JP3441304B2 - 基板処理装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板や液晶用
ガラス基板（以下、単に基板という）に対して処理を施
す基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造工程や、液晶表示板の製造
工程においては基板に各種処理が施される。このような
処理には例えば基板へのフォトレジストの塗布、フォト
レジストの剥離、フォトレジスト剥離後の洗浄などがあ
る。以下、基板に洗浄処理を施す基板処理装置につい
て、その要部断面図である図１０を用いて説明する。こ
の基板処理装置は実開平３−１０４２４２号で提案され
ているものである。

【０００３】基板処理装置１は処理液として、洗浄液で
あるフッ酸などの薬液や純水を用いて基板に対して洗浄
処理を施す。

【０００４】基板処理装置１は箱体８内部にチャンバ９
を有する。チャンバ９下部には洗浄液の排液口１０があ
る。また、チャンバ９内部には基板Ｗを吸着して保持す
る基板保持手段１１がある。基板保持手段１１は回転手
段（図示せず）によって回転する。またさらにチャンバ
９には基板Ｗに対して洗浄液を供給する洗浄液噴射ノズ
ル１２およびチャンバ９内に不活性ガスを供給するガス
供給ノズル１３が設けられている。

【０００５】この基板処理装置１における基板Ｗへの処
理について説明する。まず、基板Ｗが基板保持手段１１
上に載置され、基板保持手段１１は基板Ｗを吸着して保
持する。次に基板保持手段１１が回転手段によって回さ
れる。そして、洗浄液噴射ノズル１２からフッ酸などの
薬液が基板Ｗの表面に噴射され、当該基板Ｗ表面の薬液
洗浄処理が行われる。なお、基板Ｗから落下した余分な
薬液はチャンバ９下部の排液口１０を通じて排出され
る。

【０００６】薬液による洗浄処理が終了すると、次に、
洗浄液噴射ノズル１２から純水が噴射され、基板Ｗ表面
の純水洗浄処理が行われる。このときに、洗浄中の純水
に空気中の酸素が溶込み、基板Ｗの表面にコロイダルシ
リカ（不揮発性ケイ酸塩）や自然酸化膜が生成されやす
い。これを防ぐ目的で、純水洗浄処理中は、ガス供給ノ
ズル１３から基板Ｗに向かって不活性ガスが噴射され、
基板Ｗの表面付近は不活性ガス雰囲気で満たされる。

【０００７】純水による洗浄処理が終了すると、最後
に、ガス供給ノズル１３から不活性ガスを噴射した状態
で、基板Ｗを高速で回転させ、その回転の遠心力によっ
て基板Ｗの表面に付着した水滴を飛ばすスピンドライが
行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の基板処理装置１
では、純水洗浄処理中において、基板Ｗ表面のコロイダ
ルシリカや自然酸化膜の生成防止のため、ガス供給ノズ
ル１３から不活性ガスが吹き付けられているが当該基板
Ｗの上方には多くの空間があり、不活性ガスが基板Ｗに
到達するまでに不活性ガスに大量の空気が混ざる。そし
て、不活性ガスに混入した空気中の酸素によって基板Ｗ
の表面にコロイダルシリカや自然酸化膜が生成されるこ
ととなる。コロイダルシリカや自然酸化膜の生成を防ぐ
ためには、基板Ｗの表面近傍の空気を限りなく少なくす
る必要があるが、そのためには、大量の不活性ガスを供
給しなければならず、装置のランニングコストが高くな
るという不都合が生じる。

【０００９】また、スピンドライ中においては、基板Ｗ
の表面に付着した微小な水滴、特に基板Ｗの中心近傍や
パターン段差部分に付着した微小水滴には、当該水滴に
作用する遠心力よりも大きな付着力が作用しているた
め、その微小水滴を飛ばすことは困難となる。この微小
水滴に対しても上述の不活性ガスに混入した空気中の酸
素が溶込み、コロイダルシリカなどを生成することとな
る。そして、コロイダルシリカが生成した状態で基板Ｗ
に付着残留した微小水滴は、ウォーターマーク（不揮発
性ケイ酸塩の局所残留）の原因となる。

【００１０】さらに、従来の基板処理装置１では、不活
性ガスを供給するときに、図１０に示すように基板Ｗの
回転によって基板Ｗ表面に気流の巻き上がりが生じ、乱
流Ｔが発生する。このときに、チャンバ９の内側には、
薬液洗浄処理におけるＨＦとＳｉＯ₂との反応生成物が
付着しており、乱流Ｔがその反応生成物を巻き込んで基
板Ｗに再付着させ、パーティクル付着の原因となること
がある。これを防ぐためには、薬液洗浄処理と純水洗浄
処理とを異なるチャンバに移し替えて、処理を行う必要
があり、処理の効率が低い。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑みて、洗浄処理中
に、コロイダルシリカや自然酸化膜が生成しない基板処
理装置および方法を提供することを第１の目的とする。

【００１２】また、微小水滴が残留しないようにして、
ウォーターマークの生成を防止することができる基板処
理装置および方法を提供することを第２の目的とする。

【００１３】さらに、気流の巻き上がりを防ぎ、基板へ
のパーティクル付着を防止することができる基板処理装
置および方法を提供することを第３の目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板を保持して回転する基板保
持部と、基板保持部に保持された基板に対向して配置さ
れ当該基板と対向する面が略平面である遮蔽板と、前記
基板保持部に保持された基板に当該基板の表面を処理す
る表面処理剤を供給する表面処理剤供給手段と、前記基
板保持部に保持された基板に当該基板表面上の付着物を
洗浄するためのリンス液を供給するリンス液供給手段
と、前記基板保持部に保持された基板と前記遮蔽板との
間の空間に不活性ガスを供給するガス供給手段と、を備
えている。そして、前記ガス供給手段は、不活性ガスを
噴射するガス噴射口を含み、前記リンス液供給手段は、
前記ガス噴射口内に設けられてリンス液を噴射する噴射
ノズルを含んでいる。

【００１５】また、請求項２の発明は、基板を保持して
回転する基板保持部と、基板保持部に保持された基板に
対向して配置され当該基板と対向する面が略平面である
遮蔽板と、前記基板保持部に保持されている基板に、当
該基板表面を乾燥させるための乾燥促進剤を供給する乾
燥促進剤供給手段と、前記遮蔽板と前記基板とを相対的
に接近させるように前記遮蔽板および前記基板の少なく
とも一方を駆動する駆動手段と、を備えている。

【００１６】また、請求項３の発明は、請求項２の発明
に係る基板処理装置において、前記乾燥促進剤の供給の
前において前記基板保持部に保持された基板に、リンス
液を供給するリンス液供給手段をさらに備えている。ま
た、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る基板処理
装置において、前記駆動手段は、前記リンス液の供給後
であって且つ前記乾燥促進剤の供給前において、前記遮
蔽板と前記基板とが前記リンス液の供給時よりもさらに
接近するように前記遮蔽板および前記基板の少なくとも
一方を駆動する。

【００１７】また、請求項５の発明は、請求項３または
請求項４の発明に係る基板処理装置において、前記基板
保持部に保持された基板と前記遮蔽板との間の空間に不
活性ガスを供給するガス供給手段をさらに備えている。

【００１８】また、請求項６の発明は、基板保持部に保
持された基板に対向して配置され、当該基板と対向する
面が略平面である遮蔽板を前記基板に対して相対的に接
近させる遮蔽板接近工程と、前記遮蔽板接近工程の後に
前記基板保持部に保持された基板を回転させながら前記
基板に基板表面を処理する表面処理剤を供給する表面処
理剤供給工程と、前記表面処理剤供給工程の後に前記基
板を回転させながら前記基板と前記遮蔽板との間の空間
に不活性ガスを供給して基板の表面に沿って気流を形成
しつつ前記基板表面上の付着物を洗浄するためのリンス
液を供給するリンス液供給工程と、前記リンス液供給工
程の後に前記基板を回転させながら前記基板と前記遮蔽
板との間の空間に不活性ガスを供給して前記基板表面を
乾燥させる乾燥工程とを備えている。

【００１９】また、請求項７の発明は、基板保持部に保
持された基板に対向して配置され、当該基板と対向する
面が略平面である遮蔽板を前記基板に対して相対的に接
近させる遮蔽板接近工程と、前記遮蔽板接近工程の後
に、前記基板保持部に保持されている基板を回転させな
がら、前記基板に基板表面を乾燥させるための乾燥促進
剤を供給する乾燥促進剤供給工程とを備えている。

【００２０】また、請求項８の発明は、請求項７の発明
に係る基板処理方法において、前記遮蔽板接近工程と前
記乾燥促進剤供給工程との間に前記基板を回転させなが
らリンス液を供給するリンス液供給工程をさらに備えて
いる。

【００２１】また、請求項９の発明は、請求項８の発明
に係る基板処理方法において、前記リンス液供給工程と
同時に前記基板と前記遮蔽板との間の空間に不活性ガス
を供給している。

【００２２】また、請求項１０の発明は、請求項７から
請求項９までのいずれかの発明に係る基板処理方法にお
いて、前記乾燥促進剤供給工程の後に、前記基板を回転
させながら、前記基板と前記遮蔽板との間の空間に不活
性ガスを供給して前記基板表面を乾燥させる乾燥工程を
さらに備えている。また、請求項１１の発明は、基板保
持部に保持された基板に対向して配置され、当該基板と
対向する面が略平面である遮蔽板を前記基板に対して相
対的に接近させる遮蔽板接近工程と、前記遮蔽板接近工
程の後に、前記基板保持部に保持された基板を回転させ
ながら、前記基板に基板表面を処理する表面処理剤を供
給する表面処理剤供給工程と、前記表面処理剤供給工程
の後に、前記基板と前記遮蔽板との間の空間に不活性ガ
スを供給する不活性ガス供給工程と、前記不活性ガス供
給工程の後に、前記基板を回転させながら、前記基板と
前記遮蔽板との間の空間に不活性ガスを供給しつつ、前
記基板表面上の付着物を洗浄するためのリンス液を供給
するリンス液供給工程と、前記リンス液供給工程の後
に、前記基板を回転させながら、前記基板と前記遮蔽板
との間の空間に不活性ガスを供給して前記基板表面を乾
燥させる乾燥工程と、を備えている。また、請求項１２
の発明は、基板を保持して回転する基板保持部と、基板
保持部に保持された基板に対向して配置され、当該基板
と対向する面が略平面である遮蔽板と、前記基板保持部
に保持された基板に、当該基板の表面を処理する表面処
理剤を供給する表面処理剤供給手段と、前記基板保持部
に保持された基板の回転中心近傍に不活性ガスを噴射し
て、前記基板と前記遮蔽板との間の空間に前記不活性ガ
スを供給するガス噴射口と、前記ガス噴射口からの前記
不活性ガスの供給とともに、前記基板表面上の付着物を
洗浄するためのリンス液を、前記基板保持部に保持され
た基板の回転中心近傍に噴射して、前記基板の表面に前
記リンス液を供給する噴射ノズルと、を備えている。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明するが、その前にこの発
明における一般的用語と、以下の実施形態における具体
的用語との関係を整理すると以下のようになっている。

【００２４】 一般的用語 ：実施形態における具体的用語 ↓ ↓ リンス液 ：純水 表面処理剤 ：フッ酸水溶液、塩酸、硝酸、塩酸＋過酸化水素水、フッ化水 素ガス又は蒸気 不活性ガス ：窒素 乾燥促進剤 ：ＩＰＡ蒸気、ＩＰＡ（液体）、メタノールなどのアルコール 類やアセトン。

【００２５】

【第１の実施形態】第１の実施形態で説明する基板処理
装置１は、基板に対してフッ酸による表面洗浄処理を行
った後、純水（一般にはリンス液）を供給して純水洗浄
処理をし、さらに、基板を乾燥させる乾燥処理を行う。
なお、本明細書中では、フッ酸などの薬液と純水とを総
称して処理液と称することとする。

【００２６】図１は本発明の第１実施形態に係る基板処
理装置１の縦断面図である。また、図２はその上面図で
ある。以下、図１、図２を参照しながら説明する。な
お、図１は、後述する純水洗浄処理（一般にはリンス洗
浄処理）のときの基板処理装置１を示す図である。基板
処理装置１は箱体８内にカップ１４を備える。カップ１
４は上面視円形の椀型部材で、その底部には周方向に連
続した谷部３０が形成されている。谷部３０には２つの
排液口１０が開けられ、カップ１４内に落下したフッ酸
や純水は排液口１０から排出される。そして、基板保持
手段１１がカップ１４中央を貫いて設けられている。該
基板保持手段１１は回転手段（図示せず）によって回転
される。基板保持手段１１は複数の爪３１を備えてお
り、当該爪３１が基板Ｗの周部を保持する。従って、基
板保持手段１１は基板Ｗを保持して回転するように構成
されている。

【００２７】また、基板Ｗに対向して遮蔽手段１５が設
けられている。遮蔽手段１５は駆動手段（図示せず）に
よって昇降する。図３は図１、図２に示す遮蔽手段１５
の斜視図である。また、図４は遮蔽手段１５要部の斜視
図である。図３において、固定ブロック１６は装置本体
に固定されている。そして、２本の摺動軸１８、１８が
固定ブロック１６を垂直方向に貫通している。この摺動
軸１８、１８は固定ブロック１６に対して摺動可能であ
る。摺動軸１８、１８の下端は移動ブロック１７に固定
されている。移動ブロック１７は図示を省略する駆動手
段によって上下に昇降する。また、摺動軸１８、１８の
上端にはアームベース２１が固定されている。アームベ
ース２１には水平方向に長尺なアーム１９の一端が固定
されている。アーム１９の他端には同軸ノズル２０が設
けられ端部には遮蔽板２２が固定されている。この遮蔽
板２２は、基板Ｗと対向する面が略平面状の円板であ
る。

【００２８】遮蔽手段１５は以上のような構成なので、
移動ブロック１７が駆動手段によって上昇すると摺動軸
１８、１８も上昇し、アームベース２１も上昇する。従
ってアーム１９及び遮蔽板２２も上昇する。このように
して、遮蔽板２２と基板Ｗとの距離を変えることができ
る。

【００２９】次に、同軸ノズル２０について説明する。
図５はアーム１９端部から遮蔽板２２を外した状態の同
軸ノズル２０の斜視図である。アーム１９の端部はＬ字
状になっており、基板Ｗに対向する部分には不活性ガス
を噴射する円形のガス噴射口２３が開けられている。該
ガス噴射口２３にはアーム１９を貫いて設けられている
ブラケット２４から不活性ガスである窒素が供給され
る。ガス噴射口２３内にはガス噴射口２３と同軸に噴射
ノズル２５が設けられている。噴射ノズル２５にはブラ
ケット２６を通じてフッ酸または純水が供給される。

【００３０】同軸ノズル２０は以上のような構造なので
基板Ｗの略同一部分に対して窒素および、処理液を噴射
することができる。

【００３１】続いて図４を参照しながら遮蔽板２２につ
いて説明する。遮蔽板２２は中央に円形の開口２７を有
する塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）製の円板状部材である。
なお、既述したように、遮蔽板２２の基板Ｗと対向する
面は略平面状である。この遮蔽板２２の直径は基板Ｗの
直径とほぼ同径かまたはそれ以上のものであればよい
が、本実施形態では遮蔽板２２の直径を基板Ｗの直径よ
りやや小さくしてある。こうすることによって遮蔽板２
２と基板Ｗとの距離を狭めたときに遮蔽板２２と基板保
持手段１１の爪３１との干渉を防止することができる。
遮蔽板２２の形状は円板状に限らず多角形の板材でもよ
い。

【００３２】遮蔽板２２はアーム１９に固定されてお
り、開口２７は同軸ノズル２０のガス噴射口２３に対応
している。なお、遮蔽板２２はアーム１９に固定されて
いるので遮蔽板２２とアーム１９とが擦れて発塵するこ
とがない。

【００３３】以上のような構成の基板処理装置１の動作
について説明する。図６は、基板処理装置１の動作中に
おける遮蔽手段１５の位置を説明する図である。

【００３４】まず、初期状態においては遮蔽手段１５は
最も高い待避位置（図６中の点線の位置）にまで上昇し
ている。そして、搬送手段（図示せず）が水平状態で基
板Ｗを基板保持手段１１に渡し、基板保持手段１１は基
板Ｗを保持する。

【００３５】次に駆動手段によって遮蔽手段１５が図中
の高さＡの位置まで降下する。遮蔽手段１５の降下が完
了すると洗浄処理が開始される。

【００３６】洗浄処理においては、まず、フッ酸水溶液
による表面洗浄処理が行われる。このときには、基板保
持手段１１によって保持された基板Ｗが回転手段によっ
て回転されつつ、噴射ノズル２５からフッ酸水溶液が基
板Ｗの回転中心近傍に噴射されて表面洗浄処理が行われ
る。なお、この実施形態において、基板Ｗの表面洗浄処
理に使用される表面処理剤はフッ酸水溶液であるが、こ
れに限定されるものではなく、塩酸、硝酸、塩酸＋過酸
化水素水などの表面処理液や、フッ化水素などの気体又
は蒸気であっても良い。

【００３７】表面洗浄処理が終了すると、次に、純水洗
浄処理が行われる。この純水洗浄処理においては、純水
が供給されるのに先立って、ガス噴射口２３から基板Ｗ
の中心部に向かって不活性ガスである窒素が噴射され、
基板Ｗと遮蔽板２２との間の空間が窒素で満たされ、や
がて図１に示すような気流Ｆが生じる。そして、基板Ｗ
と遮蔽板２２との間の空間に窒素が噴射されつつ、基板
Ｗを回転させながら噴射ノズル２５から純水を基板Ｗの
回転中心近傍に噴射して、基板Ｗ表面の汚染物質を除去
する。

【００３８】このようにすれば、基板Ｗと遮蔽板２２と
の間の空間は狭く、しかも基板Ｗの表面に沿って気流Ｆ
が形成されているため、当該空間に満たされた窒素に空
気が混入することがなくなり、純水洗浄処理中にも、コ
ロイダルシリカや自然酸化膜が生成することがなくな
る。また、基板Ｗと遮蔽板２２との間の空間のみを窒素
で満たせば良いので、窒素の量が少なくて済む。

【００３９】純水洗浄処理が終了すると、最後に、乾燥
処理が行われる。乾燥処理が行われる際には、ガス噴射
口２３から基板Ｗの中心部に向かって不活性ガスである
窒素を噴射し、基板Ｗと遮蔽板２２との間の空間を窒素
で満たし続けたまま、駆動手段によって遮蔽手段１５が
図６中の高さＢの位置まで降下される。これは、遮蔽手
段１５をなるべく基板Ｗに接近させた方が、基板Ｗと遮
蔽板２２との間の空間を満たすのに必要とされる窒素の
量が少なくて済むからである。なお、純水洗浄処理にお
いて遮蔽手段１５を高さＢの位置まで降下させないの
は、処理液が遮蔽板２２に付着しないようにするためで
ある。

【００４０】また、乾燥処理を行うときには、表面洗浄
処理および純水洗浄処理を行うときよりも、基板Ｗの回
転数を多くして、当該基板Ｗに付着した液滴により強い
遠心力が作用するようにする。

【００４１】以上のようにすれば、基板Ｗと遮蔽板２２
との間の空間において基板Ｗの表面に沿って気流が流れ
続けているため、図１０に示したような乱流Ｔが基板Ｗ
表面上で巻き上がることがなくなり、基板Ｗへ反応生成
物などのパーティクルが付着するのを防止することがで
きる。したがって、表面洗浄処理と純水洗浄処理とを同
一チャンバ内にて連続的に行うこともでき、処理の効率
が向上する。

【００４２】また、乾燥処理中も常に、基板Ｗと遮蔽板
２２との間の空間が窒素で満たされているため、基板Ｗ
の表面に付着した水滴に酸素が溶込んでコロイダルシリ
カを生成することがなくなり、ウォーターマークの発生
を防止することができる。

【００４３】また、遮蔽板２２の基板Ｗと対向する面は
略平面状であるが、この面上に溝を形成すれば、窒素を
その溝の方向に誘導することもできる。

【００４４】なお、本実施形態において、不活性ガスと
して窒素を使用していたが、これに限定されるものでは
なく、基板Ｗに付着した水滴と反応しないガスであれば
よい。

【００４５】

【第２の実施形態】次に、第２実施形態について説明す
る。第２実施形態の基板処理装置１は、上記第１実施形
態において説明したものに加えて、ガス噴射口２３から
乾燥促進剤としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）蒸
気が噴射されるように構成されている。

【００４６】図７は、本発明の第２実施形態に係る基板
処理装置１の構成を説明するための機能ブロック図であ
る。図示の如く、フッ酸供給手段５１と純水供給手段５
２とがバルブ５５に接続されており、また、ＩＰＡ蒸気
供給手段５３と窒素供給手段５４がバルブ５６に接続さ
れている。バルブ５５、５６は、制御部５０に電気的に
接続されており、当該制御部５０によって供給手段が切
り換えられるように構成されている。すなわち、バルブ
５５を切り換えることによってフッ酸供給手段５１か純
水供給手段５２かが選択され、また、バルブ５６を切り
換えることによってＩＰＡ蒸気供給手段５３か窒素供給
手段５４かが選択される。そして、バルブ５５、５６
は、それぞれブラケット２６、２４（図１参照）に接続
されており、選択された供給手段からの処理液やガスが
基板Ｗに供給されるように構成されている。

【００４７】なお、上記の第１実施形態では、ＩＰＡ蒸
気を使用しないため、ＩＰＡ蒸気供給手段５３とバルブ
５６とは設けられていないが、その他の機能的構成は、
図７に示すものと同様である。

【００４８】第２実施形態に戻り、基板処理装置１本体
部の構成は図１から図５に示すものと同様であるため説
明を省略する。

【００４９】第２実施形態の基板処理装置１の動作につ
いて説明する。以下の説明は、基板処理装置１に、既に
表面処理剤による表面洗浄処理が終了した基板Ｗが搬入
された場合についてである。

【００５０】まず、駆動手段によって遮蔽手段１５が図
６に示す高さＡの位置まで降下する。そして、遮蔽手段
１５の降下が完了すると純水洗浄処理が開始される。こ
こでは、窒素の噴射は行われず、基板保持手段１１によ
って保持された基板Ｗを回転させつつ噴射ノズル２５か
ら純水を基板Ｗの回転中心近傍に噴射することにより、
基板Ｗ表面の汚染物質が除去される。

【００５１】純水洗浄処理が終了すると、次に、乾燥処
理が開始される。乾燥処理に先立って、駆動手段により
遮蔽手段１５が図６に示す高さＢの位置まで降下する。
そして、基板Ｗの回転数を多くするとともに、ガス噴射
口２３から基板Ｗの回転中心近傍にＩＰＡ蒸気が噴射さ
れて乾燥処理が行われる。このときに、ＩＰＡ蒸気は基
板Ｗと遮蔽板２２との間の空間において気流を形成し、
当該基板Ｗの表面に沿ってＩＰＡ蒸気の気流が流れ続け
ている。そして、ＩＰＡ蒸気は、基板Ｗ表面に付着した
水分を吸着して、除去する機能を有する。

【００５２】このようにすれば、基板Ｗの表面に付着し
た水滴は、基板Ｗの回転による遠心力によって除去され
るとともに、ＩＰＡ蒸気が当該水滴を吸着して、除去す
るので、乾燥時間が短縮されるとともに、微少な水滴残
りを防止し、ウォーターマークの発生を防止することが
できる。また、基板Ｗと遮蔽板２２との間の空間のみを
ＩＰＡ蒸気で満たせば良いので、ＩＰＡの使用量が少な
くて済む。

【００５３】なお、以上においては、乾燥促進剤として
ＩＰＡ蒸気を使用していたが、これに限定されるもので
はなく、水分を吸着して除去する液、例えば、ＩＰＡ、
メタノールなどのアルコール類やアセトンであってもか
まわない。もっとも、このような液を使用する場合に
は、遮蔽板２２に液が付着するのを防ぐため、遮蔽手段
１５を図６に示す高さＡの位置で、基板Ｗの回転数も純
水洗浄処理のときと同じ回転数で乾燥処理を行う必要が
ある。

【００５４】また、この第２実施形態においては、既に
表面洗浄処理が終了した基板Ｗが搬入された場合であっ
たが、これを表面処理剤による表面洗浄処理から開始す
るようにしても良い。この場合は、上記第１実施形態と
同様にして表面洗浄処理が行われる。

【００５５】また、第２実施形態において、ＩＰＡ蒸気
を噴射した後、バルブ５６を切り換えて、ガス噴射口２
３から基板Ｗの回転中心近傍に窒素を噴射するようにし
てもよい。このようにすれば、基板Ｗの表面近傍のＩＰ
Ａ雰囲気を速やかに置換することによって、乾燥時間を
より短縮することができる。

【００５６】さらに、第２実施形態においては、純水洗
浄処理のときに、窒素を噴射していなかったが、このと
きにガス噴射口２３から基板Ｗの回転中心近傍に窒素を
噴射するようにすれば、上記第１実施形態と同様に、純
水洗浄処理中にも、純水に酸素が溶込むことがなくな
り、コロイダルシリカや自然酸化膜が生成することがな
くなる。

【００５７】

【第３の実施形態】図８は本発明の第３実施形態に係る
基板処理装置１ａの縦断面図である。箱体８上部が基板
Ｗと対向する遮蔽板２２である。また、箱体８上部には
噴射ノズル２５および、ガス噴射口２３が設けられてい
る。箱体８内部の基板保持手段１１は基板Ｗを吸着して
保持し、回転する。また、該基板保持手段１１は昇降手
段（図示せず）によって昇降し、基板Ｗと遮蔽板２２と
の間隔を変えることができる。

【００５８】この第３実施形態に係る基板処理装置１ａ
の動作について説明する。図９は、基板処理装置１ａの
動作中における基板保持手段１１の位置を説明する図で
ある。

【００５９】まず、初期状態においては基板保持手段１
１は最も低い待避位置（図９中の点線の位置）にまで降
下している。そして、搬送手段（図示せず）が水平状態
で基板Ｗを基板保持手段１１に渡し、基板保持手段１１
は基板Ｗを保持する。

【００６０】次に駆動手段によって基板保持手段１１が
図中の高さＡの位置まで上昇する。基板保持手段１１の
上昇が完了すると洗浄処理が開始される。

【００６１】洗浄処理においては、上記第１実施形態と
同様に、まず、フッ酸水溶液による表面洗浄処理が行わ
れる。このときには、基板保持手段１１によって保持さ
れた基板Ｗが回転手段によって回転されつつ、噴射ノズ
ル２５からフッ酸水溶液が基板Ｗの回転中心近傍に噴射
されて表面洗浄処理が行われる。

【００６２】表面洗浄処理が終了すると、次に、純水洗
浄処理が行われる。このときも上記第１実施形態と同様
に、ガス噴射口２３から基板Ｗの中心部に向かって不活
性ガスである窒素が噴射されつつ、回転している基板Ｗ
の回転中心近傍に噴射ノズル２５から純水が噴射され
て、基板Ｗ表面の汚染物質が除去される。

【００６３】このようにしても、基板Ｗと遮蔽板２２と
の間の空間は狭く、しかも基板Ｗの表面に沿って気流が
形成されているため、当該空間に満たされた窒素に空気
が混入することがなくなり、純水洗浄処理中にも、コロ
イダルシリカや自然酸化膜が生成することがなくなる。
また、基板Ｗと遮蔽板２２との間の空間のみを窒素で満
たせば良いので、窒素の量が少なくて済む。

【００６４】純水洗浄処理が終了すると、最後に、乾燥
処理が行われる。乾燥処理が行われる際には、ガス噴射
口２３から基板Ｗの中心部に向かって不活性ガスである
窒素が噴射され、基板Ｗと遮蔽板２２との間の空間を窒
素で満たし続けたまま、駆動手段によって基板保持手段
１１が図９中の高さＢの位置まで上昇する。そして、基
板Ｗの回転数を多くして、当該基板Ｗに付着した液滴に
より強い遠心力が作用するようにする。

【００６５】以上のようにすれば、第１実施形態と同様
に、基板Ｗへ反応生成物などのパーティクルが付着する
のを防止することができる。したがって、表面洗浄処理
と純水洗浄処理とを同一チャンバ内にて連続的に行うこ
ともでき、処理の効率が向上する。

【００６６】また、乾燥処理中も常に、基板Ｗと遮蔽板
２２との間の空間が窒素で満たされているため、基板Ｗ
の表面に付着した水滴に酸素が溶込んでコロイダルシリ
カを生成することがなくなり、ウォーターマークの発生
を防止することができる。

【００６７】

【第４の実施形態】第４実施形態の基板処理装置１ａ
は、上記第３実施形態において説明したものに加えて、
ガス噴射口２３から乾燥促進剤としてＩＰＡ蒸気が噴射
されるように構成されている。そして、その構成は、図
７に示すものと同様の構成である。

【００６８】この基板処理装置１ａに表面洗浄処理済み
の基板Ｗが搬入された場合、まず、駆動手段によって基
板保持手段１１が図９に示す高さＡの位置まで上昇す
る。そして、基板保持手段１１の上昇が完了すると純水
洗浄処理が開始される。ここでは、窒素の噴射は行われ
ず、基板保持手段１１によって保持された基板Ｗを回転
させつつ噴射ノズル２５から純水を基板Ｗの回転中心近
傍に噴射することにより、基板Ｗ表面の汚染物質が除去
される。

【００６９】純水洗浄処理が終了すると、次に、乾燥処
理が開始される。乾燥処理に先立って、駆動手段により
基板保持手段１１が図９に示す高さＢの位置まで上昇す
る。そして、基板Ｗの回転数を多くするとともに、ガス
噴射口２３から基板Ｗの回転中心近傍にＩＰＡ蒸気が噴
射されて乾燥処理が行われる。このときに、ＩＰＡ蒸気
は、基板Ｗと遮蔽板２２との間の空間において気流を形
成し、当該基板Ｗの表面に沿ってＩＰＡ蒸気の気流が流
れ続けている。

【００７０】このようにすれば、基板Ｗの表面に付着し
た水滴は、基板Ｗの回転による遠心力によって除去され
るとともに、ＩＰＡ蒸気が当該水滴を吸着して、除去す
るので、乾燥時間が短縮されるとともに、微少な水滴残
りを防止し、ウォーターマークの発生を防止することが
できる。また、基板Ｗと遮蔽板２２との間の空間のみを
ＩＰＡ蒸気で満たせば良いので、ＩＰＡの使用量が少な
くて済む。

【００７１】なお、以上において、上記第２実施形態と
同様に、表面処理剤による表面洗浄処理から開始するよ
うにしても良いし、ＩＰＡ蒸気を噴射した後、ガス噴射
口２３から基板Ｗの回転中心近傍に窒素を噴射するよう
にしても良いし、純水洗浄処理のときに、ガス噴射口２
３から基板Ｗの回転中心近傍に窒素を噴射するようにし
ても良い。

【００７２】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１および
請求項６の発明によれば、基板と遮蔽板との間の空間は
狭く、しかも基板の表面に沿って不活性ガスの気流が形
成されているため、当該空間に満たされた不活性ガスに
空気が混入することがなくなり、リンス洗浄処理中に
も、コロイダルシリカや自然酸化膜が生成することがな
くなる。また、基板と遮蔽板との間の空間のみを不活性
ガスで満たせば良いので、不活性ガスの量が少なくて済
む。

【００７３】また、乱流が基板表面上で巻き上がること
がなくなり、基板へ反応生成物などのパーティクルが付
着するのを防止することができる。

【００７４】また、乾燥処理中も常に、基板と遮蔽板と
の間の空間が不活性ガスで満たされているため、基板の
表面に付着した水滴に酸素が溶込んでコロイダルシリカ
を生成することがなくなり、ウォーターマークの発生を
防止することができる。

【００７５】請求項２、請求項３、請求項７および請求
項８の発明によれば、基板の表面に付着した水滴は、基
板の回転による遠心力によって除去されるとともに、乾
燥促進剤が当該水滴を吸着して、除去するので、乾燥時
間が短縮されるとともに、微少な水滴残りを防止し、ウ
ォーターマークの発生を防止することができる。また、
駆動手段によって遮蔽板および基板の少なくとも一方を
駆動して相対的に接近させた基板と遮蔽板との間の空間
のみを乾燥促進剤で満たせば良いので、乾燥促進剤の使
用量が少なくて済む。請求項４の発明によれば、リンス
液の供給時点よりもさらに接近した基板と遮蔽板との間
の空間のみを乾燥促進剤で満たせば良いので、乾燥促進
剤の使用量がさらに少なくて済む。

【００７６】請求項５および請求項９の発明によれば、
リンス洗浄処理中にも、リンス液に酸素が溶込むことが
なくなり、コロイダルシリカや自然酸化膜が生成するこ
とがなくなる。

【００７７】請求項１０の発明によれば、基板の表面近
傍の乾燥促進剤の雰囲気を速やかに置換することによっ
て、乾燥時間をより短縮することができる。請求項１１
の発明によれば、基板と遮蔽板との間の空間を不活性ガ
スで満たした後にその空間に不活性ガスを供給しつつリ
ンス液を供給するので、その空間への空気の混入が防止
でき、リンス洗浄処理中にも、コロイダルシリカや自然
酸化膜が生成することがなくなる。また、基板と遮蔽板
との間の狭小な空間のみを不活性ガスで満たせば良いの
で、不活性ガスの量が少なくて済む。請求項１２の発明
によれば、噴射ノズルとガス噴射口とを用いてリンス液
と不活性ガスとを同時に供給するので、基板と遮蔽板と
の間の空間に満たされた不活性ガスに空気が混入するこ
とを防止し、リンス洗浄処理中にもコロイダルシリカや
自然酸化膜が生成しなくすることができる。また、基板
と遮蔽板との間の狭小な空間のみを不活性ガスで満たせ
ば良いので、不活性ガスの量が少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の縦断面図である。

【図２】本発明に係る基板処理装置の上面図である。

【図３】図１、図２に示す遮蔽手段の斜視図である。

【図４】図３の遮蔽手段の要部斜視図である。

【図５】アーム端部から遮蔽板を外した状態の同軸ノズ
ルの斜視図である。

【図６】基板処理装置の動作中における遮蔽手段の位置
を説明する図である。

【図７】本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構
成を説明するための機能ブロック図である。

【図８】本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の縦
断面図である。

【図９】基板処理装置１ａの動作中における基板保持手
段１１の位置を説明する図である。

【図１０】従来の基板処理装置の要部断面図である。

【符号の説明】

１、１ａ 基板処理装置 １１ 基板保持手段 ２２ 遮蔽板 ２３ ガス噴射口 ２５ 噴射ノズル Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 H01L 21/027

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持して回転する基板保持部と、 基板保持部に保持された基板に対向して配置され、当該
   基板と対向する面が略平面である遮蔽板と、 前記基板保持部に保持された基板に、当該基板の表面を
   処理する表面処理剤を供給する表面処理剤供給手段と、 前記基板保持部に保持された基板に、当該基板表面上の
   付着物を洗浄するためのリンス液を供給するリンス液供
   給手段と、 前記基板保持部に保持された基板と前記遮蔽板との間の
   空間に不活性ガスを供給するガス供給手段と、 を備え、 前記ガス供給手段は、不活性ガスを噴射するガス噴射口
   を含み、 前記リンス液供給手段は、前記ガス噴射口内に設けられ
   てリンス液を噴射する噴射ノズルを含むことを特徴とす
   る基板処理装置。
2. 【請求項２】 基板を保持して回転する基板保持部と、 基板保持部に保持された基板に対向して配置され、当該
   基板と対向する面が略平面である遮蔽板と、 前記基板保持部に保持されている基板に、当該基板表面
   を乾燥させるための乾燥促進剤を供給する乾燥促進剤供
   給手段と、前記遮蔽板と前記基板とを相対的に接近させるように前
   記遮蔽板および前記基板の少なくとも一方を駆動する駆
   動手段と、 を備えたことを特徴とする基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の基板処理装置において、 前記乾燥促進剤の供給の前において前記基板保持部に保
   持された基板に、リンス液を供給するリンス液供給手段
   をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の基板処理装置において、前記駆動手段は、前記リンス液の供給後であって且つ前
   記乾燥促進剤の供給前において、前記遮蔽板と前記基板
   とが前記リンス液の供給時よりもさらに接近す るように
   前記遮蔽板および前記基板の少なくとも一方を駆動する
   ことを特徴とする基板処理装置。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４記載の基板処理
   装置において、 前記基板保持部に保持された基板と前記遮蔽板との間の
   空間に不活性ガスを供給するガス供給手段をさらに備え
   たことを特徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】 基板保持部に保持された基板に対向して
   配置され、当該基板と対向する面が略平面である遮蔽板
   を前記基板に対して相対的に接近させる遮蔽板接近工程
   と、 前記遮蔽板接近工程の後に、前記基板保持部に保持され
   た基板を回転させながら、前記基板に基板表面を処理す
   る表面処理剤を供給する表面処理剤供給工程と、 前記表面処理剤供給工程の後に、前記基板を回転させな
   がら、前記基板と前記遮蔽板との間の空間に不活性ガス
   を供給して基板の表面に沿って気流を形成しつつ、前記
   基板表面上の付着物を洗浄するためのリンス液を供給す
   るリンス液供給工程と、 前記リンス液供給工程の後に、前記基板を回転させなが
   ら、前記基板と前記遮蔽板との間の空間に不活性ガスを
   供給して前記基板表面を乾燥させる乾燥工程と、 を備えたことを特徴とする基板処理方法。
7. 【請求項７】 基板保持部に保持された基板に対向して
   配置され、当該基板と対向する面が略平面である遮蔽板
   を前記基板に対して相対的に接近させる遮蔽板接近工程
   と、 前記遮蔽板接近工程の後に、前記基板保持部に保持され
   ている基板を回転させながら、前記基板に基板表面を乾
   燥させるための乾燥促進剤を供給する乾燥促進剤供給工
   程と、 を備えたことを特徴とする基板処理方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の基板処理方法において、 前記遮蔽板接近工程と前記乾燥促進剤供給工程との間
   に、前記基板を回転させながら、リンス液を供給するリ
   ンス液供給工程をさらに備えたことを特徴とする 基板処
   理方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の基板処理方法において、 前記リンス液供給工程と同時に、前記基板と前記遮蔽板
   との間の空間に不活性ガスを供給することを特徴とする
   基板処理方法。
10. 【請求項１０】 請求項７から請求項９まで記載のいず
    れかの基板処理方法において、 前記乾燥促進剤供給工程の後に、前記基板を回転させな
    がら、前記基板と前記遮蔽板との間の空間に不活性ガス
    を供給して前記基板表面を乾燥させる乾燥工程をさらに
    備えたことを特徴とする基板処理方法。
11. 【請求項１１】 基板保持部に保持された基板に対向し
    て配置され、当該基板と対向する面が略平面である遮蔽
    板を前記基板に対して相対的に接近させる遮蔽板接近工
    程と、 前記遮蔽板接近工程の後に、前記基板保持部に保持され
    た基板を回転させながら、前記基板に基板表面を処理す
    る表面処理剤を供給する表面処理剤供給工程と、 前記表面処理剤供給工程の後に、前記基板と前記遮蔽板
    との間の空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工
    程と、 前記不活性ガス供給工程の後に、前記基板を回転させな
    がら、前記基板と前記遮蔽板との間の空間に不活性ガス
    を供給しつつ、前記基板表面上の付着物を洗浄するため
    のリンス液を供給するリンス液供給工程と、 前記リンス液供給工程の後に、前記基板を回転させなが
    ら、前記基板と前記遮蔽板との間の空間に不活性ガスを
    供給して前記基板表面を乾燥させる乾燥工程と、 を備えたことを特徴とする基板処理方法。
12. 【請求項１２】 基板を保持して回転する基板保持部
    と、 基板保持部に保持された基板に対向して配置され、当該
    基板と対向する面が略平面である遮蔽板と、 前記基板保持部に保持された基板に、当該基板の表面を
    処理する表面処理剤を供給する表面処理剤供給手段と、 前記基板保持部に保持された基板の回転中心近傍に不活
    性ガスを噴射して、前記基板と前記遮蔽板との間の空間
    に前記不活性ガスを供給するガス噴射口と、 前記ガス噴射口からの前記不活性ガスの供給とともに、
    前記基板表面上の付着物を洗浄するためのリンス液を、
    前記基板保持部に保持された基板の回転中心近傍に噴射
    して、前記基板の表面に前記リンス液を供給する噴射ノ
    ズルと、 を備えることを特徴とする基板処理装置。