JP2019160957A - 基板乾燥装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】乾燥用流体を基板に対して均一に供給すること。【解決手段】実施形態に係る基板乾燥装置は、処理室と、蓋部とを備える。処理室は、基板を搬入出させるための開口部を有する。蓋部は、開口部を開閉可能である。また、蓋部は、拡散室と、整流部材とを備える。拡散室は、乾燥用流体を拡散させる。また、整流部材は、拡散室に拡散された乾燥用流体の流れを整えて拡散室から処理室へ流出させる。【選択図】図５

Description

開示の実施形態は、基板乾燥装置に関する。
従来、液処理後の基板を乾燥する基板乾燥装置が知られている。たとえば、特許文献１には、液処理槽の上部に配置される処理室と、液処理槽で液処理された基板を処理室に搬送する搬送部と、処理室の内部に設けられて処理室内に乾燥用流体を供給する供給ノズルとを備えた基板乾燥装置が開示されている。
特開２０１６−１１９４３６号公報
しかしながら、上述した従来技術には、処理室内に配置された基板に対して乾燥用流体を均一に供給するという点で更なる改善の余地がある。
実施形態の一態様は、乾燥用流体を基板に対して均一に供給することのできる基板乾燥装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る基板乾燥装置は、基板を乾燥させる基板乾燥装置であって、処理室と、蓋部とを備える。処理室は、基板を搬入出させるための開口部を有する。蓋部は、開口部を開閉可能である。また、蓋部は、拡散室と、整流部材とを備える。拡散室は、乾燥用流体を拡散させる。また、整流部材は、拡散室に拡散された乾燥用流体の流れを整えて拡散室から処理室へ流出させる。
実施形態の一態様によれば、乾燥用流体を基板に対して均一に供給することができる。
図１は、実施形態に係る基板処理装置の模式的な断面図である。 図２は、実施形態に係る蓋部の模式的な平面図である。 図３は、実施形態に係るノズルの模式的な平面図である。 図４は、実施形態に係る整流部材の模式的な平面図である。 図５は、実施形態に係る処理室内に形成されるダウンフローを示す模式図である。 図６は、乾燥用流体の供給経路の構成を示す模式的な断面図である。 図７は、上流側供給経路と下流側供給経路とが接続された状態を示す模式的な断面図である。 図８は、実施形態に係る基板処理装置が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、第１搬入処理の動作例を示す図である。 図１０は、液処理の動作例を示す図である。 図１１は、第２搬入処理の動作例を示す図である。 図１２は、乾燥処理の動作例を示す図である。 図１３は、搬出処理の動作例を示す図である。 図１４は、変形例に係る基板乾燥装置の模式的な断面図である。 図１５は、変形例に係る基板乾燥装置の模式的な断面図である。
以下に、本願に係る基板乾燥装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る基板乾燥装置が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
まず、実施形態に係る基板処理装置の構成について図１〜図４を参照して説明する。図１は、実施形態に係る基板処理装置の模式的な断面図である。また、図２は、実施形態に係る蓋部の模式的な平面図であり、図３は、実施形態に係るノズルの模式的な平面図であり、図４は、実施形態に係る整流部材の模式的な平面図である。
図１に示すように、基板処理装置１００は、シリコンウェハ等の半導体基板（以下、単に「ウェハＷ」と記載する）に対して液処理を行う液処理槽１と、液処理槽１の上部に配置され、液処理後のウェハＷの乾燥を行う基板乾燥装置２とを備える。また、基板処理装置１００は、液処理槽１および基板乾燥装置２を制御する制御装置８を備える。
液処理槽１は、貯留槽１０と、オーバーフロー槽１１と、シール槽１２とを備える。貯留槽１０、オーバーフロー槽１１およびシール槽１２は、上部に開口部を有し、内部に処理液を貯留する。
貯留槽１０は、複数のウェハＷを一括して浸漬可能な大きさに形成される。オーバーフロー槽１１は、貯留槽１０の上端外周部に形成され、貯留槽１０からオーバーフローした処理液を貯留する。シール槽１２は、オーバーフロー槽１１の上端外周部に形成され、純水等を貯留する。シール槽１２に貯留された純水等に後述する遮蔽機構５０のシール片５２３を浸漬させることにより、液処理槽１の内部と外部とを遮断することができる。
液処理槽１には、処理液の供給を行う処理液供給機構１３と、処理液の排出を行う処理液排出機構１４とが設けられる。
処理液供給機構１３は、複数（ここでは、２つ）の処理液吐出ノズル１３１と、供給路１３２と、処理液供給源１３３と、バルブ１３４と、流量調整器１３５とを備える。２つの処理液吐出ノズル１３１は、貯留槽１０の内側底部に設けられる。供給路１３２は、２つの処理液吐出ノズル１３１と処理液供給源１３３とを接続する。処理液供給源１３３は、２つの処理液吐出ノズル１３１に対して処理液を供給する。ここでは、処理液として純水等のリンス液が供給されるものとする。バルブ１３４は、供給路１３２の中途部に設けられ、供給路１３２を開閉する。流量調整器１３５は、供給路１３２の中途部に設けられ、供給路１３２を流れる処理液の流量を調整する。バルブ１３４および流量調整器１３５は、制御装置８の制御部８１に接続されており、制御部８１によって制御される。
処理液供給機構１３は、処理液供給源１３３から供給される処理液を処理液吐出ノズル１３１から貯留槽１０の内部に供給する。これにより、貯留槽１０に処理液が貯留される。
処理液排出機構１４は、排出口１４１と、排出路１４２と、バルブ１４３とを備える。排出口１４１は、貯留槽１０の内側底部中央に形成される。排出路１４２は、排出口１４１に接続される。バルブ１４３は、排出路１４２の中途部に設けられ、排出路１４２を開閉する。バルブ１４３は、制御部８１に接続され、制御部８１によって開閉制御される。
処理液排出機構１４は、バルブ１４３を開放することにより、貯留槽１０の内部に貯留した処理液を排出口１４１から外部の排出路１４２に排出する。
基板乾燥装置２は、処理室２０と、蓋部３０と、搬送部４０と、遮蔽機構５０とを備える。
処理室２０は、複数のウェハＷを一括して収容可能な大きさに形成される。処理室２０の上部には第１開口部２１が設けられ、下部には第２開口部２２が設けられる。第１開口部２１は、基板処理装置１００の外部と処理室２０との間で複数のウェハＷを搬入出させるための開口部である。第２開口部２２は、処理室２０と貯留槽１０との間で複数のウェハＷを搬入出させるための開口部である。
処理室２０は、第１フランジ部２３を備える。第１フランジ部２３は、第１開口部２１の周囲に設けられる。具体的には、第１フランジ部２３は、第１開口部２１の縁部から第１開口部２１の外方へ向けて水平に突出する。
処理室２０は、複数（ここでは、２つ）の排気口２４を備える。２つの排気口２４は、処理室２０内に配置された複数のウェハＷよりも下方、且つ、複数のウェハＷの並び方向（Ｙ軸方向）に対して直交する方向（Ｘ軸方向）に左右対称に設けられる。２つの排気口２４は、排気路２５に接続されており、処理室２０内の雰囲気は、排気口２４および排気路２５を介して基板乾燥装置２の外部へ排出される。
蓋部３０は、処理室２０の上方に配置され、処理室２０の第１開口部２１を閉塞する。具体的には、蓋部３０は、処理室２０の第１フランジ部２３と対向する位置に第２フランジ部３６を有しており、第２フランジ部３６が第１フランジ部２３に設けられたシール部材（後述するシール部材１１９）と当接することにより、処理室２０の第１開口部２１を閉塞する。
蓋部３０は、第１昇降機構３１に接続される。第１昇降機構３１は、第１開口部２１を閉塞する閉塞位置と、閉塞位置よりも上方の位置であって第１開口部２１を開放する開放位置との間で蓋部３０を昇降させる。第１昇降機構３１は、制御部８１に接続されており、制御部８１によって制御される。
蓋部３０は、拡散室３２と、複数（ここでは、２つ）のノズル１２３と、整流部材３４と、圧損部材３５とを備える。
拡散室３２は、蓋部３０が図１に示す閉塞位置にある状態において第１開口部２１の上部に配置され、整流部材３４および圧損部材３５を介して処理室２０に連通する。
２つのノズル１２３は、拡散室３２の内部に配置されており、拡散室３２内に乾燥用流体を供給する。具体的には、図２に示すように、各ノズル１２３は、後述する搬送部４０に保持される複数のウェハＷの並び方向（Ｙ軸方向）に沿って延在する長尺形状を有している。また、図３に示すように、各ノズル１２３は、長手方向に沿って形成された複数の吐出口１２３ａから乾燥用流体を水平に吐出する。
各ノズル１２３は、継手部１２２を介して接続部１２１に接続されており、乾燥用流体は、接続部１２１から継手部１２２を介して拡散室３２内のノズル１２３へ導入される。乾燥用流体の供給経路については後述する。
整流部材３４は、処理室２０の天井部分に相当する板状の部材であり、拡散室３２に拡散された乾燥用流体の流れを整えて拡散室３２から処理室２０へ流出させる。具体的には、図４に示すように、整流部材３４には複数のスリット３４１が形成されており、かかるスリット３４１を乾燥用流体が通過することにより、乾燥用流体の流れが一定方向に整えられる。
圧損部材３５は、整流部材３４の上部に配置される板状の部材であり、拡散室３２から整流部材３４に流入する乾燥用流体に圧力損失を生じさせる。圧損部材３５としては、たとえば、樹脂製、セラミックス製または不織布製の多孔質部材の他、パンチング加工によって複数の開口が設けられた板状の部材（パンチングボード）を用いることができる。
また、図１および図２に示すように、蓋部３０は、後述する搬送部４０のアーム４２が挿通される挿通口３７と、挿通口３７とアーム４２との間隙を密閉する密閉機構３８とを備える。挿通口３７および密閉機構３８は、第２フランジ部３６に設けられる。
密閉機構３８は、挿通口３７とアーム４２との間隙にパージガスを供給する供給部（図示せず）と、挿通口３７とアーム４２との間隙からパージガスを排出する排出部（図示せず）とを備える。密閉機構３８は、挿通口３７とアーム４２との間隙にパージガスを供給して、挿通口３７とアーム４２との間隙の圧力を処理室２０内の圧力よりも高くすることで、処理室２０の内部から外部への乾燥用流体の漏洩を防止することができる。パージガスの流量は、挿通口３７とアーム４２との間隙に供給されたパージガスが処理室２０内に入り込まない流量となるように図示しない流量調整器によって調整される。
なお、密閉機構３８は、上記のように挿通口３７とアーム４２との間隙を気体によって密閉するものに限らず、たとえばインフレートシール等を用いて挿通口３７とアーム４２との間隙を物理的に密閉するものであってもよい。インフレートシールは、チューブ状の樹脂製シール部材であり、内部に気体を供給することによって膨張して、挿通口３７とアーム４２との間隙を密閉する。
搬送部４０は、複数のウェハＷを一括して保持する保持部４１と、保持部４１を支持するアーム４２と、アーム４２を昇降させる第２昇降機構４３とを備える。
保持部４１は、複数のウェハＷを起立姿勢で、水平方向に一定の間隔をあけて並べた状態で保持する。具体的には、保持部４１は、複数のウェハＷの下部周縁部を支持する２つの第１ガイド部材４１１と、第１ガイド部材４１１よりも上方において複数のウェハＷの周縁部を支持する２つの第２ガイド部材４１２を備える。複数のウェハＷは、これら第１ガイド部材４１１および第２ガイド部材４１２によって４点で支持される。
アーム４２は、鉛直方向に延在する部材であり、下部において保持部４１を支持する。アーム４２は、第２昇降機構４３に接続される。第２昇降機構４３は、アーム４２を鉛直方向に沿って昇降させる。第２昇降機構４３は、制御部８１に接続されており、制御部８１によって制御される。
遮蔽機構５０は、遮蔽扉５１と、ケーシング５２と、移動機構５３とを備える。遮蔽扉５１は、処理室２０の第２開口部２２を閉塞可能な大きさに形成される。遮蔽扉５１の上面には、外周部から中央部に向かって下り傾斜する傾斜面５１１が設けられており、傾斜面５１１の中央部には、図示しない排液口が設けられる。後述する乾燥処理においてウェハＷから除去された処理液等は、傾斜面５１１を伝って図示しない排液口に集められ、排液口から基板乾燥装置２の外部へ排出される。
ケーシング５２は、液処理槽１と処理室２０との間に介在し、内部に遮蔽扉５１を収容する。ケーシング５２は、処理室２０の第２開口部２２と対向する位置に第３開口部５２１を有し、貯留槽１０の開口部と対向する位置に第４開口部５２２を有する。処理室２０と貯留槽１０とは、ケーシング５２を介して連通する。
ケーシング５２の下面には、下方に向かって突出するシール片５２３が設けられている。シール片５２３は、シール槽１２に貯留された純水に浸漬される。これにより、液処理槽１の内部と外部とを遮断することができる。
移動機構５３は、遮蔽扉５１に接続され、遮蔽扉５１を水平移動および昇降させる。これにより、移動機構５３は、処理室２０の第２開口部２２を閉塞する閉塞位置と、第２開口部２２を開放する開放位置との間で遮蔽扉５１を移動させることができる。移動機構５３は、制御部８１に接続されており、制御部８１で開閉制御される。なお、ウェハＷと遮蔽扉５１とが干渉しないように、開放位置は、閉塞位置の側方に設けられる。
制御装置８は、たとえばコンピュータであり、制御部８１と記憶部８２とを備える。記憶部８２は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現され、基板処理装置１００において実行される各種の処理を制御するプログラムを記憶する。制御部８１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含み、記憶部８２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理装置１００の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置８の記憶部８２にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
図５に示すように、実施形態に係る蓋部３０は、ノズル１２３から拡散室３２に供給された乾燥用流体を整流部材３４によって流れを整えたうえで処理室２０内へ流出させる。これにより、基板乾燥装置２は、処理室２０の天井部分に相当する整流部材３４から下方に向かって流れる乾燥用流体の垂直な流れであるダウンフローを処理室２０内に形成することができる。また、乾燥用流体を整流部材３４に直接供給するのではなく、拡散室３２内に一旦拡散させたうえで整流部材３４に供給することで、乾燥用流体を整流部材３４に直接供給する場合と比較して、整流部材３４から流出する乾燥用流体に流量の偏りが生じることを抑制することができる。したがって、処理室２０内により均一なダウンフローを形成することができる。処理室２０内に乾燥用流体のダウンフローを形成することで、処理室２０内に配置された複数のウェハＷに対して乾燥用流体が均一に供給されるようになるため、たとえば、複数のウェハＷ間あるいは１枚のウェハＷの面内において乾燥度合いに差が生じにくくすることが可能である。
さらに、実施形態に係る蓋部３０では、整流部材３４の上部に圧損部材３５を設けて整流部材３４のスリット３４１に流入する乾燥用流体に圧力損失を生じさせるようにしている。これにより、乾燥用流体が拡散室３２内により高密度に拡散するようになるため、整流部材３４から流出する乾燥用流体に流量の偏りがより生じにくくなり、巻き上がり等のない好適なダウンフローを処理室２０内に形成することができる。
乾燥用流体の排気口２４は、処理室２０内に配置された複数のウェハＷよりも下方に設けられるため、ダウンフローをウェハＷの下方まで維持させ易い。また、保持部４１の第１ガイド部材４１１と第２ガイド部材４１２との間および２つの第１ガイド部材４１１の間には、それぞれ間隙４１３，４１４が設けられており、乾燥用流体は、これらの間隙４１３，４１４を通って排気口２４に流入する。このように、保持部４１に間隙４１３，４１４が設けられることで、ウェハＷの下部から排気口２４へ至る乾燥用流体の流れに乱れを生じさせにくくすることができる。
次に、乾燥用流体の供給経路の構成について図６および図７を参照して説明する。図６は、乾燥用流体の供給経路の構成を示す模式的な断面図である。また、図７は、上流側供給経路と下流側供給経路とが接続された状態を示す模式的な断面図である。なお、図６および図７は、図２に示すＡ−Ａ線矢視断面図に相当する。
図６に示すように、乾燥用流体の供給経路は、固定的に設けられる上流側経路部１１０と、蓋部３０とともに昇降する下流側経路部１２０とを含む。
上流側経路部１１０は、接続部１１１と、継手部１１２と、配管部１１３と、ＩＰＡ供給源１１４ａと、ホットＮ２ガス供給源１１４ｂと、ＩＰＡ蒸気発生器１１５と、バルブ１１６と、流量調整器１１７とを含む。
接続部１１１は、処理室２０の第１フランジ部２３に設けられる。接続部１１１は、第１フランジ部２３を上下に貫通する流路１１１ａを有する。継手部１１２は、接続部１１１と配管部１１３とを連結する。継手部１１２は、上下方向に延在する流路１１２ａを有する。流路１１２ａは、上流側の端部において配管部１１３に連通し、下流側の端部において流路１１１ａに連通する。
接続部１１１の上面すなわち接続部１２１との対向面には、シール部材１１８が設けられる。シール部材１１８は、たとえばＯリングであり、流路１１１ａの下流側端部の周囲に設けられる。また、第１フランジ部２３の上面すなわち第２フランジ部３６との対向面には、シール部材１１９が設けられる。シール部材１１９は、たとえばリップシールであり、接続部１１１よりも第１フランジ部２３の外周側に設けられる。
配管部１１３は、バルブ１１６および流量調整器１１７を介してＩＰＡ蒸気発生器１１５に接続される。ＩＰＡ蒸気発生器１１５は、ＩＰＡ供給源１１４ａと、ホットＮ２ガス供給源１１４ｂに接続される。ＩＰＡ蒸気発生器１１５は、ＩＰＡ供給源１１４ａから供給されるＩＰＡとホットＮ２ガス供給源１１４ｂから供給されるホットＮ２ガス（加熱された窒素ガス）とを混合することにより、ＩＰＡをホットＮ２ガスの熱により気化させてＩＰＡ蒸気を生成する。ＩＰＡ蒸気発生器１１５は、生成したＩＰＡ蒸気を配管部１１３へ供給する。なお、ＩＰＡ蒸気発生器１１５にＩＰＡを供給せずにホットＮ２ガスのみを供給した場合、ＩＰＡ蒸気発生器１１５から配管部１１３にホットＮ２ガスが供給される。バルブ１１６は、配管部１１３の中途部に設けられ、配管部１１３を開閉する。流量調整器１１７は、配管部１１３の中途部に設けられ、配管部１１３を流れるＩＰＡ蒸気またはホットＮ２ガスの流量を調整する。
下流側経路部１２０は、接続部１２１と、継手部１２２と、ノズル１２３とを含む。接続部１２１は、第２フランジ部３６に設けられる。接続部１２１は、第２フランジ部３６を上下に貫通する流路１２１ａを有する。継手部１２２は、接続部１２１とノズル１２３とを連結する。継手部１２２は、水平方向に延在する流路１２２ａを有する。流路１２２ａは、上流側の端部において流路１２１ａに連通し、下流側の端部においてノズル１２３に連通する。
このように、乾燥用流体の供給経路は、上流側経路部１１０と下流側経路部１２０とに分割されている。そして、蓋部３０が第１昇降機構３１（図１参照）によって下降して第１開口部２１を閉塞した状態となったときに、上流側経路部１１０と下流側経路部１２０とが接続されて乾燥用流体の供給経路が完成する。具体的には、図７に示すように、下流側経路部１２０の接続部１２１が上流側経路部１１０の接続部１１１と接続されることにより、上流側経路部１１０の流路１１１ａ，１１２ａと下流側経路部１２０の流路１２１ａ，１２２ａとが連通する。これにより、ＩＰＡ蒸気発生器１１５から供給されるＩＰＡ蒸気またはホットＮ２ガスをノズル１２３に設けられた複数の吐出口１２３ａから拡散室３２の内部に供給することができる。また、蓋部３０が上昇して、下流側経路部１２０の接続部１２１が上流側経路部１１０の接続部１１１から分離することにより、上流側経路部１１０と下流側経路部１２０との接続が解除される。
蓋部３０が閉塞位置にある状態において、下流側経路部１２０の接続部１２１は、上流側経路部１１０の接続部１１１に設けられたシール部材１１８に当接する。これにより、上流側経路部１１０の流路１１１ａと下流側経路部１２０の流路１２１ａとの間からの乾燥用流体の漏洩を抑制することができる。さらに、蓋部３０が閉塞位置にある状態において、蓋部３０の第２フランジ部３６は、処理室２０の第１フランジ部２３に設けられたシール部材１１９に当接する。これにより、処理室２０と蓋部３０との隙間からの乾燥用流体の漏洩を抑制することができる。
このように、乾燥用流体の供給経路を上流側経路部１１０と下流側経路部１２０とに分割することで、乾燥用流体の供給経路のうち蓋部３０とともに移動する部分を少なくすることができる。したがって、乾燥用流体の供給経路が移動することによる発塵等の影響を低減することができる。
次に、実施形態に係る基板処理装置１００の具体的動作について図８〜図１３を参照して説明する。図８は、実施形態に係る基板処理装置１００が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。また、図９は第１搬入処理の動作例を示す図であり、図１０は液処理の動作例を示す図であり、図１１は第２搬入処理の動作例を示す図であり、図１２は乾燥処理の動作例を示す図であり、図１３は搬出処理の動作例を示す図である。
図８に示すように、基板処理装置１００では、複数のウェハＷを貯留槽１０へ搬入する第１搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部８１は、複数のウェハＷを搬送する図示しない基板搬送装置を制御して、複数のウェハＷを搬送部４０の保持部４１へ受け渡す（図９参照）。その後、制御部８１は、第１昇降機構３１および第２昇降機構４３を制御して蓋部３０およびアーム４２を下降させることにより、蓋部３０を閉塞位置に配置させる。これにより、上流側経路部１１０と下流側経路部１２０とが接続されて（図７参照）、ノズル１２３から拡散室３２、圧損部材３５および整流部材３４を介して処理室２０内へホットＮ２ガスが供給される。さらにその後、制御部８１は、第２昇降機構４３を制御してアーム４２をさらに下降させることにより、保持部４１に保持された複数のウェハＷを貯留槽１０に搬入する（図１０参照）。
なお、基板処理装置１００は、第１搬入処理に先立ち待機処理を行ってもよい。待機処理では、処理室２０を密閉した状態、すなわち、蓋部３０および遮蔽扉５１を閉塞位置に配置させた状態で、ノズル１２３から処理室２０内へホットＮ２ガスを供給することによって処理室２０内の温度を予め設定された温度に調整する。その後、蓋部３０および保持部４１を上昇させて、保持部４１を図９に示すウェハＷの受け取り位置に配置させた後、第１搬入処理が開始される。
貯留槽１０には処理液吐出ノズル１３１から処理液が常時供給されるが、待機処理中においては、節水の観点から、処理液の流量を液処理時よりも少なくしてもよい。
つづいて、基板処理装置１００では、複数のウェハＷを処理液で処理する液処理が行われる（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部８１は、流量調整器１３５を制御して処理液吐出ノズル１３１から貯留槽１０へ供給される処理液の流量を増加させた状態で、複数のウェハＷを貯留槽１０に所定時間浸漬させることによって複数のウェハＷを処理する。ここでは、リンス液を用いたリンス処理が行われるものとする。
つづいて、基板処理装置１００は、液処理後の複数のウェハＷを基板乾燥装置２の処理室２０へ搬入する第２搬入処理が行われる（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部８１は、搬送部４０の第２昇降機構４３を制御してアーム４２を上昇させることにより、保持部４１に保持された複数のウェハＷを貯留槽１０から引き上げて基板乾燥装置２の処理室２０内に配置させる（図１１参照）。その後、制御部８１は、遮蔽機構５０の移動機構５３を制御して遮蔽扉５１を移動させることにより、遮蔽扉５１を閉塞位置に配置させる（図１２参照）。これにより、処理室２０が蓋部３０および遮蔽扉５１によって密閉された状態となる。
つづいて、基板処理装置１００では、複数のウェハＷから処理液を除去する乾燥処理が行われる（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部８１は、ＩＰＡ蒸気発生器１１５（図６参照）にＩＰＡおよびホットＮ２ガスを供給することによってＩＰＡ蒸気を発生させる。ＩＰＡ蒸気発生器１１５において発生したＩＰＡ蒸気は、上流側経路部１１０および下流側経路部１２０を介して拡散室３２に供給されて、拡散室３２から処理室２０へ供給される。拡散室３２に供給されたＩＰＡ蒸気は、拡散室３２内に拡散し、整流部材３４によって流れが整えられて処理室２０へ流出する。これにより、処理室２０内にＩＰＡ蒸気のダウンフローが形成され（図５参照）、処理室２０内に配置された複数のウェハＷに対してＩＰＡ蒸気が均一に供給される。
ＩＰＡ蒸気は、各ウェハＷの表面および裏面に接触し、各ウェハＷの表面および裏面上で凝縮して、この凝縮したＩＰＡによってウェハＷの表面および裏面に残存する処理液がＩＰＡに置換される。その後、制御部８１は、ＩＰＡ供給源１１４ａからＩＰＡ蒸気発生器１１５へのＩＰＡの供給を停止することで、ノズル１２３から拡散室３２へホットＮ２ガスを供給する。これにより、処理室２０内にホットＮ２ガスのダウンフローが形成されて、処理室２０内に配置された複数のウェハＷに対してホットＮ２ガスが均一に供給される。複数のウェハＷにホットＮ２ガスが供給されることで、各ウェハＷの表面および裏面に残存するＩＰＡの揮発が促進されて複数のウェハＷが乾燥する。
つづいて、基板処理装置１００では、複数のウェハＷを処理室２０から搬出する搬出処理が行われる（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部８１は、第１昇降機構３１および第２昇降機構４３を制御して蓋部３０および保持部４１を上昇させる（図１３参照）。その後、制御部８１は、図示しない基板搬送装置を制御して、複数のウェハＷを保持部４１から基板搬送装置へ受け渡す。これにより、基板処理装置１００による一連の基板処理が完了する。
なお、一連の基板処理において、蓋部３０に設けられた挿通口３７と搬送部４０のアーム４２との間隙は、密閉機構３８によって常時密閉された状態であるものとする。しかし、これに限らず、たとえば密閉機構３８がインフレートシール等を用いて挿通口３７とアーム４２との間隙を物理的に密閉するものである場合、制御部８１は、第２搬入処理において蓋部３０および保持部４１のうち保持部４１のみを移動させる際に、密閉機構３８による密閉状態を解除してもよい。
上述してきたように、実施形態に係る基板乾燥装置２は、ウェハＷ（基板の一例）を乾燥させる基板乾燥装置であって、処理室２０と、蓋部３０とを備える。処理室２０は、ウェハＷを搬入出させるための第１開口部２１（開口部の一例）を有する。蓋部３０は、第１開口部２１を開閉可能である。また、蓋部３０は、拡散室３２と、整流部材３４とを備える。拡散室３２は、乾燥用流体を拡散させる。また、整流部材３４は、拡散室３２に拡散された乾燥用流体の流れを整えて拡散室３２から処理室２０へ流出させる。したがって、実施形態に係る基板乾燥装置２によれば、乾燥用流体をウェハＷに対して均一に供給することができる。
また、基板乾燥装置２は、乾燥用流体を供給する上流側経路部１１０と、上流側経路部１１０から供給される乾燥用流体を拡散室３２の内部へ導入する下流側経路部１２０とを備える。下流側経路部１２０は、蓋部３０に設けられ、蓋部３０が第１開口部２１を閉塞する閉塞位置にある場合に上流側経路部１１０と接続され、蓋部３０が第１開口部２１を開放する開放位置にある場合に上流側経路部１１０から分離される。このように、乾燥用流体の供給経路を上流側経路部１１０と下流側経路部１２０とに分割可能に構成して蓋部３０とともに移動する部分を少なくすることで、発塵等の影響を低減することができる。
また、処理室２０は、第１開口部２１の周囲に第１フランジ部２３を備え、蓋部３０は、第１フランジ部２３と対向する第２フランジ部３６を備え、上流側経路部１１０は、第１フランジ部２３に下流側経路部１２０との接続部１１１を備え、下流側経路部１２０は、第２フランジ部３６に上流側経路部１１０との接続部１２１を備える。これにより、蓋部３０を下降させる１つの動作で、第１開口部２１の閉塞および上流側経路部１１０と下流側経路部１２０との接続の両方を実現することができる。
なお、上流側経路部１１０の接続部１１１および継手部１１２は、必ずしも処理室２０に設けられることを要せず、処理室２０以外の場所に固定的に設けられてもよい。
また、第１開口部２１は、処理室２０の上部に設けられ、処理室２０は、処理室２０内に配置されたウェハＷよりも下方に乾燥用流体の排気口２４を備える。これにより、第１開口部２１から下方に向かって流れる乾燥用流体の垂直な流れがウェハＷの下方まで維持され易くなるため、ウェハＷに対して乾燥用流体をより均一に供給することができる。
また、蓋部３０は、拡散室３２から整流部材３４に流入する乾燥用流体に圧力損失を生じさせる圧損部材３５を備える。これにより、拡散室３２内に乾燥用流体がより高密度に拡散するようになるため、整流部材３４から流出する乾燥用流体に流量の偏りがより生じにくくなり、巻き上がり等のない好適なダウンフローを処理室２０内に形成することができる。
また、基板乾燥装置２は、蓋部３０を昇降させる第１昇降機構３１と、ウェハＷを保持する保持部４１と、保持部４１を支持するアーム４２と、アーム４２を昇降させる第２昇降機構４３とを備える。また、蓋部３０は、アーム４２が挿通される挿通口３７を備える。これにより、蓋部３０と保持部４１とを独立して昇降させることができる。
また、蓋部３０は、挿通口３７とアーム４２との間隙を密閉する密閉機構３８を備える。したがって、挿通口３７とアーム４２との間隙から乾燥用流体が漏洩することを抑制することができる。
また、密閉機構３８は、挿通口３７とアーム４２との間隙に気体を供給して挿通口３７とアーム４２との間隙の圧力を処理室２０内の圧力よりも高くすることによって、挿通口３７とアーム４２との間隙を密閉する。したがって、たとえば、インフレートシール等を用いて挿通口３７とアーム４２との間隙を物理的に密閉する場合と比較して発塵等の影響を低減することができる。また、たとえば第１搬入処理時や第２搬入処理時のように蓋部３０と保持部４１とを独立して昇降させる場合にも、挿通口３７とアーム４２との間隙を密閉した状態を維持することができる。
（変形例）
上述した実施形態では、乾燥用流体の供給経路を上流側経路部１１０と下流側経路部１２０とに分割可能に構成して、蓋部３０にノズル１２３を設けることとしたが、ノズル１２３は、処理室２０に設けてもよい。図１４および図１５は、変形例に係る基板乾燥装置の模式的な断面図である。
たとえば、図１４に示すように、変形例に係る基板乾燥装置２Ａは、処理室２０Ａと蓋部３０Ａとを備える。処理室２０Ａは、ノズル１２３と、ノズル固定部１２５と、継手部１２６とを備える。ノズル固定部１２５は、第１フランジ部２３を上下に貫通する流路１２５ａを有する。流路１２５ａは、下流側の端部においてノズル１２３に連通する。継手部１２６は、ノズル固定部１２５と配管部１１３とを連結する。継手部１２６は、上下方向に延在する流路１２６ａを有する。流路１２６ａは、上流側の端部において配管部１１３に連通し、下流側の端部において流路１２５ａに連通する。配管部１１３は、バルブ１１６および流量調整器１１７を介してＩＰＡ蒸気発生器１１５に接続される。ＩＰＡ蒸気発生器１１５は、ＩＰＡ供給源１１４ａと、ホットＮ２ガス供給源１１４ｂに接続される。
ノズル固定部１２５と第１フランジ部２３との間隙にはシール部材１２７が設けられる。シール部材１２７は、たとえばＯリングであり、ノズル固定部１２５と第１フランジ部２３との間隙から乾燥用流体が漏洩することを抑制する。また、第１フランジ部２３の上面すなわち蓋部３０Ａの第２フランジ部３６Ａとの対向面には、シール部材１２８が設けられる。シール部材１２８は、たとえばリップシールであり、ノズル固定部１２５よりも第１フランジ部２３の外周側に設けられる。
蓋部３０Ａは、拡散室３２、整流部材３４および圧損部材３５を備える。蓋部３０Ａには、下流側経路部１２０すなわち接続部１２１、継手部１２２およびノズル１２３は設けられていない。
変形例に係る基板乾燥装置２Ａでは、図１５に示すように、蓋部３０Ａが第１昇降機構３１によって下降して閉塞位置に配置されることにより、ノズル１２３が拡散室３２内に配置された状態となる。これにより、ＩＰＡ蒸気発生器１１５から供給されるＩＰＡ蒸気またはホットＮ２ガスは、ノズル１２３から拡散室３２内へ供給されるようになる。このように、ノズル１２３は処理室２０Ａに設けられてもよい。
上述した実施形態および変形例では、基板乾燥装置２，２Ａがノズル１２３を備える場合の例について説明したが、基板乾燥装置２，２Ａは、必ずしもノズル１２３を備えることを要しない。たとえば、基板乾燥装置２は、継手部１２２の流路１２２ａから拡散室３２内に乾燥用流路を直接供給してもよい。また、基板乾燥装置２Ａは、ノズル固定部１２５の流路１２５ａから拡散室３２内に乾燥用流路を直接供給してもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
Ｗ ウェハ
１ 液処理槽
２ 基板乾燥装置
１０ 貯留槽
２０ 処理室
２１ 第１開口部
２２ 第２開口部
２３ 第１フランジ部
２４ 排気口
３０ 蓋部
３２ 拡散室
３４ 整流部材
３５ 圧損部材
１２３ ノズル

Claims (10)

  1. 基板を乾燥させる基板乾燥装置であって、
    前記基板を搬入出させるための開口部を有する処理室と、
    前記開口部を開閉可能な蓋部と
    を備え、
    前記蓋部は、
    乾燥用流体を拡散させる拡散室と、
    前記拡散室に拡散された前記乾燥用流体の流れを整えて前記拡散室から前記処理室へ流出させる整流部材と
    を備える、基板乾燥装置。
  2. 前記乾燥用流体を供給する上流側経路部と、
    前記上流側経路部から供給される前記乾燥用流体を前記拡散室の内部へ導入する下流側経路部と
    を備え、
    前記下流側経路部は、
    前記蓋部に設けられ、前記蓋部が前記開口部を閉塞する閉塞位置にある場合に前記上流側経路部と接続され、前記蓋部が前記開口部を開放する開放位置にある場合に前記上流側経路部から分離される、請求項１に記載の基板乾燥装置。
  3. 前記処理室は、
    前記開口部の周囲に第１フランジ部を備え、
    前記蓋部は、
    前記第１フランジ部と対向する第２フランジ部を備え、
    前記上流側経路部は、
    前記第１フランジ部に前記下流側経路部との接続部を備え、
    前記下流側経路部は、
    前記第２フランジ部に前記上流側経路部との接続部を備える、請求項２に記載の基板乾燥装置。
  4. 前記開口部は、前記処理室の上部に設けられ、
    前記処理室は、
    前記処理室内に配置された前記基板よりも下方に前記乾燥用流体の排気口を備える、請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板乾燥装置。
  5. 前記蓋部は、
    前記拡散室から前記整流部材に流入する前記乾燥用流体に圧力損失を生じさせる圧損部材
    を備える、請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板乾燥装置。
  6. 前記圧損部材は、
    多孔質部材またはパンチング加工された部材である、請求項５に記載の基板乾燥装置。
  7. 前記蓋部を昇降させる第１昇降機構と、
    前記基板を保持する保持部と、
    前記保持部を支持するアームと、
    前記アームを昇降させる第２昇降機構と
    を備え、
    前記蓋部は、
    前記アームが挿通される挿通口
    を備える、請求項１〜６のいずれか一つに記載の基板乾燥装置。
  8. 前記蓋部は、
    前記挿通口と前記アームとの間隙を密閉する密閉機構
    を備える、請求項７に記載の基板乾燥装置。
  9. 前記密閉機構は、
    前記挿通口と前記アームとの間隙に気体を供給して前記間隙の圧力を前記処理室内の圧力よりも高くすることによって前記間隙を密閉する、請求項８に記載の基板乾燥装置。
  10. 前記基板乾燥装置は、処理液を貯留する液処理槽の上部に配置されるものであって、
    前記第１昇降機構および前記第２昇降機構を制御する制御部
    を備え、
    前記制御部は、
    前記第１昇降機構および前記第２昇降機構を制御することにより、前記蓋部および前記アームを下降させて、前記開口部を閉塞する閉塞位置に前記蓋部を配置させるとともに前記保持部に保持された前記基板を前記液処理槽内に配置させる第１搬入処理と、前記液処理槽に貯留された前記処理液による前記基板の液処理が行われた後、前記アームのみを上昇させて、前記保持部に保持された前記基板を前記処理室内に配置させる第２搬入処理と、前記処理室において前記乾燥用流体を用いた前記基板の乾燥処理が行われた後、前記蓋部および前記アームを上昇させて、前記開口部を開放する開放位置に前記蓋部を配置させるとともに、前記保持部に保持された前記基板を前記処理室から搬出する搬出処理とを行う、請求項７〜９のいずれか一つに記載の基板乾燥装置。
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