは、この流通経路を通り排気管路631を介して図示しない排気系統に排出される。   Note that a minute space is provided between the other end of the heat exchange pipe 629 (the side protruding above the container 627 in FIG. 11) and the container 627, and the space inside the container 627 is connected to the exhaust pipe 631. It forms a continuous distribution channel. The liquid nitrogen stored in the container 627 is vaporized by cooling the nitrogen gas flowing in the heat exchange pipe 629, and the vaporized nitrogen gas passes through this flow path and is exhausted through an exhaust pipe 631 (not shown). Discharged into the grid.

尚、本実施形態においては凝固用気体として窒素ガスを用いたが、凝固用気体としては窒素ガスに限らず、乾燥空気、オゾンガス、アルゴンガス等の他の気体を使用することも可能である。また、凝固用気体を冷却する手段としては、液体窒素に限らず、液体ヘリウム等の低温の液体を使用することが可能であり、またペルチェ素子を用いて電気的に冷却することも可能である。   In this embodiment, nitrogen gas is used as the coagulation gas. However, the coagulation gas is not limited to nitrogen gas, and other gases such as dry air, ozone gas, and argon gas can be used. The means for cooling the coagulation gas is not limited to liquid nitrogen, and a low-temperature liquid such as liquid helium can be used, and it is also possible to electrically cool using a Peltier element. .

また、凝固用窒素ガス供給部373に液体窒素タンク613及び窒素ガスタンク619を設けず、工場ユーティリティー側から液体窒素と窒素ガスを供給する構成とすることも可能である。尚、凝固用窒素ガス供給部373は、基板処理装置9の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。   Further, the liquid nitrogen tank 613 and the nitrogen gas tank 619 may not be provided in the solidification nitrogen gas supply unit 373, and liquid nitrogen and nitrogen gas may be supplied from the factory utility side. The solidification nitrogen gas supply unit 373 may be provided inside or outside the substrate processing apparatus 9.

なお、凝固手段35は、後述するように凝固工程に続く除去工程において継続してノズル351から基板Wに冷却された窒素ガスを吐出することで除去手段としても機能する。そして、凝固用気体は除去工程において除去用気体としても機能する。   As will be described later, the solidifying means 35 also functions as a removing means by discharging nitrogen gas cooled from the nozzle 351 to the substrate W continuously in the removing process following the solidifying process. The coagulating gas also functions as a removing gas in the removing step.

次に、リンス手段51および乾燥用気体供給手段55の構成について図12を用いて説明する。図12は、リンス手段51および乾燥用気体供給手段55の構成を示す模式図である。リンス手段51は基板表面Wfおよび基板裏面Wbに向けてリンス液を供給するものであり、乾燥用気体供給手段55は基板表面Wfおよび基板裏面Wbに向けて乾燥用気体を供給するものである。   Next, the structure of the rinse means 51 and the gas supply means 55 for drying is demonstrated using FIG. FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration of the rinsing means 51 and the drying gas supply means 55. The rinsing means 51 supplies a rinsing liquid toward the substrate surface Wf and the substrate back surface Wb, and the drying gas supply means 55 supplies a drying gas toward the substrate surface Wf and the substrate back surface Wb.

まず、基板表面Wf側の管路構成について説明する。前述の雰囲気遮断手段23の遮断部材回転機構235の上面から、遮断部材231の中心部の開口まで連通する中空部の内部に上側第一供給管271が挿通されるとともに、当該上側第一供給管271に上側第二供給管273が挿通され、いわゆる二重管構造となっている。この上側第一供給管271及び上側第二供給管273の下方端部は遮断部材231の開口に延設されており、上側第二供給管273の先端にノズル275が設けられている。   First, the pipeline configuration on the substrate surface Wf side will be described. The upper first supply pipe 271 is inserted into the hollow portion that communicates from the upper surface of the blocking member rotating mechanism 235 of the atmosphere blocking means 23 to the opening of the central portion of the blocking member 231, and the upper first supply pipe The upper second supply pipe 273 is inserted into the 271 to form a so-called double pipe structure. The lower ends of the upper first supply pipe 271 and the upper second supply pipe 273 are extended to the opening of the blocking member 231, and a nozzle 275 is provided at the tip of the upper second supply pipe 273.

次に、基板裏面Wb側の管路構成について説明する。前述の基板保持手段11のスピンベース113の上面から中心軸117を通って下側空間906に至る連通空間の内部に下側第一供給管281が挿通されるとともに、当該下側第一供給管281に下側第二供給管283が挿通され、いわゆる二重管構造となっている。この下側第一供給管281及び下側第二供給管283の上方端部はスピンベース113の開口に延設されており、下側第二供給管283の先端にノズル291が設けられている。   Next, the pipe line configuration on the substrate rear surface Wb side will be described. The lower first supply pipe 281 is inserted into the communication space from the upper surface of the spin base 113 of the substrate holding means 11 to the lower space 906 through the central axis 117 and the lower first supply pipe. A lower second supply pipe 283 is inserted through 281 to form a so-called double pipe structure. Upper ends of the lower first supply pipe 281 and the lower second supply pipe 283 are extended to the opening of the spin base 113, and a nozzle 291 is provided at the tip of the lower second supply pipe 283. .

次に、リンス手段51について説明する。リンス手段51はリンス液の供給源である第二DIW供給部513から基板表面Wfおよび基板裏面Wbにそれぞれリンス液としてDIWを供給する。図示しないDIWタンク、温度調整ユニット及びポンプを有する第二DIW供給部513に主配管515の一端が管路接続されている。主配管515の他端は、上側分岐配管517および下側分岐配管521に分岐し、上側分岐配管517は上側第二供給管273に、下側分岐配管521は下側第二供給管283にそれぞれ管路接続している。また、第二DIW供給部513のポンプは基板処理装置9が起動した時点から常時動作している。   Next, the rinsing means 51 will be described. The rinsing means 51 supplies DIW as a rinsing liquid from the second DIW supply unit 513, which is a supply source of the rinsing liquid, to the substrate surface Wf and the substrate back surface Wb, respectively. One end of a main pipe 515 is connected to a second DIW supply unit 513 having a DIW tank, a temperature adjustment unit, and a pump (not shown). The other end of the main pipe 515 branches to an upper branch pipe 517 and a lower branch pipe 521, the upper branch pipe 517 is connected to the upper second supply pipe 273, and the lower branch pipe 521 is connected to the lower second supply pipe 283, respectively. The pipeline is connected. The pump of the second DIW supply unit 513 is always operating from the time when the substrate processing apparatus 9 is activated.

次に、リンス手段51について説明する。リンス手段51はリンス液の供給源である第二DIW供給部513から基板表面Wfおよび基板裏面Wbにそれぞれリンス液としてDIWを供給する。図示しないDIWタンク、温度調整ユニット及びポンプを有する第二DIW供給部513に主配管515の一端が管路接続されている。主配管515の他端は、上側分岐配管517および下側分岐配管521に分岐し、上側分岐配管517は上側第二供給管273に、下側分岐配管521は下側第二供給管283にそれぞれ管路接続している。また、第二DIW供給部513のポンプは基板処理装置9が起動した時点から常時動作している。   Next, the rinsing means 51 will be described. The rinsing means 51 supplies DIW as a rinsing liquid from the second DIW supply unit 513, which is a supply source of the rinsing liquid, to the substrate surface Wf and the substrate back surface Wb, respectively. One end of a main pipe 515 is connected to a second DIW supply unit 513 having a DIW tank, a temperature adjustment unit, and a pump (not shown). The other end of the main pipe 515 branches to an upper branch pipe 517 and a lower branch pipe 521, the upper branch pipe 517 is connected to the upper second supply pipe 273, and the lower branch pipe 521 is connected to the lower second supply pipe 283, respectively. The pipeline is connected. The pump of the second DIW supply unit 513 is always operating from the time when the substrate processing apparatus 9 is activated.

なお、リンス液はDIWに限られるものではなく、純水や炭酸を溶かした炭酸水やDIWにイソプロピルアルコールを添加した混合液であってもよい。前処理の薬液等を除去しえるもので通常使用されるものが適用できる。   The rinse liquid is not limited to DIW, and may be pure water, carbonated water in which carbonic acid is dissolved, or a mixed liquid in which isopropyl alcohol is added to DIW. Those which can be used for removing pretreatment chemicals and the like can be used.

下側分岐配管521には開閉弁523が介挿されている。なお、開閉弁523は常時閉成されている。開閉弁523は制御ユニット97に電気的に接続されている。そして、制御ユニット97からリンス手段51への動作指令により開閉弁523が開成すると、第二DIW供給部513からリンス液が主配管515、下側分岐配管521と下側第二供給管283を通してノズル291から基板裏面Wbに供給される。   An open / close valve 523 is inserted in the lower branch pipe 521. The on-off valve 523 is always closed. The on-off valve 523 is electrically connected to the control unit 97. When the opening / closing valve 523 is opened by an operation command from the control unit 97 to the rinsing means 51, the rinsing liquid is supplied from the second DIW supply unit 513 to the nozzle through the main pipe 515, the lower branch pipe 521 and the lower second supply pipe 283. 291 to the substrate back surface Wb.

この、第二DIW供給部513、主配管515、上側分岐配管517、下側分岐配管521、開閉弁519、開閉弁523、上側第二供給管273、下側第二供給管283、ノズル275及びノズル291がリンス手段51を構成する。尚、第二DIW供給部513は、基板処理装置9の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。   The second DIW supply unit 513, main pipe 515, upper branch pipe 517, lower branch pipe 521, on-off valve 519, on-off valve 523, upper second supply pipe 273, lower second supply pipe 283, nozzle 275, and The nozzle 291 constitutes the rinsing means 51. The second DIW supply unit 513 may be provided inside the substrate processing apparatus 9 or may be provided outside.

次に、乾燥用気体供給手段55について説明する。乾燥用気体供給手段55は乾燥用気体の供給源である乾燥用窒素ガス供給部553から基板表面Wf及び基板裏面Wbにそれぞれ乾燥用窒素ガスを供給する。図示しない窒素ガスタンク及びポンプを有する乾燥用窒素ガス供給部553に主配管555の一端が管路接続されている。主配管555の他端は、上側分岐配管557および下側分岐配管561に分岐し、上側分岐配管557は上側第一供給管271に、下側分岐配管は下側第一供給管281にそれぞれ管路接続している。また、乾燥用窒素ガス供給部553のポンプは基板処理装置9が起動した時点から常時動作している。   Next, the drying gas supply means 55 will be described. The drying gas supply means 55 supplies the drying nitrogen gas to the substrate front surface Wf and the substrate back surface Wb from the drying nitrogen gas supply unit 553 that is a supply source of the drying gas. One end of a main pipe 555 is connected to a drying nitrogen gas supply unit 553 having a nitrogen gas tank and a pump (not shown). The other end of the main pipe 555 branches into an upper branch pipe 557 and a lower branch pipe 561, the upper branch pipe 557 is connected to the upper first supply pipe 271 and the lower branch pipe is connected to the lower first supply pipe 281. Road connection. Further, the pump of the drying nitrogen gas supply unit 553 is always operating from the time when the substrate processing apparatus 9 is activated.

上側分岐配管557にはマスフローコントローラ559が介挿されている。マスフローコントローラ559は制御ユニット97と電気的に接続されている。そして、制御ユニット97から乾燥用気体供給手段55への動作指令によりマスフローコントローラ559が所定流量となるように開放されると、常温の窒素ガスが主配管555、上側分岐配管557と上側第一供給管271を介して基板表面Wfに供給される。   A mass flow controller 559 is inserted in the upper branch pipe 557. The mass flow controller 559 is electrically connected to the control unit 97. Then, when the mass flow controller 559 is opened by the operation command from the control unit 97 to the drying gas supply means 55 so that the flow rate becomes a predetermined flow rate, normal temperature nitrogen gas is supplied to the main pipe 555, the upper branch pipe 557, and the upper first supply. It is supplied to the substrate surface Wf via the tube 271.

下側分岐配管561にはマスフローコントローラ563が介挿されている。マスフローコントローラ563は制御ユニット97と電気的に接続されている。そして、制御ユニット97から乾燥用気体供給手段55への動作指令によりマスフローコントローラ563が所定流量となるように開放されると、常温の窒素ガスが主配管555、下側分岐配管561と下側第一供給管281を介して基板裏面Wbに供給される。   A mass flow controller 563 is inserted in the lower branch pipe 561. The mass flow controller 563 is electrically connected to the control unit 97. Then, when the mass flow controller 563 is opened by the operation command from the control unit 97 to the drying gas supply means 55 so that the flow rate becomes a predetermined flow rate, nitrogen gas at room temperature is supplied to the main pipe 555, the lower branch pipe 561, and the lower side It is supplied to the substrate back surface Wb through one supply pipe 281.

この、乾燥用窒素ガス供給部553、主配管555、上側分岐配管557、下側分岐配管561、マスフローコントローラ559、マスフローコントローラ563、上側第一供給管271及び下側第一供給管281が乾燥用気体供給手段55を構成する。尚、乾燥用窒素ガス供給部553は、基板処理装置9の内部に設けられていても、外部に設けられていてもよい。   The drying nitrogen gas supply unit 553, the main pipe 555, the upper branch pipe 557, the lower branch pipe 561, the mass flow controller 559, the mass flow controller 563, the upper first supply pipe 271 and the lower first supply pipe 281 are for drying. The gas supply means 55 is comprised. Note that the drying nitrogen gas supply unit 553 may be provided inside or outside the substrate processing apparatus 9.

制御ユニット97は、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAM及び制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを有する。磁気ディスクには、基板Wに応じた乾燥(処理)条件が、乾燥プログラム(レシピとも呼ばれる)として予め格納されおり、CPUがその内容をRAMに読み出し、RAMに読み出された乾燥プログラムの内容に従ってCPUが基板処理装置9の各部を制御する。尚、制御ユニット97には乾燥プログラムの作成・変更や、複数の乾燥プログラムの中から所望のものを選択するために用いる操作部971(図1参照)が接続されている。   The control unit 97 is a CPU that performs various arithmetic processes, a ROM that is a read-only memory that stores basic programs, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, and a magnet that stores control software and data. Have a disc. In the magnetic disk, drying (processing) conditions corresponding to the substrate W are stored in advance as a drying program (also called a recipe), and the CPU reads the contents into the RAM, and according to the contents of the drying program read into the RAM. The CPU controls each part of the substrate processing apparatus 9. The control unit 97 is connected to an operation unit 971 (see FIG. 1) used for creating / changing a drying program and selecting a desired one from a plurality of drying programs.

次に、上記のように構成された基板処理装置9における乾燥処理動作について図13を参照して説明する。図13は基板処理装置9の全体の動作を示すフローチャートである。尚、以下の説明において特に断らない限り、雰囲気遮断手段23は、遮断部材231が対向位置にある場合、基板保持手段11の基板回転機構121がスピンベース113を回転する方向に略同じ回転数で遮断部材231を回転するものとする。   Next, the drying processing operation in the substrate processing apparatus 9 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the overall operation of the substrate processing apparatus 9. Unless otherwise specified in the following description, the atmosphere blocking unit 23 is configured to rotate at substantially the same rotational speed in the direction in which the substrate rotating mechanism 121 of the substrate holding unit 11 rotates the spin base 113 when the blocking member 231 is in the facing position. It is assumed that the blocking member 231 is rotated.

まず、所定の基板Wに応じた乾燥プログラムが操作部971で選択され、実行指示される。その後、基板Wを処理ユニット91に搬入する準備として、制御ユニット97からの動作指令により以下の動作を行う。   First, a drying program corresponding to a predetermined substrate W is selected by the operation unit 971 and executed. Thereafter, in preparation for carrying the substrate W into the processing unit 91, the following operation is performed according to an operation command from the control unit 97.

すなわち、雰囲気遮断手段23が遮断部材231の回転を停止し、基板保持手段11がスピンベース113の回転を停止する。雰囲気遮断手段23が遮断部材231を離間位置へ移動すると共に、基板保持手段11がスピンベース113を基板Wの受け渡しに適した位置へ位置決めする。また、排液捕集手段21がカップ210をホームポジションに位置決めする。スピンベース113が基板Wの受け渡しに適した位置に位置決めされた後、基板保持手段11が基板保持部材115開状態とする。   That is, the atmosphere blocking unit 23 stops the rotation of the blocking member 231, and the substrate holding unit 11 stops the rotation of the spin base 113. The atmosphere blocking unit 23 moves the blocking member 231 to the separated position, and the substrate holding unit 11 positions the spin base 113 to a position suitable for delivery of the substrate W. Further, the drainage collecting means 21 positions the cup 210 at the home position. After the spin base 113 is positioned at a position suitable for delivery of the substrate W, the substrate holding means 11 is brought into the substrate holding member 115 open state.

また、侵入防止液供給手段31がノズル311を、凝固手段35がノズル351を、凝固対象液供給手段43がノズル411をそれぞれ退避位置(各ノズルがカップ210の周方向外側に外れている位置)へ移動する。更に、開閉弁337、437、519及び523が閉成し、開閉弁338が開成する。また、マスフローコントローラ559、563及び625が流量0(ゼロ)に設定される。   Further, the intrusion prevention liquid supply means 31 is the retreat position of the nozzle 311, the coagulation means 35 is the nozzle 351, and the coagulation target liquid supply means 43 is the retreat position (position where each nozzle is outside the circumferential direction of the cup 210). Move to. Further, the on-off valves 337, 437, 519 and 523 are closed, and the on-off valve 338 is opened. Further, the mass flow controllers 559, 563, and 625 are set to a flow rate 0 (zero).

基板Wを処理ユニット91に搬入する準備が完了した後、未処理の基板Wを処理ユニット91へ搬入する基板搬入工程(ステップS101)が行われる。即ち、インデクサロボット931がオープナー94上のFOUP949の所定の位置にある基板Wを下側のハンド933で取り出し、シャトル95の下側のハンド951に載置する。その後、シャトル95の下側のハンド951がセンターロボット96の側に移動され、センターロボット96がシャトル95の下側のハンド951上の基板Wを、下側のハンド961で取り上げる。   After the preparation for carrying the substrate W into the processing unit 91 is completed, a substrate carrying-in step (step S101) for carrying the unprocessed substrate W into the processing unit 91 is performed. That is, the indexer robot 931 takes out the substrate W at a predetermined position of the FOUP 949 on the opener 94 with the lower hand 933 and places it on the lower hand 951 of the shuttle 95. Thereafter, the lower hand 951 of the shuttle 95 is moved toward the center robot 96, and the center robot 96 picks up the substrate W on the lower hand 951 of the shuttle 95 with the lower hand 961.

その後、処理ユニット91のシャッター911が開かれ、センターロボット96が下側のハンド961を処理ユニット91の中に伸ばし、基板Wを基板保持手段11の基板保持部材115の基板支持部の上に載置する。基板Wの処理ユニット91への搬入が終了すると、センターロボット96が下側のハンド961を縮めて処理ユニット91内の外に出すとともに、シャッター911が閉じられる。   Thereafter, the shutter 911 of the processing unit 91 is opened, the center robot 96 extends the lower hand 961 into the processing unit 91, and the substrate W is placed on the substrate support portion of the substrate holding member 115 of the substrate holding means 11. Put. When the loading of the substrate W into the processing unit 91 is completed, the center robot 96 contracts the lower hand 961 and puts it out of the processing unit 91, and the shutter 911 is closed.

未処理の基板Wが処理ユニット91内に搬入され、基板保持部材115の基板支持部の上に載置されると、制御ユニット97から基板保持手段11への動作指令により、基板保持部材駆動機構119が基板保持部材115を閉状態とする。この基板処理装置9では、基板表面Wfを上方に向けた状態で表面Wfがフッ酸等の薬液処理が施された基板Wが装置内に搬入され、基板保持手段11に保持される。   When an unprocessed substrate W is carried into the processing unit 91 and placed on the substrate support portion of the substrate holding member 115, a substrate holding member driving mechanism is operated by an operation command from the control unit 97 to the substrate holding means 11. 119 closes the substrate holding member 115. In the substrate processing apparatus 9, the substrate W on which the surface Wf has been subjected to a chemical treatment such as hydrofluoric acid with the substrate surface Wf facing upward is carried into the apparatus and held by the substrate holding means 11.

基板搬入が完了すると、次に、リンス工程が行われる(ステップS102)。DIW吐出ノズル3を基板Wの回転中心A0の上方の回転中心位置へ移動させてリンス工程を実行する。制御ユニット97から雰囲気遮断手段23への動作指示により、遮断部材昇降機構247が遮断部材231を対向位置へ移動する。また、制御ユニット97から基板保持手段11への動作指令により、基板回転機構121がスピンベース113の回転数を変更し、リンス工程の間維持する。尚、カップ210は内捕集位置のままとされる。   When the substrate loading is completed, a rinsing process is performed next (step S102). The DIW discharge nozzle 3 is moved to the rotation center position above the rotation center A0 of the substrate W, and the rinse process is executed. In response to an operation instruction from the control unit 97 to the atmosphere blocking means 23, the blocking member lifting mechanism 247 moves the blocking member 231 to the opposite position. Further, according to an operation command from the control unit 97 to the substrate holding means 11, the substrate rotation mechanism 121 changes the rotation speed of the spin base 113 and maintains it during the rinsing process. Note that the cup 210 remains in the internal collection position.

リンス工程における基板Wの回転数は、基板表面Wfおよび基板裏面Wbに供給されたリンス液が基板表面Wfおよび基板裏面Wbの全面に拡散可能であり、かつ基板表面Wfを拡散する流れにより、基板表面Wfに残留する薬液を除去可能なように300〜1000rpmとすることが好ましい。以下では、リンス工程における基板Wの回転数を800rpmとして説明する。   The number of rotations of the substrate W in the rinsing process is such that the rinsing liquid supplied to the substrate surface Wf and the substrate back surface Wb can be diffused over the entire surface of the substrate surface Wf and the substrate back surface Wb, and the substrate surface Wf is diffused. It is preferable to set it as 300-1000 rpm so that the chemical | medical solution which remains on the surface Wf can be removed. Below, the rotation speed of the board | substrate W in a rinse process is demonstrated as 800 rpm.

遮断部材231が対向位置に位置決めされた後、制御ユニット97からリンス手段51への動作指示により、開閉弁519及び開閉弁523が開成する。   After the blocking member 231 is positioned at the facing position, the opening / closing valve 519 and the opening / closing valve 523 are opened by an operation instruction from the control unit 97 to the rinsing means 51.

これにより、第二DIW供給部513からリンス液が、主配管515、上側分岐配管517、上側第二供給管273を介してノズル275から基板表面Wfへ、また、主配管515、下側分岐配管521、下側第二供給管283を介してノズル291から基板裏面Wbへ供給される。基板表面Wf及び基板裏面Wbのそれぞれ中心付近に供給されたリンス液は、基板Wの回転による遠心力により、基板周縁方向に流動し、最終的には基板周縁部から基板W外へ飛散し、排液捕集手段21に捕集されて排液される。   As a result, the rinsing liquid from the second DIW supply unit 513 passes from the nozzle 275 to the substrate surface Wf via the main pipe 515, the upper branch pipe 517, and the upper second supply pipe 273, and the main pipe 515 and the lower branch pipe. 521 and the lower second supply pipe 283 to be supplied from the nozzle 291 to the substrate back surface Wb. The rinsing liquid supplied near the center of each of the substrate front surface Wf and the substrate back surface Wb flows in the direction of the substrate periphery due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and finally scatters from the substrate periphery to the outside of the substrate W. It is collected and drained by the drainage collecting means 21.

このリンス工程では、制御ユニット97はチャック回転機構22を駆動させてスピンチャック2とともに基板Wを例えば300rpmで回転させるとともに、ノズル275およびノズル291からDIWを例えば10秒間だけ基板表面Wfと裏面Wbに供給する。基板表面Wfに供給されたDIWには、基板Wの回転に伴う遠心力が作用し、基板Wの径方向外向きに均一に広げられて基板表面Wfに対するリンス処理が実行される。尚、リンス液は、先行する各工程において基板Wの裏面Wbの部分へ飛散したDIW等や、雰囲気の中に浮遊していたパーティクル等が基板Wに付着したものなどを除去する役割をも果たす。   In this rinsing step, the control unit 97 drives the chuck rotating mechanism 22 to rotate the substrate W together with the spin chuck 2 at, for example, 300 rpm, and the DIW from the nozzle 275 and the nozzle 291 to the substrate surface Wf and the back surface Wb for 10 seconds, for example. Supply. The DIW supplied to the substrate surface Wf is subjected to a centrifugal force accompanying the rotation of the substrate W, and is uniformly spread outward in the radial direction of the substrate W, so that a rinsing process is performed on the substrate surface Wf. The rinsing liquid also plays a role of removing DIW and the like scattered on the back surface Wb portion of the substrate W in each of the preceding steps, and particles adhering to the substrate W attached to the substrate W. .

リンス工程終了後、制御ユニット97からリンス手段51への動作指令により、開閉弁519及び開閉弁523が閉成する。   After the rinsing process, the on / off valve 519 and the on / off valve 523 are closed by an operation command from the control unit 97 to the rinsing means 51.

次に、基板表面Wfに対して、侵入防止液を供給する侵入防止液供給工程(ステップS103)が行われる。まず、制御ユニット97から基板保持手段11への動作指令により、基板回転機構121がスピンベース113の回転を開始させ、侵入防止液供給工程の間維持する。また、制御ユニット97から排液捕集手段21への動作指令により、カップ210が中捕集位置に位置決めされる。尚、雰囲気遮断手段23の遮断部材231は離間位置のままとされる。   Next, an intrusion prevention liquid supply step (step S103) for supplying an intrusion prevention liquid is performed on the substrate surface Wf. First, in response to an operation command from the control unit 97 to the substrate holding means 11, the substrate rotation mechanism 121 starts rotation of the spin base 113 and maintains it during the intrusion prevention liquid supply process. Further, the cup 210 is positioned at the middle collection position by an operation command from the control unit 97 to the drainage collecting means 21. Note that the blocking member 231 of the atmosphere blocking means 23 remains in the separated position.

侵入防止液供給工程における基板Wの回転数は、基板表面Wfに供給された侵入防止液が基板表面Wfの全面に拡散可能なように300〜500rpmとすることが好ましい。以下では、侵入防止液供給工程における基板Wの回転数を300rpmとして説明する。   The number of rotations of the substrate W in the intrusion prevention liquid supply step is preferably 300 to 500 rpm so that the intrusion prevention liquid supplied to the substrate surface Wf can diffuse over the entire surface of the substrate surface Wf. In the following description, it is assumed that the rotation speed of the substrate W in the intrusion prevention liquid supply step is 300 rpm.

また、制御ユニット97から侵入防止液供給手段31への動作指令により、ノズル駆動機構313がノズル311を基板表面Wfの中心上空へ位置決めする。ノズル311の位置決めが完了した後、制御ユニット97から侵入防止液供給手段31への動作指令により、開閉弁337が開成すると共に開閉弁338が閉成する。これにより、侵入防止液供給部333から侵入防止液としてHFEが配管335を介してノズル311から基板表面Wfの中心付近に供給される。   Further, the nozzle drive mechanism 313 positions the nozzle 311 above the center of the substrate surface Wf according to an operation command from the control unit 97 to the intrusion prevention liquid supply unit 31. After the positioning of the nozzle 311 is completed, the on-off valve 337 is opened and the on-off valve 338 is closed by an operation command from the control unit 97 to the intrusion prevention liquid supply means 31. As a result, HFE is supplied from the intrusion prevention liquid supply unit 333 as an intrusion prevention liquid from the nozzle 311 to the vicinity of the center of the substrate surface Wf via the pipe 335.

尚、侵入防止液は、基板Wを冷却し、後述する凝固工程において凝固対象液の凝固に要する時間を短縮するため、−(マイナス)10℃(摂氏)〜5℃(摂氏)に温度調整されていることが好ましい。以下では、侵入防止液の温度を0.5℃(摂氏)であるとして説明する。HFEは、凝固点が−38〜−135℃の間にあり、本実施例では−38℃として使用しているので上記の範囲に温度調整されていても液体として供給される。   The intrusion prevention liquid is cooled to − (minus) 10 ° C. (degrees Celsius) to 5 ° C. (degrees Celsius) in order to cool the substrate W and reduce the time required for the solidification of the liquid to be solidified in the solidification step described later. It is preferable. In the following description, it is assumed that the temperature of the intrusion prevention liquid is 0.5 ° C. (Celsius). HFE has a freezing point between −38 ° C. and −135 ° C., and is used as −38 ° C. in this embodiment, so that it is supplied as a liquid even if the temperature is adjusted to the above range.

基板表面Wfの中心付近に供給された侵入防止液は、基板Wが回転することにより生ずる遠心力により、基板Wの中心から基板Wの周縁部に向かって流動し、基板表面Wf全面に拡散する。この侵入防止液の流動に伴って、リンス液は除去されるとともに、DIWはHFEに対して不溶性なので基板表面Wfに形成されたパターンの間隙内部にまで侵入防止液が侵入するまで侵入防止液を供給する。その結果、基板表面WfのDIWはHFEによって置換される。   The intrusion prevention liquid supplied near the center of the substrate surface Wf flows from the center of the substrate W toward the peripheral edge of the substrate W by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and diffuses over the entire surface of the substrate surface Wf. . As the intrusion prevention liquid flows, the rinsing liquid is removed and DIW is insoluble in HFE, so the intrusion prevention liquid is used until the intrusion prevention liquid penetrates into the gaps of the pattern formed on the substrate surface Wf. Supply. As a result, the DIW on the substrate surface Wf is replaced by HFE.

基板表面Wfの全面に侵入防止液が拡散した後、制御ユニット97から侵入防止液供給手段31への動作指令により、開閉弁337が閉成すると共に開閉弁338が開成する。また、制御ユニット97から侵入防止液供給手段31への動作指令により、ノズル駆動機構313がノズル311を退避位置(ノズル311がカップ210の周方向外側に外れている位置)へ位置決めする。   After the intrusion prevention liquid diffuses over the entire surface Wf of the substrate, the on / off valve 337 is closed and the on / off valve 338 is opened by an operation command from the control unit 97 to the intrusion prevention liquid supply means 31. Further, according to an operation command from the control unit 97 to the intrusion prevention liquid supply means 31, the nozzle drive mechanism 313 positions the nozzle 311 to a retracted position (a position where the nozzle 311 is outside the circumferential direction of the cup 210).

次に、侵入防止液が付着している基板表面Wfに凝固対象液を供給する凝固対象液供給工程(ステップS104)が行われる。まず、制御ユニット97から排液捕集手段21への動作指令により、カップ210が外捕集位置に位置決めされる。尚、基板Wの回転は侵入防止液供給工程の際の回転数と同じ回転数が維持される。尚、雰囲気遮断手段23の遮断部材231は離間位置のままとされる。   Next, a coagulation target liquid supply step (step S104) for supplying the coagulation target liquid to the substrate surface Wf to which the intrusion prevention liquid is attached is performed. First, the cup 210 is positioned at the external collection position by an operation command from the control unit 97 to the drainage collecting means 21. The rotation of the substrate W is maintained at the same rotational speed as that in the intrusion prevention liquid supplying process. Note that the blocking member 231 of the atmosphere blocking means 23 remains in the separated position.

また、制御ユニット97から凝固対象液供給手段43への動作指令により、ノズル駆動機構413がノズル411を基板表面Wfの中心上空へ位置決めする。ノズル411の位置決めが完了した後、制御ユニット97から凝固対象液供給手段43への動作指令により、開閉弁437が開成する。これにより、第一DIW供給部433から凝固対象液としてDIWが配管449を介してノズル411から基板表面Wfの中心付近に供給される。   Further, the nozzle drive mechanism 413 positions the nozzle 411 above the center of the substrate surface Wf by an operation command from the control unit 97 to the coagulation target liquid supply means 43. After the positioning of the nozzle 411 is completed, the on-off valve 437 is opened by an operation command from the control unit 97 to the coagulation target liquid supply means 43. Thereby, DIW is supplied from the first DIW supply unit 433 as the liquid to be solidified from the nozzle 411 to the vicinity of the center of the substrate surface Wf via the pipe 449.

尚、凝固対象液は、後述する凝固工程において凝固に要する時間を短縮するため、また温度が高いゆえに凝固工程において凝固される前に蒸発してパターンを倒壊させることがないよう、0℃(摂氏)〜5℃(摂氏)に温度調整されていることが好ましい。以下では、凝固対象液の温度を0.5℃(摂氏)であるとして説明する。   It should be noted that the liquid to be coagulated is 0 ° C. (Celsius) so as to shorten the time required for coagulation in the coagulation process described later, and to prevent evaporation and collapse of the pattern before being coagulated in the coagulation process due to the high temperature. ) To 5 ° C. (degrees Celsius). In the following description, it is assumed that the temperature of the coagulation target liquid is 0.5 ° C. (Celsius).

基板表面Wfの中心付近に供給された凝固対象液は、基板Wが回転することにより生ずる遠心力により、基板Wの中心から基板Wの周縁部に向かって基板表面Wfに付着した侵入防止液を排除しながら流動する。ただし、基板表面Wfに形成されたパターンは微細なものであり、DIWは表面張力が大きいので凝固対象液はパターン間隙内部を含むパターン近傍(以下「パターン近傍」と記載する)の微小領域には容易に侵入することができない。また、HFEはDIWに対し不溶性であるため、更に侵入し難くなる。従って、凝固対象液供給工程においては、基板表面Wfに形成されたパターン近傍に侵入防止液を残留させたまま、基板表面Wf上に凝固対象液の液層が形成される。   The liquid to be solidified supplied to the vicinity of the center of the substrate surface Wf is the intrusion prevention liquid attached to the substrate surface Wf from the center of the substrate W toward the peripheral edge of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. It flows while eliminating. However, since the pattern formed on the substrate surface Wf is fine, and DIW has a large surface tension, the liquid to be solidified has a small area in the vicinity of the pattern including the inside of the pattern gap (hereinafter referred to as “pattern vicinity”). It cannot be easily penetrated. Moreover, since HFE is insoluble in DIW, it becomes more difficult to enter. Therefore, in the solidification target liquid supply step, a liquid layer of the solidification target liquid is formed on the substrate surface Wf while the intrusion prevention liquid remains in the vicinity of the pattern formed on the substrate surface Wf.

ここで、凝固対象液供給工程における基板表面Wfの状態について図14(a)及び(b)を用いて説明する。図14(a)は侵入防止液供給工程終了後の基板表面Wfの状態を示した模式図であり、図14(b)は凝固対象液供給工程終了後の基板表面Wfの状態を示した模式図である。   Here, the state of the substrate surface Wf in the solidification target liquid supplying step will be described with reference to FIGS. FIG. 14A is a schematic view showing the state of the substrate surface Wf after the end of the intrusion prevention liquid supplying step, and FIG. 14B is a schematic view showing the state of the substrate surface Wf after the end of the solidification target liquid supplying step. FIG.

侵入防止液供給工程において、基板表面Wfに供給された侵入防止液983は、図14(a)に示すように、パターン981とパターン981の間隙及び一群の微細な凹凸形状からなるパターン981内の隣接する凸部の間であるパターン間隙内部にまで侵入する。   In the intrusion prevention liquid supply step, the intrusion prevention liquid 983 supplied to the substrate surface Wf is, as shown in FIG. 14A, the gap between the pattern 981 and the pattern 981 and the pattern 981 having a group of fine irregularities. It penetrates into the pattern gap between adjacent convex portions.

その後、凝固対象液供給工程により基板表面Wf上に供給された凝固対象液985により、基板表面Wf上の侵入防止液983が押し流される。しかし、前述のとおり、パターン981の近傍には侵入防止液983が残留することとなるため、凝固対象液供給工程が終了した時点では、図14(b)に示すような状態となる。   Thereafter, the intrusion prevention liquid 983 on the substrate surface Wf is swept away by the solidification target liquid 985 supplied on the substrate surface Wf in the solidification target liquid supply step. However, since the intrusion prevention liquid 983 remains in the vicinity of the pattern 981 as described above, the state shown in FIG. 14B is obtained when the coagulation target liquid supply process is completed.

即ち、基板表面Wf上に形成されたパターン981の間隙内部及び最も外側の凸部の側壁近傍については侵入防止液983が残留し、その他の部分(パターンが形成されていない基板表面やパターンの凸部上面等)については凝固対象液985の液膜が形成されている。ここで、本実施形態における「パターン近傍」とは、図14(b)において符号987で示される侵入防止液983が残留する領域を示し、「パターン外領域」とは、図14(b)において符号989で示される侵入防止液983が凝固対象液985により除去され、凝固対象液985が基板表面Wfに接している領域を示す。   That is, the intrusion prevention liquid 983 remains inside the gap of the pattern 981 formed on the substrate surface Wf and in the vicinity of the side wall of the outermost convex portion, and other portions (the substrate surface where the pattern is not formed or the convexity of the pattern). A liquid film of the coagulation target liquid 985 is formed on the part upper surface and the like. Here, “in the vicinity of the pattern” in the present embodiment indicates an area where the intrusion prevention liquid 983 indicated by reference numeral 987 in FIG. 14B remains, and the “outside pattern area” indicates in FIG. 14B. An intrusion prevention liquid 983 indicated by reference numeral 989 is removed by the coagulation target liquid 985, and indicates an area where the coagulation target liquid 985 is in contact with the substrate surface Wf.

そして、パターン近傍987とパターン外領域989との境界は、凝固対象液供給工程において供給される凝固対象液985を供給する時間やその流量、基板Wの回転数などにより決定され、これらの条件を変更することにより、パターン近傍987を広くしてパターン外領域989を狭くする、あるいは、パターン近傍987を狭くしてパターン外領域989を広くすることができる。これらの領域の広狭については、パターンの強度や洗浄したいパターン外領域989の範囲等に基づいて適宜決定される。   The boundary between the pattern vicinity 987 and the non-pattern area 989 is determined by the supply time and flow rate of the coagulation target liquid 985 supplied in the coagulation target liquid supply step, the number of rotations of the substrate W, and the like. By changing, the pattern vicinity 987 can be widened and the pattern outside area 989 can be narrowed, or the pattern vicinity 987 can be narrowed and the pattern outside area 989 can be widened. The width of these areas is appropriately determined based on the strength of the pattern, the range of the non-pattern area 989 to be cleaned, and the like.

図13に戻る。基板表面Wfに凝固対象液の液層が形成された後、制御ユニット97から凝固対象液供給手段43への動作指令により、開閉弁437が閉成する。また、制御ユニット97から凝固対象液供給手段43への動作指令により、ノズル駆動機構413がノズル411を退避位置(ノズル411がカップ210の周方向外側に外れている位置)へ位置決めする。   Returning to FIG. After the liquid layer of the coagulation target liquid is formed on the substrate surface Wf, the on-off valve 437 is closed by an operation command from the control unit 97 to the coagulation target liquid supply means 43. Further, according to an operation command from the control unit 97 to the coagulation target liquid supply means 43, the nozzle drive mechanism 413 positions the nozzle 411 to the retracted position (position where the nozzle 411 is disengaged in the circumferential direction outside the cup 210).

次に、基板表面Wfに形成された凝固対象液の液膜を凝固する凝固工程(ステップS105)が行われる。まず、制御ユニット97から基板保持手段11への動作指令により、基板回転機構121がスピンベース113の回転数を変更し、凝固工程の間維持する。凝固工程における基板Wの回転数は、基板表面Wfに形成された凝固対象液の液膜を均一に凝固可能なように30〜100rpmの回転数で回転することが望ましい。以下では、凝固工程における基板Wの回転数を60rpmとして説明する。また、制御ユニット97から排液捕集手段21への動作指令により、カップ210が内捕集位置に位置決めされる。尚、雰囲気遮断手段23の遮断部材231は離間位置のままとされる。   Next, a coagulation step (step S105) for coagulating the liquid film of the liquid to be coagulated formed on the substrate surface Wf is performed. First, according to an operation command from the control unit 97 to the substrate holding means 11, the substrate rotation mechanism 121 changes the rotation speed of the spin base 113 and maintains it during the solidification process. The rotation speed of the substrate W in the coagulation step is desirably rotated at a rotation speed of 30 to 100 rpm so that the liquid film of the liquid to be solidified formed on the substrate surface Wf can be uniformly solidified. In the following description, it is assumed that the rotation speed of the substrate W in the solidification process is 60 rpm. Further, the cup 210 is positioned at the internal collection position by an operation command from the control unit 97 to the drainage collecting means 21. Note that the blocking member 231 of the atmosphere blocking means 23 remains in the separated position.

また、制御ユニット97から凝固手段35への動作指令により、ノズル駆動機構353がノズル351を基板表面Wfの中心上空へ位置決めする。ノズル353の位置決めが完了した後、制御ユニット97から凝固手段35への動作指令により、凝固用窒素ガス供給部373から凝固対象液の凝固点(DIWの凝固点0℃(摂氏))より低い温度に調整された凝固用気体が配管375を介して、ノズル351から基板表面Wfの中心部付近に供給される。   Further, the nozzle drive mechanism 353 positions the nozzle 351 above the center of the substrate surface Wf in accordance with an operation command from the control unit 97 to the solidifying means 35. After the positioning of the nozzle 353 is completed, the control unit 97 adjusts the temperature to be lower than the freezing point of the liquid to be solidified (DIW freezing point 0 ° C. (degrees Celsius)) from the solidification nitrogen gas supply unit 373 by an operation command from the solidification means 35. The solidified gas is supplied from the nozzle 351 to the vicinity of the center of the substrate surface Wf via the pipe 375.

尚、凝固用気体の温度は、凝固対象液の温度をできるだけ低下させてパーティクル等の除去率を向上する為に可能な限り低いほうが好ましい。しかし、侵入防止液を液体のまま維持して凍結洗浄を行うためには、凝固対象液と侵入防止液の温度をHFEの凝固点(最も凝固点が高いもので、−(マイナス)38℃(摂氏))より低い温度に冷却しないようにしなければならない。   The temperature of the coagulation gas is preferably as low as possible in order to reduce the temperature of the solidification target liquid as much as possible to improve the removal rate of particles and the like. However, in order to perform freezing and cleaning while maintaining the intrusion prevention liquid as a liquid, the temperature of the coagulation target liquid and the intrusion prevention liquid is set to the freezing point of HFE (the one with the highest freezing point, − (minus) 38 ° C. (Celsius). ) Do not cool to lower temperatures.

ただし、後述するように、凝固用気体は、回転する基板Wの表面Wf上を、基板Wの中心付近上空から端部上空まで移動するノズル351から吐出され、基板W、基板表面Wf上の凝固対象液および侵入防止液を冷却するため、基板W上の単位面積当たりに供給される冷熱の量は限られている。また、液体および固体を気体で冷却する効率、および、雰囲気からの吸熱も考慮して−50℃〜−(マイナス)190℃(摂氏)に温度調整されていることが好ましい。以下では、凝固用気体の温度を−(マイナス)190℃(摂氏)に調整するとして説明する。   However, as will be described later, the coagulation gas is discharged from the nozzle 351 moving on the surface Wf of the rotating substrate W from above the vicinity of the center of the substrate W to above the end thereof, and solidifies on the substrate W and the substrate surface Wf. In order to cool the target liquid and the intrusion prevention liquid, the amount of cooling heat supplied per unit area on the substrate W is limited. Moreover, it is preferable that the temperature is adjusted to −50 ° C. to − (minus) 190 ° C. (degrees Celsius) in consideration of the efficiency of cooling the liquid and solid with gas and the endothermic heat from the atmosphere. In the following description, it is assumed that the temperature of the coagulation gas is adjusted to − (minus) 190 ° C. (Celsius).

ノズル351から凝固用気体の吐出が開始された後、制御ユニット97から凝固手段35への動作指令により、ノズル駆動機構353がノズル351を基板表面Wfの中心付近上空から基板表面Wfの周縁部付近上空へ旋回移動させる。このように、基板Wを回転させながらノズル351を基板表面Wfの中心付近上空から周縁部付近上空まで旋回移動させることで、基板表面Wf全面に凝固用気体を吹きつけることが可能となり、基板表面Wf全面について均一に凝固対象液の凝固体を形成することが可能となる。   After the discharge of the coagulation gas from the nozzle 351, the nozzle drive mechanism 353 causes the nozzle 351 to move from the vicinity of the center of the substrate surface Wf to the vicinity of the peripheral portion of the substrate surface Wf by an operation command from the control unit 97 to the coagulation means 35. Turn to the sky. In this way, by rotating the nozzle 351 from the vicinity of the center of the substrate surface Wf to the vicinity of the peripheral edge while rotating the substrate W, it becomes possible to blow the coagulation gas over the entire surface of the substrate surface Wf. It is possible to form a solidified body of the liquid to be solidified uniformly over the entire surface of Wf.

凝固対象液であるDIWは、凝固して氷となることにより体積が増加する(0℃(摂氏)の水が0度℃(摂氏)の氷になると、その体積はおよそ1.1倍に増加する)。従って、基板表面Wfとパーティクル等との間に侵入したDIWが凝固して膨張することにより、パーティクル等が基板表面Wfから微小距離だけ離間する。その結果、基板表面Wfとパーティクル等との間の付着力が低減され、さらにはパーティクル等が基板Wから脱離することとなる。また、基板表面Wfと平行な方向にも膨張することにより、基板に固着しているパーティクル等を剥離する。これにより、後述する除去工程により凝固対象液の凝固体が除去されるとともに、パーティクル等も併せて除去が容易とされる。   The volume of DIW, which is the coagulation target liquid, increases in volume by solidifying into ice (when water at 0 ° C (degrees Celsius) becomes ice at 0 ° C (degrees Celsius), the volume increases approximately 1.1 times. To do). Accordingly, the DIW that has entered between the substrate surface Wf and the particles or the like solidifies and expands, whereby the particles or the like are separated from the substrate surface Wf by a minute distance. As a result, the adhesion force between the substrate surface Wf and the particles or the like is reduced, and further, the particles or the like are detached from the substrate W. Further, by expanding in a direction parallel to the substrate surface Wf, particles and the like fixed to the substrate are peeled off. As a result, the solidified body of the liquid to be solidified is removed by a removal step described later, and particles and the like are also easily removed.

尚、凝固対象液が凝固することによる体積の膨張は基板表面Wfの全面にわたって発生するが、パターン近傍については図14(b)に示すように侵入防止液が液体の状態で残留しているため、凝固対象液が凝固して体積が膨張することによる力の影響を受けず、パターンへのダメージが防止される。即ち、体積膨張による力は液体により受け流されることにより、パターン自体に直接作用しない。従って、凝固工程による更に微細となるパターン凸部の倒壊や剥離等のダメージが生じない。   Note that the expansion of the volume due to the solidification of the liquid to be solidified occurs over the entire surface of the substrate surface Wf, but the intrusion prevention liquid remains in the liquid state in the vicinity of the pattern as shown in FIG. The pattern is prevented from being damaged without being affected by the force due to the solidification of the liquid to be solidified and the volume expanding. That is, the force due to volume expansion is received by the liquid and does not directly affect the pattern itself. Therefore, damage such as collapse or peeling of the pattern convex portion that becomes finer due to the solidification process does not occur.

尚、ノズル351の旋回移動は、基板表面Wfの中心付近上空から基板表面Wfの周縁部付近上空へ1回移動するだけでなく、中心付近上空から周縁部付近上空への移動を複数回繰り返し行ってもよいし、中心付近上空から周縁部付近上空との間で往復運動させてもよい。   The swiveling movement of the nozzle 351 not only moves from the sky near the center of the substrate surface Wf to the sky near the peripheral edge of the substrate surface Wf, but also repeatedly moves from the sky near the center to the sky near the peripheral edge a plurality of times. Alternatively, it may be reciprocated between the sky near the center and the sky near the periphery.

次に、基板表面Wf上に形成された凝固対象液の凝固体を除去する除去工程(ステップS106)が行われる。まず、制御ユニット97から基板保持手段11への動作指令により、基板回転機構121がスピンベース113の回転数を除去工程の間維持する。一方、凝固対象液が凝固した後、凝固用気体の温度は−190℃から−60℃に調整される。   Next, a removal process (step S106) is performed to remove the solidified body of the liquid to be solidified formed on the substrate surface Wf. First, according to an operation command from the control unit 97 to the substrate holding means 11, the substrate rotation mechanism 121 maintains the rotation speed of the spin base 113 during the removal process. On the other hand, after the liquid to be solidified has solidified, the temperature of the solidifying gas is adjusted from −190 ° C. to −60 ° C.

DIWが凝固して氷となった凍結膜の形成後も凝固用気体を基板表面Wfに継続して供給し続ける。すると、上記凍結膜は時間経過とともに昇華していく。これは、冷凍庫内の氷がどんどん小さくなっていく現象と同一である。すなわち、本実施形態ではガス冷却ユニット611により窒素ガス温度を調整して凝固用窒素ガス中の水蒸気が凝結し始める温度、つまり露点を−60℃程度としており、凝固用窒素ガス中の水蒸気の分圧は図15に示すように1Pa(7.5×10−3Torr)程度にまで低下している。 Even after the formation of the frozen film in which DIW is solidified to become ice, the coagulation gas is continuously supplied to the substrate surface Wf. Then, the frozen film sublimates with time. This is the same phenomenon as the ice in the freezer gets smaller and smaller. That is, in this embodiment, the temperature of the nitrogen gas is adjusted by the gas cooling unit 611, and the temperature at which the water vapor in the solidifying nitrogen gas begins to condense, that is, the dew point is about −60 ° C. As shown in FIG. 15, the pressure is reduced to about 1 Pa (7.5 × 10 −3 Torr).

これに対し、凍結膜の温度は凝固用窒素ガスの温度よりも高く、実測によれば−20℃程度となっている。これは、基板Wの裏面Wbが常温雰囲気に面しており、基板裏面Wdから基板表面Wfへの熱移動により凍結膜の温度低下が抑制されていることに起因すると考えられる。ただし、基板表面Wfには凝固用窒素ガスが継続して供給されているため、凍結膜が液相に変わることはなく、凝固用窒素ガスの温度Tg(本実施形態では−60℃)とDIWの凝固点との間の温度Ts(本実施形態では−20℃)となる。   On the other hand, the temperature of the frozen film is higher than the temperature of the solidifying nitrogen gas, and is about −20 ° C. according to actual measurement. This is presumably because the back surface Wb of the substrate W faces a normal temperature atmosphere, and the temperature drop of the frozen film is suppressed by heat transfer from the substrate back surface Wd to the substrate surface Wf. However, since the solidification nitrogen gas is continuously supplied to the substrate surface Wf, the frozen film does not change to the liquid phase, and the solidification nitrogen gas temperature Tg (−60 ° C. in this embodiment) and DIW The temperature Ts (−20 ° C. in this embodiment) between the freezing point of

したがって、温度Tsでの凍結膜の蒸気圧(昇華圧)、例えば−20℃で約100Paに対し、凝固用窒素ガス中の水蒸気の分圧は上記したように1Pa程度と非常に低く、この蒸気圧差を埋めるように凍結膜の昇華蒸発が生じる。しかも本実施形態では、凝固用窒素ガスは継続して供給されているため、凝固用窒素ガス中の水蒸気の分圧が凍結膜の蒸気圧よりも低いという状況が維持されて昇華乾燥が進行していく。   Therefore, the vapor pressure (sublimation pressure) of the frozen film at the temperature Ts, for example, about 100 Pa at −20 ° C., the partial pressure of water vapor in the coagulation nitrogen gas is as low as about 1 Pa as described above. Sublimation evaporation of the frozen film occurs to fill the pressure difference. In addition, in this embodiment, since the coagulation nitrogen gas is continuously supplied, the situation where the partial pressure of water vapor in the coagulation nitrogen gas is lower than the vapor pressure of the frozen film is maintained, and sublimation drying proceeds. To go.

しかも、昇華により発生した水蒸気成分は凝固用窒素ガスの気流に乗って基板表面Wfから取り除かれるため、凍結膜から昇華して発生した水蒸気成分が液相や固相に戻り基板表面Wfに再付着するのを確実に防止することができる。このように、本実施形態では、大気圧雰囲気で凍結膜が液相を径由することなく気相に昇華されるとともに凝固用窒素ガスと一緒に基板表面Wfから除去されて基板Wが乾燥される。よって、凝固工程から継続して除去工程において供給される凝固用気体は除去工程において除去用気体しとして機能する。   Moreover, since the water vapor component generated by sublimation is removed from the substrate surface Wf by riding on the flow of nitrogen gas for solidification, the water vapor component generated by sublimation from the frozen film returns to the liquid phase or solid phase and reattaches to the substrate surface Wf. Can be surely prevented. As described above, in the present embodiment, the frozen film is sublimated into the gas phase without causing the liquid phase in the atmospheric pressure atmosphere, and is removed from the substrate surface Wf together with the nitrogen gas for solidification, and the substrate W is dried. The Therefore, the coagulation gas supplied from the coagulation process in the removal process functions as a gas for removal in the removal process.

この昇華乾燥が進行することで次に侵入防止液除去工程(ステップS107)が行われる。ここで、侵入防止液除去工程における基板表面Wfの状態について図16(a)及び(b)を用いて説明する。図16(a)は侵入防止液除去工程開始後の基板表面Wfの状態を示した模式図であり、図16(b)は侵入防止液除去工程終了後の基板表面Wfの状態を示した模式図である。   As the sublimation drying proceeds, an intrusion prevention liquid removing step (step S107) is performed next. Here, the state of the substrate surface Wf in the intrusion prevention liquid removing step will be described with reference to FIGS. FIG. 16A is a schematic view showing the state of the substrate surface Wf after the start of the intrusion prevention liquid removing step, and FIG. 16B is a schematic view showing the state of the substrate surface Wf after the end of the intrusion prevention liquid removing step. FIG.

除去工程において、基板表面Wfの凍結膜985aは凝固用窒素ガスが継続して供給されその表面から昇華蒸発が生じる。その結果、図16(a)に示すように凍結膜985aの膜厚が薄くなり、パターン981の先端が露出する。同時に、パターン近傍987に残留する液体のHFEである侵入防止液983の液面が露出する。そのため、侵入防止液983の液面に凝固用窒素ガスが供給されることとなる。   In the removing step, the frozen film 985a on the substrate surface Wf is continuously supplied with nitrogen gas for solidification, and sublimation evaporation occurs from the surface. As a result, as shown in FIG. 16A, the thickness of the frozen film 985a is reduced, and the tip of the pattern 981 is exposed. At the same time, the liquid surface of the intrusion prevention liquid 983 that is liquid HFE remaining in the pattern vicinity 987 is exposed. For this reason, the coagulation nitrogen gas is supplied to the liquid surface of the intrusion prevention liquid 983.

ここで、侵入防止液983も凍結膜985aと同様に、温度Tsでの侵入防止液983であるHFEの蒸気圧(昇華圧)は−20℃で約20kPaに対し、凝固用窒素ガス中のHFE蒸気の分圧は凝固用窒素ガスを乾燥状態気体としてHFE蒸気を含まないように生成すれば0Pa程度と非常に低く、この蒸気圧差を埋めるようにHFEの蒸発が生じる。このように、凍結膜985aの昇華乾燥と同時に平行して侵入防止液983の蒸発が発生することで凍結膜の昇華乾燥による除去と侵入防止液除去工程が開始される。   Here, similarly to the frozen film 985a, the intrusion prevention liquid 983 has a vapor pressure (sublimation pressure) of HFE as the intrusion prevention liquid 983 at the temperature Ts of about 20 kPa at −20 ° C. The partial pressure of the vapor is as low as about 0 Pa when the solidification nitrogen gas is generated in a dry state gas so as not to contain HFE vapor, and HFE is evaporated to fill this vapor pressure difference. As described above, evaporation of the intrusion prevention liquid 983 occurs in parallel with the sublimation drying of the frozen film 985a, whereby the removal of the frozen film by sublimation drying and the intrusion prevention liquid removal process are started.

そして、図16(b)に侵入防止液除去工程の終了時点を示すように、凍結膜985aの昇華乾燥の途中において侵入防止液983が全て蒸発される。即ち、パターン981は、凝固工程においては侵入防止液983によりダメージが防止される。   Then, as shown in FIG. 16B, the end of the intrusion prevention liquid removing step, the intrusion prevention liquid 983 is completely evaporated during the sublimation drying of the frozen film 985a. That is, the pattern 981 is prevented from being damaged by the intrusion prevention liquid 983 in the solidification process.

更に、侵入防止液除去工程の終了後も凝固用気体を基板表面Wfに継続して供給し続ける。凍結膜985aが、大気圧雰囲気で液相を径由することなく気相に昇華されるとともに凝固用窒素ガスと一緒に基板表面Wfから全て除去されると除去工程が完了する。このように、本実施例では凝固手段35が除去工程と侵入防止液除去工程を行う除去手段としても機能し、凝固用気体は除去工程において除去用気体としても機能する。   Furthermore, the coagulation gas is continuously supplied to the substrate surface Wf even after the intrusion prevention liquid removing step is completed. The removal process is completed when the frozen film 985a is sublimated into the gas phase without causing a liquid phase in an atmospheric pressure atmosphere and is completely removed from the substrate surface Wf together with the solidifying nitrogen gas. Thus, in this embodiment, the coagulation means 35 also functions as a removal means that performs the removal process and the intrusion prevention liquid removal process, and the coagulation gas also functions as a removal gas in the removal process.

基板表面Wf全面について凝固対象液の凝固体が形成された後、基板表面Wfから凝固対象液の凝固体が除去された後、制御ユニット97から凝固手段35への動作指令により、凝固用窒素ガス供給部373からの窒素ガスの供給が停止される。また、制御ユニット97から凝固手段35への動作指令により、ノズル駆動機構353がノズル351を退避位置(ノズル351がカップ210の周方向外側に外れている位置)へ位置決めする。   After the solidified body of the liquid to be solidified is formed on the entire surface of the substrate surface Wf, the solidified body of the liquid to be solidified is removed from the substrate surface Wf, and then the solidification nitrogen gas is generated by an operation command from the control unit 97 to the solidifying means 35. The supply of nitrogen gas from the supply unit 373 is stopped. Further, according to an operation command from the control unit 97 to the coagulation means 35, the nozzle drive mechanism 353 positions the nozzle 351 to the retracted position (position where the nozzle 351 is disengaged in the circumferential direction outside the cup 210).

次に、基板表面Wfの表面の雰囲気を置換する雰囲気置換工程が行われる(ステップS108)。制御ユニット97から乾燥用気体供給手段55への動作指令により、マスフローコントローラ559とマスフローコントローラ563が所定流量となるように開放される。尚、雰囲気遮断手段23の遮断部材231は対向位置のままとされ、カップ210は内捕集位置のままとされる。   Next, an atmosphere replacement process for replacing the atmosphere on the surface of the substrate surface Wf is performed (step S108). In response to an operation command from the control unit 97 to the drying gas supply means 55, the mass flow controller 559 and the mass flow controller 563 are opened so as to have a predetermined flow rate. Note that the blocking member 231 of the atmosphere blocking means 23 remains at the facing position, and the cup 210 remains at the internal collection position.

これにより、乾燥用窒素ガス供給部553からの常温の乾燥用窒素ガスが、主配管555、上側分岐配管557、上側第一供給管271を介して基板表面Wfへ、また、主配管555、下側分岐配管561、下側第一供給管281を介して基板裏面Wbへ供給される。乾燥用窒素ガスが、対向位置に位置決めされた遮断部材231の下面と基板表面Wfとの間の空間に充満し、また、スピンベース113の上面と基板裏面Wbとの間の空間に充満することにより、基板表面Wf及び基板裏面Wbと外気とが接触することを防止する。   As a result, room temperature drying nitrogen gas from the drying nitrogen gas supply unit 553 is supplied to the substrate surface Wf via the main pipe 555, the upper branch pipe 557, and the upper first supply pipe 271, and also to the main pipe 555, It is supplied to the substrate back surface Wb through the side branch pipe 561 and the lower first supply pipe 281. The drying nitrogen gas fills the space between the lower surface of the blocking member 231 positioned at the opposite position and the substrate surface Wf, and also fills the space between the upper surface of the spin base 113 and the substrate back surface Wb. This prevents the substrate front surface Wf and the substrate back surface Wb from coming into contact with the outside air.

基板Wが外気から遮断された後、制御ユニット97から基板保持手段11への動作指令により、基板回転機構121がスピンベース113の回転数を変更し、雰囲気置換工程の間維持する。雰囲気置換工程に於ける基板Wの回転数は、基板表面Wfおよび基板裏面Wbに残留した凝固用窒素ガスを遠心力により基板Wの外に振り切ることが可能なように1500〜3000rpmとすることが好ましい。以下では、雰囲気置換工程における基板Wの回転数を2000rpmとして説明する。   After the substrate W is shut off from the outside air, the substrate rotation mechanism 121 changes the rotation speed of the spin base 113 according to an operation command from the control unit 97 to the substrate holding means 11 and maintains it during the atmosphere replacement process. The rotation speed of the substrate W in the atmosphere replacement process is set to 1500 to 3000 rpm so that the nitrogen gas for solidification remaining on the substrate front surface Wf and the substrate back surface Wb can be shaken out of the substrate W by centrifugal force. preferable. Below, the rotation speed of the board | substrate W in an atmosphere substitution process is demonstrated as 2000 rpm.

基板Wの雰囲気置換完了後、制御ユニット97から乾燥用気体供給手段55への動作指令により、マスフローコントローラ559とマスフローコントローラ563が流量0(ゼロ)に設定される。また、制御ユニット97からの動作指令により基板回転機構121がスピンベース113の回転を停止する。また、制御ユニット97から雰囲気遮断手段23への動作指令により、遮断部材回転機構235が遮断部材231の回転を停止する。また、制御ユニット97から排液捕集手段21への動作指令により、カップ210がホームポジションに位置決めされる。スピンベース113の回転が停止した後、制御ユニット97からの動作指令により基板回転機構121がスピンベース113を基板Wの受け渡しに適した位置へ位置決めする。更に、制御ユニット97から雰囲気遮断手段23への動作指令により遮断部材昇降機構247が遮断部材231を離間位置へ移動する。   After the atmosphere replacement of the substrate W is completed, the mass flow controller 559 and the mass flow controller 563 are set to 0 (zero) in accordance with an operation command from the control unit 97 to the drying gas supply means 55. Further, the substrate rotation mechanism 121 stops the rotation of the spin base 113 in accordance with an operation command from the control unit 97. Further, the blocking member rotating mechanism 235 stops the rotation of the blocking member 231 according to an operation command from the control unit 97 to the atmosphere blocking means 23. Further, the cup 210 is positioned at the home position by an operation command from the control unit 97 to the drainage collecting means 21. After the rotation of the spin base 113 is stopped, the substrate rotation mechanism 121 positions the spin base 113 at a position suitable for delivery of the substrate W by an operation command from the control unit 97. Further, in response to an operation command from the control unit 97 to the atmosphere blocking means 23, the blocking member elevating mechanism 247 moves the blocking member 231 to the separated position.

基板表面Wfから凍結膜985aが完全に除去されて除去工程が完了した時点では基板Wの温度はDIWの凝固点以下となっており、低温状態のまま基板Wを搬出すると、基板表面Wfに結露が発生してしまう。そこで、本実施形態では除去工程の完了後に結露防止の目的で雰囲気置換工程を実行している。   When the freezing film 985a is completely removed from the substrate surface Wf and the removal process is completed, the temperature of the substrate W is equal to or lower than the freezing point of DIW. If the substrate W is carried out at a low temperature, dew condensation occurs on the substrate surface Wf. Will occur. Therefore, in the present embodiment, the atmosphere replacement process is performed for the purpose of preventing condensation after the removal process is completed.

この雰囲気置換工程では、ガス冷却ユニット611からの凝固用窒素ガスの供給が停止されるのと入れ替えに常温窒素ガスの供給が開始される。このように常温窒素ガスが基板表面Wfに供給されることで基板Wの温度が常温付近まで戻される。このため、基板Wに結露が発生するのを確実に防止することができる。   In this atmosphere replacement step, the supply of the room temperature nitrogen gas is started in place of the supply of the solidification nitrogen gas from the gas cooling unit 611 being stopped. In this way, the room temperature nitrogen gas is supplied to the substrate surface Wf, whereby the temperature of the substrate W is returned to near the room temperature. For this reason, it is possible to reliably prevent dew condensation on the substrate W.

最後に、基板Wを処理ユニット91から搬出する基板搬出工程が行われる(ステップS109)。基板保持手段11が基板Wの受け渡しに適した位置に位置決めされた後、制御ユニット97から基板保持手段11への動作指令により、基板保持部材駆動機構119が基板保持部材115を開状態として基板支持部の上に載置する。   Finally, a substrate unloading process for unloading the substrate W from the processing unit 91 is performed (step S109). After the substrate holding unit 11 is positioned at a position suitable for delivery of the substrate W, the substrate holding member drive mechanism 119 opens the substrate holding member 115 and supports the substrate in response to an operation command from the control unit 97 to the substrate holding unit 11. Place on top of the part.

その後、シャッター911が開放され、センターロボット96が上側のハンド961を処理ユニット91の中に伸ばし、基板Wを処理ユニット91の外に搬出し、シャトル95の上側のハンド951に移載する。その後、シャトル95は上側のハンド951をインデクサユニット93の側に移動する。そして、インデクサロボット931が上側のハンド933でシャトル95の上側のハンド951に保持されている基板Wを取り出し、FOUP949の所定の位置に搬入し、一連の処理が終了する。   Thereafter, the shutter 911 is opened, and the center robot 96 extends the upper hand 961 into the processing unit 91, carries the substrate W out of the processing unit 91, and transfers it to the upper hand 951 of the shuttle 95. Thereafter, the shuttle 95 moves the upper hand 951 toward the indexer unit 93. Then, the indexer robot 931 takes out the substrate W held by the upper hand 951 of the shuttle 95 with the upper hand 933 and carries it into a predetermined position of the FOUP 949, and a series of processing ends.

以上のように、本実施形態では、パターン近傍に侵入防止液が液体の状態で残留しているため、凝固対象液が凝固して体積が膨張することによる力が軽減され、パターンへのダメージが防止される。即ち、体積膨張による力は液体により受け流されることにより、パターン自体に直接作用しない。従って、パターン自体には力が加わらないため、パターン凸部の倒壊や剥離等のダメージが生じない。   As described above, in this embodiment, since the intrusion prevention liquid remains in the vicinity of the pattern in a liquid state, the force due to the solidification of the liquid to be solidified and the expansion of the volume is reduced, and the pattern is damaged. Is prevented. That is, the force due to volume expansion is received by the liquid and does not directly affect the pattern itself. Accordingly, since no force is applied to the pattern itself, damage such as collapse or peeling of the pattern convex portion does not occur.

そして、凍結膜を構成するDIWの凝固点よりも低温の凝固用窒素ガスを基板表面Wfに供給して凍結膜が液相に戻るのを防止するとともに、凝固用窒素ガスの露点を凍結膜の温度よりも低く設定することで凝固用窒素ガス中の水蒸気の分圧を凍結膜の蒸気圧(昇華圧)よりも低下させて昇華乾燥を実行している。   Then, nitrogen gas for solidification at a temperature lower than the freezing point of DIW constituting the frozen film is supplied to the substrate surface Wf to prevent the frozen film from returning to the liquid phase, and the dew point of the solidified nitrogen gas is set to the temperature of the frozen film. Sublimation drying is performed by setting the pressure lower than the vapor pressure (sublimation pressure) of the frozen film by lowering the partial pressure of water vapor in the solidifying nitrogen gas.

また、昇華乾燥により凝固用窒素ガス中の水蒸気の分圧は瞬間的に上昇するかも知れないが、フレッシュな凝固用窒素ガスを継続して基板表面Wfに供給しているため、凍結膜を覆う凝固用窒素ガス中の水蒸気の分圧は常に低くなり、昇華乾燥が進行していく。しかも、昇華により発生した水蒸気成分は凝固用窒素ガスの気流に乗って基板表面Wfから取り除かれるため、水蒸気成分が液相や固相に戻り基板表面Wfに再付着するのを確実に防止することができる。このように大気圧雰囲気で基板表面Wfに付着したリンス液(DIW)をHEFで置換後して良好に除去し、DIWの供給によってHFEをパターン近傍に残留された状態でDIWの凍結膜を形成し、凍結膜を昇華乾燥して基板Wを乾燥させることができる。そのため、侵入防止液によって凍結膜によるパターンへのダメージが防止される。そして、昇華乾燥による凍結膜の除去工程の間において侵入防止液の液面が露出するので同時に侵入防止液の蒸発による除去が行われる。   Further, although the partial pressure of water vapor in the coagulation nitrogen gas may increase instantaneously due to sublimation drying, since the fresh coagulation nitrogen gas is continuously supplied to the substrate surface Wf, the frozen film is covered. The partial pressure of water vapor in the coagulating nitrogen gas is always low, and sublimation drying proceeds. Moreover, since the water vapor component generated by sublimation is removed from the substrate surface Wf by riding on the flow of nitrogen gas for solidification, the water vapor component can be reliably prevented from returning to the liquid phase or solid phase and reattaching to the substrate surface Wf. Can do. In this way, the rinse liquid (DIW) adhering to the substrate surface Wf in the atmospheric pressure atmosphere is removed well after being replaced with HEF, and a DIW frozen film is formed with HFE remaining in the vicinity of the pattern by supplying DIW. Then, the frozen film can be sublimated and dried to dry the substrate W. Therefore, damage to the pattern by the frozen film is prevented by the intrusion prevention liquid. Then, since the liquid surface of the intrusion prevention liquid is exposed during the process of removing the frozen film by sublimation drying, the intrusion prevention liquid is simultaneously removed by evaporation.

尚、上記第一実施形態では、侵入防止液としてHFEを使用しているが、凝固対象液に対し不溶性で、かつ凝固対象液の凝固点より低い凝固点を有している液体であれば他の液体を使用することも可能である。例えばo−キシレン(1,2−ジメチルベンゼン)(化学式:C10、凝固点:−(マイナス)25.2℃(摂氏))、m−キシレン(1,3−ジメチルベンゼン)(化学式:C10、凝固点:−(マイナス)48.9℃(摂氏))、トリクロロメタン(化学式:CHCl、凝固点:−(マイナス)63.5℃(摂氏))、テトラクロロエチレン(化学式:CCl=CCl、凝固点:−(マイナス)22.2℃(摂氏))等である。尚、これらの物質は希釈されていても良い。 In the first embodiment, HFE is used as the intrusion prevention liquid. However, other liquids may be used as long as the liquid is insoluble in the liquid to be solidified and has a freezing point lower than the freezing point of the liquid to be solidified. Can also be used. For example, o-xylene (1,2-dimethylbenzene) (chemical formula: C 8 H 10 , freezing point:-(minus) 25.2 ° C. (Celsius)), m-xylene (1,3-dimethylbenzene) (chemical formula: C 8 H 10 , freezing point: − (minus) 48.9 ° C. (Celsius)), trichloromethane (chemical formula: CHCl 3 , freezing point: − (minus) 63.5 ° C. (Celsius)), tetrachlorethylene (chemical formula: CCl 2 = CCl , Freezing point: − (minus) 22.2 ° C. (Celsius)) and the like. These substances may be diluted.

また、侵入防止液として、凝固対象液に対し可溶性で、かつ凝固対象液の凝固点より低い凝固点を有している液体を使用することも可能である。例えば、イソプロピルアルコール(化学式:CO、凝固点:−(マイナス)90℃(摂氏))、エチルアルコール(化学式:COH、凝固点:−(マイナス)114℃(摂氏))、メチルアルコール(化学式:CHOH、凝固点:−(マイナス)98℃(摂氏))などである。尚、これらの物質は希釈されていてもよい。 Moreover, it is also possible to use a liquid that is soluble in the coagulation target liquid and has a freezing point lower than the freezing point of the coagulation target liquid as the intrusion prevention liquid. For example, isopropyl alcohol (chemical formula: C 3 H 8 O, freezing point: − (minus) 90 ° C. (Celsius)), ethyl alcohol (chemical formula: C 2 H 5 OH, freezing point: − (minus) 114 ° C. (Celsius)), Methyl alcohol (chemical formula: CH 3 OH, freezing point:-(minus) 98 ° C. (Celsius)). These substances may be diluted.

尚、侵入防止液として凝固対象液に対し可溶性の物質を使用する場合、凝固対象液供給工程に要する時間を短くして、パターン近傍から完全に除去されてしまう前に次工程である凝固工程に進み、凝固対象液を凝固すればよい。また、パターン近傍で凝固対象液と侵入防止液が混合した場合、凝固対象液の凝固点を降下させることになり、凝固工程を終了した後もパターン近傍の凝固対象液と侵入防止液との混合物が液体の状態を維持することになり、パターンへのダメージを防止することができる。   When a substance soluble in the coagulation target liquid is used as the intrusion prevention liquid, the time required for the coagulation target liquid supply process is shortened and the next coagulation process is performed before the liquid is completely removed from the vicinity of the pattern. It is only necessary to proceed and solidify the liquid to be coagulated. In addition, when the coagulation target liquid and the intrusion prevention liquid are mixed in the vicinity of the pattern, the solidification point of the coagulation target liquid is lowered, and the mixture of the coagulation target liquid and the intrusion prevention liquid in the vicinity of the pattern remains after the coagulation process is completed. The liquid state is maintained, and damage to the pattern can be prevented.

また、侵入防止液として凝固対象液に対し可溶性のものを使用した場合、凝固対象液とリンス液が同じDIWの時にリンス工程後に侵入防止液による置換がスムーズに行われるため、処理時間が短くなり好ましい。   In addition, when an intrusion prevention liquid that is soluble in the coagulation target liquid is used, the replacement with the intrusion prevention liquid is performed smoothly after the rinsing process when the coagulation target liquid and the rinse liquid are the same DIW, so the processing time is shortened. preferable.

更に、リンス工程の後に置換工程を介在し、置換工程の後に侵入防止液供給工程を行うようにしてもよい。基板表面Wfの中心付近に供給された置換液は、基板Wの回転に伴う遠心力により、基板表面Wfの中心から基板表面Wfの周縁部に向かって流動し、基板表面Wf全面に拡散する。基板表面Wf上に拡散した置換液は、パターン近傍に残留するリンス液と置換し、あるいはリンス液と混合する。置換液または置換液とリンス液の混合物は侵入防止液と混合しやすいため、侵入防止液供給工程においてパターン近傍の置換液あるいはリンス液と置換液の混合液が侵入防止液により除去されることとなる。   Furthermore, a replacement process may be interposed after the rinsing process, and an intrusion prevention liquid supply process may be performed after the replacement process. The substitution liquid supplied near the center of the substrate surface Wf flows from the center of the substrate surface Wf toward the peripheral edge of the substrate surface Wf by the centrifugal force accompanying the rotation of the substrate W, and diffuses over the entire surface of the substrate surface Wf. The replacement liquid diffused on the substrate surface Wf is replaced with the rinse liquid remaining in the vicinity of the pattern or mixed with the rinse liquid. Since the substitution liquid or the mixture of the substitution liquid and the rinse liquid is easy to mix with the intrusion prevention liquid, the substitution liquid near the pattern or the mixture of the rinse liquid and the substitution liquid is removed by the intrusion prevention liquid in the intrusion prevention liquid supply process. Become.

具体的には、上記第一実施形態では、侵入防止液としてリンス液と不溶性のHFEを使用した場合、リンス液の置換液としてIPAを用いてもよい。更に、リンス液対し可溶性であり、侵入防止液と置換可能、あるいは侵入防止液と混合し、リンス液と混合しやすくする物質であれば他の物質を使用することも可能である。例えば、エチルアルコールやメチルアルコールを使用することが可能である。尚、これらの液は希釈されていてもよい。   Specifically, in the first embodiment, when a rinse liquid and insoluble HFE are used as the intrusion prevention liquid, IPA may be used as a replacement liquid for the rinse liquid. Furthermore, other substances can be used as long as they are soluble in the rinsing liquid and can be replaced with the intrusion prevention liquid or mixed with the intrusion prevention liquid to facilitate mixing with the rinsing liquid. For example, ethyl alcohol or methyl alcohol can be used. These liquids may be diluted.

更に、上記基板処理装置9はリンス工程の前に薬液処理工程を行う装置であってもよい。即ち、基板処理装置9内で薬液処理機構を具備するようにしてもよい。また、基板処理装置9にリンス工程が済んだ基板を搬入して上記処理を行うようにしてもよい。   Further, the substrate processing apparatus 9 may be an apparatus that performs a chemical treatment process before the rinsing process. That is, a chemical processing mechanism may be provided in the substrate processing apparatus 9. Further, the substrate processing apparatus 9 may carry in the above-mentioned processing by carrying the substrate after the rinsing process.

<第二実施形態>
更に、凝固用気体は乾燥状態気体として生成し供給するようにしてもよい。こうすることで凝固用窒素ガス中の水蒸気の分圧は0Pa程度にまで低下する。そして、凝固用窒素ガスの温度Tgを−20℃とする。したがって、凍結膜の蒸気圧(昇華圧)、−20℃で約100Paに対し、凝固用窒素ガス中の水蒸気の分圧は乾燥状態気体が水蒸気を含まないため上記したように0Pa程度と非常に低く、この蒸気圧差を埋めるように昇華蒸発が生じる。そして、凝固用窒素ガスは継続して供給されているため、凝固用窒素ガス中の水蒸気の分圧が凍結膜の蒸気圧よりも低いという状況が維持されて昇華乾燥が進行していく。
<Second embodiment>
Further, the coagulation gas may be generated and supplied as a dry state gas. By doing so, the partial pressure of water vapor in the solidifying nitrogen gas is reduced to about 0 Pa. And the temperature Tg of nitrogen gas for solidification shall be -20 degreeC. Therefore, the vapor pressure (sublimation pressure) of the frozen film is about 100 Pa at −20 ° C., whereas the partial pressure of water vapor in the coagulation nitrogen gas is about 0 Pa as described above because the dry state gas does not contain water vapor. Low, sublimation evaporation occurs to fill this vapor pressure difference. Since the coagulation nitrogen gas is continuously supplied, the state that the partial pressure of water vapor in the coagulation nitrogen gas is lower than the vapor pressure of the frozen film is maintained, and the sublimation drying proceeds.

この昇華乾燥が進行することで次に侵入防止液除去工程が行われる。除去工程において、基板表面Wfの凍結膜は凝固用窒素ガスが継続して供給さるその表面から昇華蒸発が生じる。その結果、侵入防止液の液面に凝固用窒素ガスが供給されることとなる。ここで、侵入防止液のHFEの蒸気圧(昇華圧)は、−20℃で約20kPaに対し、凝固用窒素ガス中のHFE蒸気の分圧は上記したように0Pa程度と非常に低く、この蒸気圧差を埋めるように蒸発が生じる。   As the sublimation drying proceeds, an intrusion prevention liquid removing step is performed next. In the removing step, the frozen film on the substrate surface Wf undergoes sublimation evaporation from the surface to which the solidification nitrogen gas is continuously supplied. As a result, the coagulation nitrogen gas is supplied to the liquid surface of the intrusion prevention liquid. Here, the vapor pressure (sublimation pressure) of HFE as an intrusion prevention liquid is about 20 kPa at −20 ° C., whereas the partial pressure of HFE vapor in the nitrogen gas for solidification is as low as about 0 Pa as described above. Evaporation occurs to fill the vapor pressure difference.

そして、第二実施例ではHFEの凝固点が−38℃に対して凝固用窒素ガスの温度Tgを−20℃としているので、侵入防止液除去工程においてHFEが凝固用窒素ガスに直接晒されることとなってもHFEが凝固することを防止することができる。即ち、乾燥状態気体の凝固用窒素ガスを使用することで、侵入防止液の凝固点よりも低く無い温度の凝固用窒素ガスを使用して昇華乾燥と侵入防止液の除去を行うことができる。   In the second embodiment, since the freezing point of HFE is −38 ° C. and the temperature Tg of the solidifying nitrogen gas is −20 ° C., the HFE is directly exposed to the solidifying nitrogen gas in the intrusion prevention liquid removing step. Even if it becomes, it can prevent that HFE solidifies. That is, by using the solidifying nitrogen gas in a dry state gas, sublimation drying and removal of the intrusion preventing liquid can be performed using the solidifying nitrogen gas at a temperature not lower than the freezing point of the intrusion preventing liquid.

<第三実施形態>
また、上記実施形態では、凝固対象液とリンス液を同じDIWとしているが、それぞれ別の液とすることも可能である。具体的には、上記実施形態においては、侵入防止液としてHFEを、凝固対象液及びリンス液としてDIWを用いたが、それに代えて、凝固対象液としてイソプロピルアルコール(Isopropyl alcohol、以下「IPA」と記載する)とDIWの混合液を用いてもよい。こうすることで除去工程をより短時間で行うことが可能となる。以下にその除去工程を詳細に説明する。
<Third embodiment>
Moreover, in the said embodiment, although the coagulation object liquid and the rinse liquid are made into the same DIW, it is also possible to set it as a respectively different liquid. Specifically, in the above embodiment, HFE is used as the intrusion prevention liquid, and DIW is used as the coagulation target liquid and the rinse liquid. Instead, isopropyl alcohol (hereinafter referred to as “IPA”) is used as the coagulation target liquid. A mixture of DIW and DIW may be used. In this way, the removal process can be performed in a shorter time. The removal process will be described in detail below.

除去工程および侵入防止液除去工程における基板表面Wfの状態について図17(a)乃至(c)を用いて説明する。図17(a)は除去工程開始後の基板表面Wfの状態を示した模式図であり、図17(b)は侵入防止液除去工程開始後の基板表面Wfの状態を示した模式図であり、図17(c)は侵入防止液除去工程終了後の基板表面Wfの状態を示した模式図である。   The state of the substrate surface Wf in the removal step and the intrusion prevention liquid removal step will be described with reference to FIGS. FIG. 17A is a schematic diagram showing the state of the substrate surface Wf after the start of the removing process, and FIG. 17B is a schematic diagram showing the state of the substrate surface Wf after the start of the intrusion prevention liquid removing process. FIG. 17C is a schematic diagram showing the state of the substrate surface Wf after the intrusion prevention liquid removing step is completed.

凝固対象液供給工程においてDIWとIPAを5:2の比率(凝固点が−10℃の混合液)の混合液が供給され、パターン近傍に侵入防止液が残留した状態で凝固工程が行われる。その結果、凍結膜が形成されると、図17(a)に示すように凍結膜985bはDIWが氷となり、IPAは液体のままで形成される。IPAの凝固点は−90℃のため、凍結膜985bが−20℃となっても液体のままで粒状に分散した状態となる。   In the solidification target liquid supply process, a mixed liquid of DIW and IPA in a ratio of 5: 2 (mixed liquid having a solidification point of −10 ° C.) is supplied, and the solidification process is performed in a state where the intrusion prevention liquid remains in the vicinity of the pattern. As a result, when the frozen film is formed, as shown in FIG. 17A, the frozen film 985b is formed with DIW as ice and the IPA as liquid. Since the freezing point of IPA is −90 ° C., even when the frozen film 985b becomes −20 ° C., it remains in a liquid state and is dispersed in a granular form.

なお、凝固対象液の混合比率は、混合液の凝固点が−20℃以上となるように設定されるように比率を設定すればよい。こうすることで、−20℃の凍結膜が生成されるように凝固工程を行う際には、凝固対象液においてDIWが凍結膜を形成することとなる。   In addition, what is necessary is just to set a mixing ratio of the coagulation | solidification object liquid so that the freezing point of a liquid mixture may be set to -20 degreeC or more. In this way, when the coagulation process is performed so that a frozen film at −20 ° C. is generated, DIW forms a frozen film in the coagulation target liquid.

DIW成分が完全に氷になった後も、基板表面Wfの凍結膜985aは凝固用窒素ガスが継続して供給さるその表面から昇華蒸発が生じる。即ち、第一実施例と同様に除去工程が開始される。その結果、図17(b)に示すように凍結膜985bの膜厚が薄くなり、パターン981の先端が露出するとともに液体のIPAが蒸発される。同時に、パターン近傍987に残留する液体のHFEである侵入防止液983の液面が露出する。そのため、凍結膜985bは複数の空孔が形成されたポーラス状の表面を有するとともに、侵入防止液983の液面に凝固用窒素ガスが供給されることとなる。   Even after the DIW component is completely iced, the frozen film 985a on the substrate surface Wf undergoes sublimation evaporation from the surface to which the nitrogen gas for solidification is continuously supplied. That is, the removal process is started as in the first embodiment. As a result, as shown in FIG. 17B, the thickness of the frozen film 985b is reduced, the tip of the pattern 981 is exposed, and the liquid IPA is evaporated. At the same time, the liquid surface of the intrusion prevention liquid 983 that is liquid HFE remaining in the pattern vicinity 987 is exposed. Therefore, the frozen film 985b has a porous surface in which a plurality of pores are formed, and the coagulation nitrogen gas is supplied to the liquid surface of the intrusion prevention liquid 983.

このように、IPAが凝固せずに、液体のまま分散残留していることで凍結膜985bの除去の過程でIPAが露出すると露出したIPAは蒸発して凍結膜985bに空孔を形成することとなる。よって、凍結膜985bの残留量が減って、以後の除去工程において凍結膜985bの除去時間を短縮することができる。更に、空孔を介して侵入防止液983の液面が一部露出すると、その露出面から侵入防止液除去工程も開始される。このように、凍結膜985bの昇華乾燥と同時に平行してIPAと侵入防止液983の蒸発が発生することで侵入防止液除去工程が開始される。また、パターン981上面のポーラス上の凍結膜985bはパターン間においてブリッジを形成するので、空孔から侵入防止液983が蒸発除去される際には、パターン補強の役目を行う。   As described above, when the IPA is exposed in the process of removing the frozen film 985b because the IPA does not solidify and remains in a liquid state, the exposed IPA evaporates to form pores in the frozen film 985b. It becomes. Therefore, the remaining amount of the frozen film 985b is reduced, and the removal time of the frozen film 985b can be shortened in the subsequent removal process. Further, when a part of the liquid surface of the intrusion prevention liquid 983 is exposed through the holes, the intrusion prevention liquid removing process is also started from the exposed surface. In this way, the IPA and intrusion prevention liquid 983 evaporate in parallel with the sublimation drying of the frozen film 985b, so that the intrusion prevention liquid removing process is started. Further, since the frozen film 985b on the top surface of the pattern 981 forms a bridge between the patterns, it functions as a pattern reinforcement when the intrusion prevention liquid 983 is removed by evaporation from the holes.

そして、図17(c)に侵入防止液除去工程の終了時点を示すように、凍結膜985bの昇華乾燥の途中において侵入防止液983が全て蒸発される。即ち、パターン981は、凝固工程においては侵入防止液983によりダメージが防止され、侵入防止液983の侵入防止液除去工程においては凍結膜985bによりパターンが補強された状態で侵入防止液983の蒸発による除去が行われ、侵入防止液983の蒸発による表面張力によりパターン981の倒壊等のダメージが防止される。   Then, as shown in FIG. 17C, the end of the intrusion prevention liquid removing step, the intrusion prevention liquid 983 is completely evaporated during the sublimation drying of the frozen film 985b. That is, the pattern 981 is prevented from being damaged by the intrusion prevention liquid 983 in the coagulation process, and in the intrusion prevention liquid removal process of the intrusion prevention liquid 983 by the evaporation of the intrusion prevention liquid 983 in a state where the pattern is reinforced by the frozen film 985b. Removal is performed, and damage such as collapse of the pattern 981 is prevented by surface tension due to evaporation of the intrusion prevention liquid 983.

更に、侵入防止液除去工程の終了後も凝固用気体を基板表面Wfに継続して供給し続ける。凍結膜985bが、大気圧雰囲気で液相を径由することなく気相に昇華されるとともにIPAも蒸発され、ともに凝固用窒素ガスと一緒に基板表面Wfから全て除去されると除去工程が完了する。このように、本実施例では凍結膜を凝固点の異なる二成分の液体で構成し、昇華乾燥時に凍結膜よりIPAを早く蒸発させることで凍結膜の昇華乾燥をより短時間で行うことができる。即ち、凍結膜の蒸気圧(昇華圧)、−20℃で約100Paに対し、IPAの蒸気圧は−20℃で約133Paと高いため、また、凝固用窒素ガス中に含まれるIPA蒸気量がゼロに近いためIPAは凍結膜より早く蒸発する。   Furthermore, the coagulation gas is continuously supplied to the substrate surface Wf even after the intrusion prevention liquid removing step is completed. When the frozen film 985b is sublimated into the gas phase without causing the liquid phase in the atmospheric pressure atmosphere, the IPA is evaporated, and the removal process is completed when all of the frozen film 985b is removed from the substrate surface Wf together with the solidification nitrogen gas. To do. As described above, in this embodiment, the frozen membrane is composed of two component liquids having different freezing points, and the IPA is evaporated faster than the frozen membrane during sublimation drying, so that the frozen membrane can be sublimated and dried in a shorter time. That is, the vapor pressure (sublimation pressure) of the frozen film is about 100 Pa at −20 ° C., whereas the vapor pressure of IPA is about 133 Pa at −20 ° C., and the amount of IPA vapor contained in the coagulation nitrogen gas is Since it is close to zero, IPA evaporates faster than the frozen membrane.

<その他>
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態では、基板表面Wfに凝固対象液としてDIWを供給しているが、凝固対象液としてはDIWに限定されるものではなく、純水、超純水や水素水、炭酸水等、更にはSC1等の液体であっても使用することができる。また、DIWに窒素ガスを溶解した気体溶解液を使用することもできる。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in each of the above embodiments, DIW is supplied to the substrate surface Wf as the coagulation target liquid, but the coagulation target liquid is not limited to DIW, and pure water, ultrapure water, hydrogen water, carbonated water Etc., and even liquids such as SC1 can be used. A gas solution obtained by dissolving nitrogen gas in DIW can also be used.

9 基板処理装置
11 基板保持手段
21 排液捕集手段
23 雰囲気遮断手段
31 侵入防止液供給手段
35 凝固手段
43 凝固対象液供給手段
51 リンス手段
55 乾燥用気体供給手段
91 処理ユニット
97 制御ユニット
313 ノズル駆動機構
331 侵入防止液供給手段
353 ノズル駆動機構
371 凝固用窒素ガス供給手段
413 ノズル駆動機構
553 乾燥用窒素ガス供給部
738 基板保持部材駆動機構
W 基板
Wb 基板裏面
Wf 基板表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Substrate processing apparatus 11 Substrate holding means 21 Drainage collecting means 23 Atmosphere blocking means 31 Intrusion prevention liquid supply means 35 Coagulation means 43 Coagulation target liquid supply means 51 Rinse means 55 Drying gas supply means 91 Processing unit 97 Control unit 313 Nozzle Drive mechanism 331 Intrusion prevention liquid supply means 353 Nozzle drive mechanism 371 Coagulation nitrogen gas supply means 413 Nozzle drive mechanism 553 Nitrogen gas supply section for drying 738 Substrate holding member drive mechanism W substrate Wb Substrate back surface Wf Substrate surface

Claims (3)

パターンが形成された基板に対し、侵入防止液を供給する侵入防止液供給工程と、
侵入防止液が供給された前記基板に対し、凝固体を形成可能な凝固対象液を供給する凝固対象液供給工程と、
前記凝固対象液の凝固体を生成する凝固工程と、
を備え、
前記侵入防止液は、前記凝固対象液の凝固点より低い凝固点を有する物質であり、前記パターン近傍に残留して前記凝固対象液が前記パターン近傍に侵入することを防止し、
前記凝固工程は、記基板を前記凝固対象液の凝固点以下かつ前記侵入防止液の凝固点以上に冷却する、
更に、前記凝固工程にて形成された凝固体に向けて前記凝固対象液の凝固点よりも低い温度で除去用気体を供給して前記侵入防止液を除去する除去工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
An intrusion prevention liquid supply step for supplying an intrusion prevention liquid to the substrate on which the pattern is formed;
A coagulation target liquid supply step for supplying a coagulation target liquid capable of forming a solidified body to the substrate supplied with the intrusion prevention liquid;
A solidification step for producing a solidified body of the liquid to be solidified;
With
The intrusion prevention liquid is a substance having a freezing point lower than the freezing point of the coagulation target liquid, and prevents the coagulation target liquid from entering the pattern vicinity by remaining in the vicinity of the pattern;
In the solidification step, the substrate is cooled below the solidification point of the liquid to be solidified and above the solidification point of the intrusion prevention liquid.
Further, a removal step of removing the intrusion prevention liquid by supplying a gas for removal at a temperature lower than the freezing point of the solidification target liquid toward the solidified body formed in the solidification step;
The substrate processing method characterized by comprising.
請求項1に記載の基板処理方法であって、
前記凝固対象液供給工程は、前記侵入防止液が付着した前記基板に対し、前記凝固対象液を供給し、前記パターン近傍以外の前記侵入防止液を除去する基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 1,
The solidification target liquid supply step is a substrate processing method in which the solidification target liquid is supplied to the substrate to which the intrusion prevention liquid is attached, and the intrusion prevention liquid other than the vicinity of the pattern is removed.
請求項2記載の基板処理方法であって、
前記侵入防止液は、前記凝固対象液に対し不溶性の物質である基板処理方法。
A substrate processing method according to claim 2, wherein
The substrate processing method, wherein the intrusion prevention liquid is a substance insoluble in the coagulation target liquid.
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