JP2022059728A - 基板処理装置、及び基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】撥水化剤の使用量を低減し、且つ基板の全体を撥水化する、技術を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、処理槽と、保持部と、有機溶剤供給部と、排液ポートと、ガス供給部と、排気ポートとを備える。前記処理槽は、基板が浸漬される水層を溜める。前記保持部は、前記基板を保持する。前記有機溶剤供給部は、前記水層の上に有機溶剤を供給し、前記有機溶剤の液層を形成する。前記排液ポートは、前記処理槽の底壁から前記水層を排出し、前記有機溶剤の前記液層を前記基板よりも上方から前記基板よりも下方に下降させる。前記ガス供給部は、前記液層の下降中に、前記液層に対して前記処理槽の上方から撥水化剤のガスを供給する。前記排気ポートは、前記液層の下降によって前記処理槽の側壁に露出し、前記撥水化剤のガスを排出する。
【選択図】図１
【解決手段】基板処理装置は、処理槽と、保持部と、有機溶剤供給部と、排液ポートと、ガス供給部と、排気ポートとを備える。前記処理槽は、基板が浸漬される水層を溜める。前記保持部は、前記基板を保持する。前記有機溶剤供給部は、前記水層の上に有機溶剤を供給し、前記有機溶剤の液層を形成する。前記排液ポートは、前記処理槽の底壁から前記水層を排出し、前記有機溶剤の前記液層を前記基板よりも上方から前記基板よりも下方に下降させる。前記ガス供給部は、前記液層の下降中に、前記液層に対して前記処理槽の上方から撥水化剤のガスを供給する。前記排気ポートは、前記液層の下降によって前記処理槽の側壁に露出し、前記撥水化剤のガスを排出する。
【選択図】図１
Description
本開示は、基板処理装置、及び基板処理方法に関する。
特許文献１に記載の基板処理方法は、純水に浸漬した基板表面を撥水化する前に、基板表面をＩＰＡ（２－プロパノール）の蒸気にさらし、基板表面に付着した純水をＩＰＡに置換する。その後、処理槽の内部に貯めた液相の撥水化剤に基板を浸漬し、基板表面を撥水化する。次いで、液相の撥水化剤から基板を引き上げ、引き上げた基板をＩＰＡ蒸気にさらし、基板表面から撥水化剤を除去する。最後に、基板表面に向けて不活性ガスを供給し、基板表面を乾燥させる。
本開示の一態様は、撥水化剤の使用量を低減し、且つ基板の全体を撥水化する、技術を提供する。
本開示の一態様に係る基板処理装置は、処理槽と、保持部と、有機溶剤供給部と、排液ポートと、ガス供給部と、排気ポートとを備える。前記処理槽は、基板が浸漬される水層を溜める。前記保持部は、前記基板を保持する。前記有機溶剤供給部は、前記水層の上に有機溶剤を供給し、前記有機溶剤の液層を形成する。前記排液ポートは、前記処理槽の底壁から前記水層を排出し、前記有機溶剤の前記液層を前記基板よりも上方から前記基板よりも下方に下降させる。前記ガス供給部は、前記液層の下降中に、前記液層に対して前記処理槽の上方から撥水化剤のガスを供給する。前記排気ポートは、前記液層の下降によって前記処理槽の側壁に露出し、前記撥水化剤のガスを排出する。
本開示の一態様によれば、撥水化剤の使用量を低減でき、且つ基板の全体を撥水化できる。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。
先ず、図１を参照して、本実施形態の基板処理装置１について説明する。基板処理装置１は、基板Ｗが浸漬される水層Ｆ１を溜める処理槽１０と、処理槽１０の上方空間を囲む筒状の上方側壁１３と、処理槽１０の上方空間を閉じる蓋体１４と、蓋体１４を昇降し、処理槽１０の上方空間を開閉する開閉機構１５とを備える。基板Ｗは、シリコンウェハ又は化合物半導体ウェハと、その上に形成される複数の電子回路とを含む。基板Ｗは、その表面に凹凸パターンを含む。
処理槽１０は、水層Ｆ１を溜める内槽１１と、内槽１１の上端を取り囲む四角枠状の外槽１２とを含む。内槽１１は、上方が開放された箱型の槽である。内槽１１の内部には、脱イオン水（ＤＩＷ）等の水を供給する不図示のノズルが設けられる。外槽１２の内部には、内槽１１の上端からオーバーフローした水が流れ込む。外槽１２の底部には、水を排出する不図示の排出管が設けられる。
上方側壁１３は、処理槽１０の上方の空間を囲む。例えば、上方側壁１３は、外槽１２の上端から上方に延びている。上方側壁１３の上端には、フランジが形成されている。そのフランジには、蓋体１４が載せられる。蓋体１４は、Ｘ軸方向視で上に凸のドーム状である。蓋体１４の下端にはフランジが形成され、そのフランジは上方側壁１３のフランジに対向配置される。
開閉機構１５は、蓋体１４を上昇させることにより、処理槽１０の上方空間を開放する。その状態で、外部の搬送装置と後述の保持部２０とが基板Ｗを受け渡す。また、開閉機構１５は、蓋体１４を下降させることにより、処理槽１０の上方空間を密閉する。
基板処理装置１は、基板Ｗを保持する保持部２０を備える。保持部２０は、図２等に示すように、例えば複数の基板ＷをＸ軸方向に間隔をおいて保持し、複数の基板Ｗのそれぞれを鉛直に立てて保持する。保持部２０は、Ｘ軸方向に延びる複数本のアーム２１と、複数本のアーム２１を片持ち支持するブランケット２２と、ブランケット２２から真上に延びる昇降ロッド２３とを有する。
複数本のアーム２１は、それぞれ、Ｘ軸方向に等ピッチで溝２１ａを含む。溝２１ａには基板Ｗの周縁が挿入される。複数本のアーム２１は、各基板Ｗの周縁を複数点で保持する。昇降ロッド２３は、蓋体１４の貫通穴に挿通されており、その貫通穴にはシール機構が設けられている。
基板処理装置１は、保持部２０を昇降する昇降機構２５を備える。昇降機構２５は、保持部２０を、処理槽１０の内部の浸漬位置と、上方側壁１３よりも上方の搬入出位置との間で昇降させる。保持部２０は、先ず搬入出位置にて外部の搬送装置から基板Ｗを受け取り、次に浸漬位置にて基板Ｗを水層Ｆ１に浸漬し、最後に搬入出位置にて基板Ｗを外部の搬送装置に渡す。
基板処理装置１は、処理槽１０の底壁から水層Ｆ１を排出する排液ポート３０を備える。排液ポート３０は、内槽１１の底壁１１ａに設けられる。基板Ｗの洗浄後、排液ポート３０が水層Ｆ１を排出することにより、水層Ｆ１の液面の高さが基板Ｗよりも上方から基板Ｗよりも下方に低下し、基板Ｗが乾燥される。
基板処理装置１は、水層Ｆ１の液面の高さが低下する際に、液面の表面張力によって基板表面の凹凸パターンが倒壊するのを抑制すべく、水層Ｆ１の上に有機溶剤を供給し、有機溶剤の液層Ｆ２（図３（Ｂ）参照）を形成する有機溶剤供給部４０を備える。
排液ポート３０は、水層Ｆ１を排出することにより、有機溶剤の液層Ｆ２を基板Ｗよりも上方から基板Ｗよりも下方に下降させる。液層Ｆ２の下降中、基板Ｗは保持部２０で保持されており、保持部２０は浸漬位置にある。液層Ｆ２の下降によって、基板Ｗの表面に付着した水が、有機溶剤に置換される。有機溶剤の表面張力は水の表面張力よりも低く、基板表面の凹凸パターンの倒壊を抑制できる。
水層Ｆ１と液層Ｆ２の積層構造が崩れないように、有機溶剤は水よりも小さい密度を有することが好ましい。基板表面の凹部に入り込んだ水が有機溶剤に置換されやすいように、有機溶剤は水溶性を有することが好ましい。水溶性とは、例えば、１００ｇの水に対する溶解量（１００ｇの水に溶ける限界量）が１０ｇ以上であることを意味する。水溶性の有機溶剤の具体例として、
・ＩＰＡ（２－プロパノール）：密度０．７８６ｇ／ｃｍ３
・アセトン：密度０．７９１ｇ／ｃｍ３
などが挙げられる。
・ＩＰＡ（２－プロパノール）：密度０．７８６ｇ／ｃｍ３
・アセトン：密度０．７９１ｇ／ｃｍ３
などが挙げられる。
なお、水層Ｆ１と液層Ｆ２の間には、非水溶性の液層が形成されてもよい。非水溶性の液層は、水層Ｆ１と水溶性の液層Ｆ２とを隔離し、液層Ｆ２に含まれる後述の撥水化剤と水との反応を抑制する。非水溶性の有機溶剤の具体例として、
・ＤＢＥ（ジブチルエーテル）：溶解量３０ｍｇ、密度０．７６４ｇ／ｃｍ３
・ｎＢＡ（酢酸ブチル）：溶解量１．４ｇ、密度０．８８２ｇ／ｃｍ３
・酢酸プロピル：溶解量１．８９ｇ、密度０．８９０ｇ／ｃｍ３
・酢酸エチル：溶解量８．３ｇ、密度０．８９７ｇ／ｃｍ３
・シクロヘキサノン：溶解量８．７ｇ、密度０．９５０ｇ／ｃｍ３
などが挙げられる。
・ＤＢＥ（ジブチルエーテル）：溶解量３０ｍｇ、密度０．７６４ｇ／ｃｍ３
・ｎＢＡ（酢酸ブチル）：溶解量１．４ｇ、密度０．８８２ｇ／ｃｍ３
・酢酸プロピル：溶解量１．８９ｇ、密度０．８９０ｇ／ｃｍ３
・酢酸エチル：溶解量８．３ｇ、密度０．８９７ｇ／ｃｍ３
・シクロヘキサノン：溶解量８．７ｇ、密度０．９５０ｇ／ｃｍ３
などが挙げられる。
有機溶剤供給部４０は、例えば、水層Ｆ１の上に有機溶剤を供給するノズル４１と、ノズル４１に有機溶剤を供給する供給ライン４２とを有する。供給ライン４２の途中には、有機溶剤の流路を開閉する開閉バルブ４３と、有機溶剤の流量を制御する流量制御器４４とが設けられる。ノズル４１は、内槽１１の側壁の近傍に設けられ、例えば内槽１１の側壁に向けて有機溶剤を吐出する。有機溶剤は、内槽１１の側壁を伝って、水層Ｆ１の上に静かに供給される。
有機溶剤供給部４０は、ノズル４１から液相の有機溶剤を吐出する。但し、有機溶剤供給部４０は、ノズル４１から気相の有機溶剤を吐出してもよい。気相の有機溶剤は、水層Ｆ１の上にて凝縮され、水層Ｆ１の上に有機溶剤の液層を形成する。
基板処理装置１は、基板表面の凹凸パターンの倒壊をより抑制すべく、有機溶剤の液層Ｆ２に対して、処理槽１０の上方から撥水化剤のガスを供給するガス供給部５０を備える。撥水化剤のガスは有機溶剤の液層Ｆ２に溶解し、液層Ｆ２に含まれる撥水化剤が基板表面を撥水化する。液面の表面張力が基板表面に作用する前に、基板表面を撥水化できる。その結果、基板表面に作用する表面張力を低減でき、基板表面の凹凸パターンの倒壊をより抑制できる。
撥水化剤としては、例えばＳｉ－Ｎ結合を有するものが用いられる。Ｓｉ－Ｎ結合を有する撥水化剤は、液中でも基板表面を撥水化できる。液面の表面張力が基板表面に作用する前に、基板表面を撥水化できる。Ｓｉ－Ｎ結合を有する撥水化剤として、下記一般式（１）で表されるものが挙げられる。
上記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ、アルキル基又はアルキル基の水素の少なくとも一部をフッ素に置換した基などの官能基である。
上記一般式（１）の具体例として、
・（トリメチルシリル）ジメチルアミン（Ｎ，Ｎ－Ｄｉｍｅｔｈｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌａｍｉｎｅ：ＴＭＳＤＭＡ）
・ノナフルオロヘキシルジメチル（ジメチルアミノ）シラン（ＮＦＨＤＭＡ）
・ジメチルアミノトリエチルシラン（（Ｎ，Ｎ－Ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ）
・ブチルジメチル（ジメチルアミノ）シラン（Ｂｕｔｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌａｎｅ）
・オクチルジメチル（ジメチルアミノ）シラン（ｎ－Ｏｃｔｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌａｎｅ）
などが挙げられる。
・（トリメチルシリル）ジメチルアミン（Ｎ，Ｎ－Ｄｉｍｅｔｈｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌａｍｉｎｅ：ＴＭＳＤＭＡ）
・ノナフルオロヘキシルジメチル（ジメチルアミノ）シラン（ＮＦＨＤＭＡ）
・ジメチルアミノトリエチルシラン（（Ｎ，Ｎ－Ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ）
・ブチルジメチル（ジメチルアミノ）シラン（Ｂｕｔｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌａｎｅ）
・オクチルジメチル（ジメチルアミノ）シラン（ｎ－Ｏｃｔｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌａｎｅ）
などが挙げられる。
なお、Ｓｉ－Ｎ結合を有する撥水化剤として、上記一般式（１）で表されるもの以外のものが用いられてもよい。例えば、ヘキサメチルジシラザン（１，１，１，３，３，３－Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎｅ：ＨＭＤＳ）が用いられてもよい。
ＴＭＳＤＭＡは、基板表面のシラノール基（Ｓｉ－ＯＨ基）と反応し、基板表面を撥水化させる。この反応は液中でも生じるので、液中でも撥水効果が得られる。ＴＭＳＤＭＡ以外のＳｉ－Ｎ結合を有する撥水化剤も、同様である。
本実施形態によれば、基板Ｗは、液層Ｆ２に含まれる撥水化剤によって撥水化される。それゆえ、特許文献１に記載のように内槽１１の全体に撥水化剤の層を形成する場合に比べて、撥水化剤の使用量を削減できる。また、基板Ｗの撥水化と乾燥とを、１回の液抜きによって実施でき、スループットを向上できる。
ガス供給部５０は、有機溶剤の液層Ｆ２に対して処理槽１０の上方から撥水化剤のガスを供給するノズル５１と、ノズル５１に撥水化剤のガスを供給する供給ライン５２とを有する。供給ライン５２の途中には、撥水化剤のガスの流路を開閉する開閉バルブ５３と、撥水化剤のガスの流量を制御する流量制御器５４とが設けられる。
ノズル５１は、基板Ｗの配列方向（Ｘ軸方向）に平行な管であり、基板Ｗの配列方向に間隔をおいて複数の吐出口を有する。ノズル５１は、基板Ｗを挟んで両側（Ｙ軸方向両側）に設けられ、内側に向けて撥水化剤のガスを吐出する。ノズル５１は、撥水化剤のガスと、キャリアガスとの混合ガスを吐出してもよい。キャリアガスとしては、Ｎ２ガス等の不活性ガスが用いられる。
ノズル５１は、ＩＰＡ等の有機溶剤のガスを吐出してもよく、有機溶剤のガスと、キャリアガスとの混合ガスを吐出してもよい。有機溶剤のガスは、基板表面にて凝結し、基板表面に残る余剰の撥水化剤を洗い落とす。
ノズル５１は、Ｎ２ガスを吐出してもよい。Ｎ２ガスは、処理槽１０の内部空間、及び処理槽１０の上方空間に残るガス（例えば撥水化剤のガス又は有機溶剤のガス）を排出する。Ｎ２ガスは、予め加熱されてもよい。
供給ライン５２は、共通ライン５２ａと、複数の個別ライン５２ｂ～５２ｄとを有する。共通ライン５２ａの下流端はノズル５１に接続され、共通ライン５２ａの上流端は複数の個別ライン５２ｂ～５２ｄに接続される。個別ライン５２ｂの途中には、撥水化剤のガスの流路を開閉する開閉バルブ５３と、撥水化剤のガスの流量を制御する流量制御器５４とが設けられる。また、個別ライン５２ｃの途中には、有機溶剤のガスの流路を開閉する開閉バルブ５５と、有機溶剤のガスの流量を制御する流量制御器５６とが設けられる。更に、個別ライン５２ｄの途中には、Ｎ２ガスの流路を開閉する開閉バルブ５７と、Ｎ２ガスの流量を制御する流量制御器５８とが設けられる。
ガス供給部５０は、液層Ｆ２の下降中に、液層Ｆ２に対して処理槽１０の上方から撥水化剤のガスを供給する。
従来、液層Ｆ２の下降に伴って、液層Ｆ２とノズル５１との距離が遠くなり、液層Ｆ２に含まれる撥水化剤の量が不足するようになり、基板表面の撥水化の効果が十分に得られないことがあった。この問題は、基板Ｗの下部において顕著であった。
そこで、本実施形態の基板処理装置１は、液層Ｆ２の下降によって処理槽１０の側壁に露出し、撥水化剤のガスを排出する排気ポート６０を備える。排気ポート６０は、液層Ｆ２の下降開始時には液層Ｆ２の液面よりも下方にあり、液層Ｆ２の下降途中で液層Ｆ２の液面よりも上方に現れる。
排気ポート６０は、処理槽１０の側壁の低い位置に存在するので、処理槽１０の内部に撥水化剤のガスの下降流を形成できる。従って、液層Ｆ２とノズル５１との距離が遠くなっても、液層Ｆ２に対して撥水化剤を十分に供給でき、基板Ｗの全体を撥水化できる。
排気ポート６０は、真空ポンプ又はエジェクタ等の吸引源とは接続されていなくてもよい。ガス供給部５０が処理槽１０の上方に撥水化剤のガスを供給し、供給したガスが処理槽１０の内部のガスを排気ポート６０に押し出し、自然に排気がなされる。
排気ポート６０の少なくとも一部が液層Ｆ２の液面よりも上方に現れると、排気ポート６０による排気が自然に始まる。
吸引源によって強制的に排気を行う場合に比べて、処理槽１０の内部が外部よりも負圧になるのを抑制でき、処理槽１０の外部から内部にパーティクルが引き込まれるのを抑制できる。また、吸引源によって強制的に排気を行う場合に比べて、処理槽１０の内部における撥水化剤のガス濃度の低下を抑制できる。
排気ポート６０は、図２（Ａ）に示すように、例えば基板Ｗの中心よりも下方に設けられる。基板Ｗの中心よりも下方まで撥水化剤のガスの下降流を形成でき、基板Ｗの下部をも十分に撥水化できる。
排気ポート６０は、図２（Ａ）に示すように、例えば矩形の排気口６１を有する。矩形の排気口６１は、基板Ｗの配列方向（Ｘ軸方向）に長く、Ｙ軸方向視で全ての基板Ｗと重なるように形成される。全ての基板Ｗを均一に撥水化できる。
排気ポート６０は、図２（Ｂ）に示すように、内槽１１の互いに対向する一対の側壁１１ｂ、１１ｃに設けられる。一対の側壁１１ｂ、１１ｃは、Ｙ軸方向に間隔をおいて配置される。片側の側壁（例えば側壁１１ｂ）のみに排気ポート６０が設けられる場合に比べて、各基板Ｗを均一に撥水化できる。
なお、排気ポート６０は、図５に示すように、鉛直方向に複数設けられてもよい。また、排気口６１の形状は、矩形には限定されず、図６に示すように円形であってもよいし、楕円形であってもよい。図６に示すようにＸ軸方向に一列に複数の排気ポート６０が配列されてもよいし、図７に示すようにＸ軸方向とＺ軸方向に行列状に複数の排気ポート６０が配列されてもよい。また、図８に示すように、一対の側壁１１ｂ、１１ｃに、排気ポート６０が千鳥配置されてもよい。
図１に示すように、基板処理装置１は、排気ポート６０から延びる排気ライン６２を備える。排気ライン６２の上端６２ａの高さは、処理槽１０（詳細には内槽１１）の上端の高さよりも高くてもよい。つまり、排気ライン６２の上端６２ａの高さは、下降開始時の液層Ｆ２の高さよりも高くてもよい。排気ライン６２に入り込んだ水等の液体は、重力に逆らって排気ライン６２の上端６２ａを乗り越えることはできない。従って、排気ライン６２には、ガスの流路を開閉する開閉バルブが無くてもよい。
なお、図９に示すように、排気ライン６２の全体に亘って排気ライン６２の高さが、処理槽１０の上端の高さよりも低くてもよい。排気ライン６２の取り回しが容易であり、また、排気ライン６２の長さが短くなる。この場合、排気ライン６２を通過する水等が少なくなるように、排気ライン６２には開閉バルブ６４が設けられる。開閉バルブ６４がガスの流路を開放すると、排気ポート６０による排気が始まる。
基板処理装置１は、排気ライン６２を介して排気ポート６０に接続される気液分離部６３を備える。気液分離部６３は、気体と液体とを分離して排出する。気液分離部６３は、気体を冷却し、気体から液体を凝縮してもよい。
基板処理装置１は、処理槽１０の上方に設けられる第２排気ポート７０を備える。第２排気ポート７０は、少なくとも排気ポート６０による排気が始まるまで、撥水化剤のガスを排出する。処理槽１０の内部の気圧の上昇を抑制でき、撥水化剤のガスの意図しない漏出を防止できる。
第２排気ポート７０は、排気ポート６０と同様に、真空ポンプ又はエジェクタ等の吸引源とは接続されていなくてもよい。ガス供給部５０が処理槽１０の上方に撥水化剤のガスを供給することにより、処理槽１０の上方空間のガスが自然に第２排気ポート７０に排気される。
第２排気ポート７０は、例えば、ガス供給部５０のノズル５１よりも上方に設けられる。第２排気ポート７０は、上方側壁１３の互いに対向する一対の側壁１３ｂ、１３ｃに設けられ、Ｙ軸方向両側からガスを排出する。第２排気ポート７０は、基板Ｗの配列方向（Ｘ軸方向）に平行な排気口を有する。
基板処理装置１は、第２排気ポート７０から延びる第２排気ライン７２を備える。第２排気ライン７２は、第２排気ポート７０と気液分離部６３とを接続する。第２排気ライン７２の途中には、ガスの流路を開閉する開閉バルブ７４が設けられる。
開閉バルブ７４は、制御部９０による制御下で、ガスの流路を開閉する。開閉バルブ７４は、少なくとも排気ポート６０による排気が始まるまで、ガスの流路を開放する。また、開閉バルブ７４は、排気ポート６０による排気が始まると同時又は後に、ガスの流路を閉塞し、第２排気ポート７０による排気を止める。第２排気ポート７０による排気を止めることで、図３（Ｅ）に示すように、処理槽１０の内部に撥水化剤のガスの下降流を確実に形成できる。
基板処理装置１は、液層Ｆ２の下降中に、液層Ｆ２の液面の高さを計測する液面レベルセンサ７５（図２（Ａ）参照）を備えてもよい。液面レベルセンサ７５によって液面の高さを監視することで、開閉バルブ７４、６４の開閉のタイミングを制御良く制御できる。
基板処理装置１は、制御部９０を備える。制御部９０は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１と、メモリなどの記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、基板処理装置１の動作を制御する。
次に、図３及び図４を参照して、基板処理装置１の動作について説明する。図４において、液ノズルは有機溶剤供給部４０のノズル４１であり、ガスノズルはガス供給部５０のノズル５１であり、上排気ポートは第２排気ポート７０であり、下排気ポートは排気ポート６０である。基板処理装置１の動作は、制御部９０による制御下で行われる。
図３（Ａ）に示すように、図４の時刻ｔ０では、保持部２０は浸漬位置にあり、保持部２０で保持された基板Ｗは水層Ｆ１に浸漬されている。次に、排液ポート３０が、水層Ｆ１の液面が所定の高さに下がるまで、水層Ｆ１を排出する。
次に、図３（Ｂ）に示すように、液ノズル４１が、水層Ｆ１の上に有機溶剤を供給し、有機溶剤の液層Ｆ２を形成する。
次に、図３（Ｃ）に示すように、排液ポート３０が水層Ｆ１を排出し液層Ｆ２を下降させる。また、ガスノズル５１が、液層Ｆ２の下降中に、液層Ｆ２に対して処理槽１０の上方から撥水化剤のガスを供給する。
次に、図３（Ｄ）に示すように、液層Ｆ２の下降によって、処理槽１０の側壁１１ｂ、１１ｃに排気ポート６０が露出し、排気ポート６０が撥水化剤のガスを排出する。排気ポート６０によって撥水化剤のガスの下降流を処理槽１０の内部に形成できる。従って、液層Ｆ２の高さが低下しても、液層Ｆ２に対して撥水化剤を十分に供給でき、基板Ｗの全体を撥水化できる。
次に、図３（Ｅ）に示すように、開閉バルブ７４（図１参照）が第２排気ポート７０による排気を止める。第２排気ポート７０による排気を止めることで、処理槽１０の内部に撥水化剤のガスの下降流を確実に形成できる。
図４に示すように、上排気ポートである第２排気ポート７０による排気の停止は、下排気ポートである排気ポート６０による排気の開始の後で実施されることが好ましい。図３（Ｄ）に示すように、排気ポート６０の排気の開始時には、液面の高さが十分に下がっておらず、液面の乱れ等によってガスの流れが妨げられうる。
排気ポート６０による排気の開始から設定時間が経過し、液面の高さが十分に下がるまでは、第２排気ポート７０による排気が継続される。これにより、処理槽１０の内部の気圧の上昇を抑制でき、撥水化剤のガスの意図しない漏出を防止できる。
図３（Ｅ）に示すように、排液ポート３０は、液層Ｆ２をも排出し、処理槽１０の内部を空にする。
次に、図３（Ｆ）に示すように、ガスノズル５１が、撥水化剤のガスの代わりにＮ２ガスを供給し、処理槽１０の内部に残る撥水化剤のガスを排出する。なお、ガスノズル５１は、撥水化剤のガスの代わりに有機溶剤のガスを供給した後で、Ｎ２ガスを供給してもよい。
以上、本開示に係る基板処理方法及び基板処理装置の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
１ 基板処理装置
１０ 処理槽
２０ 保持部
３０ 排液ポート
４０ 有機溶剤供給部
５０ ガス供給部
６０ 排気ポート
１０ 処理槽
２０ 保持部
３０ 排液ポート
４０ 有機溶剤供給部
５０ ガス供給部
６０ 排気ポート
Claims (15)
- 基板が浸漬される水層を溜める処理槽と、
前記基板を保持する保持部と、
前記水層の上に有機溶剤を供給し、前記有機溶剤の液層を形成する有機溶剤供給部と、
前記処理槽の底壁から前記水層を排出し、前記有機溶剤の前記液層を前記基板よりも上方から前記基板よりも下方に下降させる排液ポートと、
前記液層の下降中に、前記液層に対して前記処理槽の上方から撥水化剤のガスを供給するガス供給部と、
前記液層の下降によって前記処理槽の側壁に露出し、前記撥水化剤のガスを排出する排気ポートと、を備える、基板処理装置。 - 前記処理槽の上方に設けられる第２排気ポートを備え、
前記第２排気ポートは、少なくとも前記排気ポートによる排気が始まるまで、前記撥水化剤のガスを排出する、請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記排気ポートによる排気が始まると同時又は後に、前記第２排気ポートによる排気を止める開閉バルブを備える、請求項２に記載の基板処理装置。
- 前記液層の下降中に、前記液層の液面の高さを計測する液面レベルセンサと、
前記液面レベルセンサの計測結果に基づき前記開閉バルブを制御する制御部と、を備える、請求項３に記載の基板処理装置。 - 前記排気ポートから延びる排気ラインを備え、
前記排気ラインの上端の高さは、前記処理槽の上端の高さよりも高い、請求項１～４のいずれか１項に記載の基板処理装置。 - 前記排気ラインを介して前記排気ポートに接続される気液分離部を備え、
前記気液分離部は、気体と液体とを分離して排出する、請求項５に記載の基板処理装置。 - 前記排気ポートは、前記処理槽の互いに対向する一対の前記側壁に設けられる、請求項１～６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
- 前記排気ポートは吸引源とは接続されておらず、前記ガス供給部が前記処理槽の上方に前記撥水化剤のガスを供給し、供給したガスが前記処理槽の内部のガスを前記排気ポートに押し出す、請求項１～７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
- 処理槽に溜めた水層に基板を浸漬した状態で、前記水層の上に有機溶剤を供給し、前記有機溶剤の液層を形成することと、
前記水層を前記処理槽の底壁から排出し、前記有機溶剤の前記液層を前記基板よりも上方から前記基板よりも下方に下降させることと、
前記液層の下降中に、前記液層に対して前記処理槽の上方から撥水化剤のガスを供給することと、
前記液層の下降によって前記処理槽の側壁に露出する排気ポートによって、前記撥水化剤のガスを排出することと、を含む、基板処理方法。 - 少なくとも前記排気ポートによる排気を始めるまで、前記処理槽の上方に設けられる第２排気ポートによって、前記撥水化剤のガスを排出することを含む、請求項９に記載の基板処理方法。
- 前記排気ポートによる排気を始めると同時又は後に、前記第２排気ポートによる排気を止めることを含む、請求項１０に記載の基板処理方法。
- 前記排気ポートから延びる排気ラインによって、前記撥水化剤のガスを排出することを含み、
前記排気ラインの上端の高さは、前記処理槽の上端の高さよりも高い、請求項９～１１のいずれか１項に記載の基板処理方法。 - 前記排気ラインを介して前記排気ポートに接続される気液分離部にて、気体と液体とを分離することを含む、請求項１２に記載の基板処理方法。
- 前記排気ポートは、前記処理槽の互いに対向する一対の前記側壁に設けられる、請求項９～１３のいずれか１項に記載の基板処理方法。
- 前記排気ポートは吸引源とは接続されておらず、前記処理槽の上方に前記撥水化剤のガスを供給し、供給したガスによって前記処理槽の内部のガスを前記排気ポートに押し出す、請求項９～１４のいずれか１項に記載の基板処理方法。
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