JP3552193B2

JP3552193B2 - 基板処理装置および基板処理方法

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Publication number: JP3552193B2
Application number: JP11228298A
Authority: JP
Inventors: 和憲藤川
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2018-04-22
Also published as: JPH11307506A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エッチング処理を施した半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光ディスク用基板等の薄板状基板（以下、単に「基板」とする）に純水にて洗浄処理を行った後、有機溶剤による乾燥処理を行う基板処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上記基板の製造工程においては、処理槽に貯留したフッ酸等のエッチング液に基板を浸漬してエッチング処理を施した後、エッチング液を純水に置換して当該基板の洗浄処理を行い、さらにその後純水から引き上げた基板に乾燥処理を行う基板処理装置が用いられている。
【０００３】
かかる装置においては、通常、純水による洗浄処理が終了した後、純水から基板を引き上げる前、または基板を引き上げつつ有機溶剤であるイソプロピルアルコール（以下、「ＩＰＡ」と称する）の蒸気を基板の周辺に供給し、基板表面にＩＰＡを凝縮させることによって水の乾燥処理を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この乾燥処理の工程においては、基板表面、特にＳｉＯ_２に覆われていない剥き出しのＳｉのような疎水部にパーティクルが付着する現象がしばしば認められた。そして、乾燥処理において付着したパーティクルは、最終製品たる半導体デバイス等の品質を劣化させ、その歩留まりを低下させるという問題を生じることとなる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、有機溶剤を使用した乾燥処理工程において、パーティクルの基板への付着を低減して歩留まりを向上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目的とする。
【０００６】
【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、エッチング処理を施した基板に純水にて洗浄処理を行った後、有機溶剤による乾燥処理を行う基板処理装置であって、（ａ）前記エッチング処理および前記洗浄処理を行う処理槽と、（ｂ）前記処理槽を収容し、前記乾燥処理を行う処理室と、（ｃ）前記洗浄処理後に前記処理槽に貯留されている純水から基板を引き上げる引き上げ手段と、（ｄ）前記処理室に前記有機溶剤の蒸気を供給する有機溶剤供給手段と、（ｅ）前記処理槽に貯留されている前記純水の液面から前記基板の有効部分が露出した後、前記基板の全面が露出するまでの間に前記有機溶剤の蒸気の供給を開始させるように前記有機溶剤供給手段を制御する制御手段と、を備えている。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、前記有機溶剤供給手段からの有機溶剤の蒸気の供給が停止した後、前記処理室に窒素を供給する窒素供給部をさらに備える。
【０００８】
また、請求項３の発明は、基板にエッチング処理、洗浄処理および乾燥処理を行う基板処理方法であって、（ａ）処理室内に収容された処理槽において、前記基板に前記エッチング処理を行うエッチング工程と、（ｂ）前記処理槽において、前記基板に純水による洗浄処理を行う洗浄工程と、（ｃ）前記洗浄処理後に前記処理槽に貯留されている前記純水から前記基板を引き上げる引き上げ工程と、（ｄ）前記処理槽に貯留されている前記純水の液面から前記基板の有効部分が露出した後、前記基板の全面が露出するまでの間に有機溶剤の蒸気の前記処理室への供給を開始する有機溶剤供給工程と、を備えている。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る基板処理方法において、（ｅ）前記有機溶剤が付着した基板を乾燥する乾燥工程、をさらに備えている。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る基板処理方法において、前記乾燥工程に、前記処理室に窒素を供給する工程を含ませている。
【００１２】
なお、「基板の有効部分」についての意義は、以下の発明の実施の形態において明らかにする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜Ａ．課題解決のための基礎となる知見＞
上述した課題、すなわち乾燥処理におけるパーティクル付着の問題を解決すべく、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、以下のような知見を見いだしたので、まずそれについて説明する。
【００１４】
従来より、上述したような基板処理装置においては、相互に所定の間隔を隔てた状態で配置した複数の基板を一括して処理する、いわゆるバッチ処理方式が採られている。従って、純水による洗浄処理が終了した後、基板を引き上げるときにも複数の基板を相互に所定の間隔を隔てて並べた状態で行われる。図９は、このときの様子を説明する図である。
【００１５】
既述したように、従来においては、ウォーターマークの発生を防止すべく、基板を純水から引き上げる前、または引き上げつつ十分な量のＩＰＡ蒸気を当該基板の周辺に供給し、ＩＰＡを自然乾燥または減圧乾燥させることによって乾燥処理は終了するのであるが、このときに図１０に示すような横すじ状パーティクルが基板の表面に付着することがある。
【００１６】
付着した横すじ状パーティクルの成分分析を行った結果、Ｓｉ、Ｃ、Ｆ、Ｏからなる化合物であることが判明した。このことから横すじ状パーティクルは、以下のような過程を経て付着したものと考えられる。
【００１７】
すなわち、まず、基板Ｗにフッ酸によるエッチング処理が行われたときに、基板Ｗ表面のＳｉＯ_２の部分が腐食され、ＳｉＦ_ｘ（ＯＨ）_ｙのエッチング残渣が生成される。このエッチング残渣は、その後の純水ＤＩＷによる洗浄処理によって大部分は除去されるのであるが、一部は基板Ｗ表面のＳｉＯ_２の部分に付着したまま残留する。次に、純水ＤＩＷから基板Ｗを引き上げるときに、エッチング残渣は純水ＤＩＷ中のＩＰＡによって溶解され、当該基板Ｗに対向配置される基板Ｗ表面のＳｉの部分にＳｉ、Ｃ、Ｆ、Ｏからなる化合物として付着するのである。そして、この化合物が純水ＤＩＷの液面から基板Ｗを引き上げる際に横すじ状パーティクルとなるのである。図１１は、基板Ｗ表面のＳｉＯ_２の部分に付着したエッチング残渣Ｑが、当該基板Ｗに対向配置される基板Ｗ表面のＳｉの部分に付着する様子を模式的に示した図である。
【００１８】
換言すれば、基板Ｗを純水ＤＩＷから引き上げる前、または引き上げつつ供給するＩＰＡの蒸気が純水に多量に溶け込み、エッチング残渣Ｑを発生源とするパーティクルの付着が生じていたのである。本発明者は、以上のような知見に基づいてこの発明を完成させたのである。
【００１９】
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。
【００２０】
＜Ｂ．基板処理装置の構成＞
図１は、実施の形態の基板処理装置１の全体構成を示す斜視図である。図示のように、この装置は、未処理基板を収納しているカセットＣが投入されるカセット搬入部２と、このカセット搬入部２からのカセットＣが載置され内部から複数の基板が同時に取り出される基板取出部３と、カセットＣから取り出された未処理基板が順次洗浄処理に供される基板処理部５と、洗浄処理後の複数の処理済み基板が同時にカセットＣ中に収納される基板収納部７と、処理済み基板を収納しているカセットＣが払い出されるカセット搬出部８とを備える。さらに、装置の前側（−Ｙ側）には、基板取出部３から基板収納部７に亙って基板移載搬送機構９が配置されており、洗浄処理前、洗浄処理中及び洗浄処理後の基板を一箇所から別の箇所に搬送したり移載したりする。
【００２１】
カセット搬入部２は、水平移動、昇降移動及び垂直軸回りの回転が可能なカセット移載ロボットＣＲ１を備え、カセットステージ２ａ上の所定位置に載置された一対のカセットＣを基板取出部３に移載する。
【００２２】
基板取出部３は、昇降移動する一対のホルダ３ａ、３ｂを備える。そして、各ホルダ３ａ、３ｂの上面にはガイド溝が刻設されており、カセットＣ中の未処理基板を垂直かつ互いに平行に支持することを可能にする。したがって、ホルダ３ａ、３ｂが上昇すると、カセットＣ中から基板が取り出される。カセットＣ中から取り出された基板は、基板移載搬送機構９に設けた搬送ロボットＴＲに受け渡され、水平移動後に基板処理部５に投入される。
【００２３】
基板処理部５は、薬液を収容する薬液槽を備える薬液処理部５２と、純水を収容する水洗槽を備える水洗処理部５４と、単一槽内で各種の薬液処理や水洗処理を行う処理槽５６２を備える多機能処理部５６とから構成される。
【００２４】
基板処理部５において、薬液処理部５２及び水洗処理部５４の後方側（＋Ｙ側）には、第１基板浸漬機構５５が配置されており、これに設けた上下動及び横行可能なリフタヘッドＬＨ１によって、搬送ロボットＴＲから受け取った基板を薬液処理部５２の薬液槽に浸漬したり、水洗処理部５４の水洗槽に浸漬したりする。また、多機能処理部５６の後方側には、第２基板浸漬機構５７が配置されており、これに設けた上下動可能なリフタヘッド５６３ａによって、搬送ロボットＴＲから受け取った基板を多機能処理部５６の処理槽５６２内に支持する。
【００２５】
基板収納部７は、基板取出部３と同様の構造を有し、昇降可能な一対のホルダ７ａ、７ｂによって、搬送ロボットＴＲに把持された処理済み基板を受け取ってカセットＣ中に収納する。
【００２６】
また、カセット搬出部８は、カセット搬入部２と同様の構造を有し、移動自在のカセット移載ロボットＣＲ２を備え、基板収納部７上に載置された一対のカセットＣをカセットステージ８ａ上の所定位置に移載する。
【００２７】
基板移載搬送機構９は、水平移動及び昇降移動が可能な搬送ロボットＴＲを備える。そして、この搬送ロボットＴＲに設けた一対の回転可能なハンド９１、９２よって基板を把持することにより、基板取出部３のホルダ３ａ、３ｂに支持された基板を基板処理部５の第１基板浸漬機構５５に設けたリフタヘッドＬＨ１側に移載したり、このリフタヘッドＬＨ１側から隣の第２基板浸漬機構５７に設けたリフタヘッド５６３ａ側に移載したり、このリフタヘッド５６３ａ側から基板収納部７のホルダ７ａ、７ｂに移載したりする。
【００２８】
次に、多機能処理部５６の正面断面図および側面断面図である図２および図３を用いて、その構成および概略動作を説明する。
【００２９】
多機能処理部５６は主にケーシング５６０、シャッタ５６１、処理槽５６２、リフタ５６３、リフタ駆動部５６４、ＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５およびＮ_２供給部５６６を備えている。なお、ケーシング５６０が「処理室」に相当し、リフタ５６３およびリフタ駆動部５６４が「引き上げ手段」を構成し、ＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５が「有機溶剤供給手段」に相当する。
【００３０】
ケーシング５６０は上面に基板搬出入口ＴＯを備え、その周囲にシール部材５６０ａを固着し、また、底面には排気用の配管５６０ｂを備えている。
【００３１】
シャッタ５６１は遮蔽板５６１ａとそれを前後から挟むようにしてケーシング５６０の側面上端に設けられたガイド５６１ｂを備えており、当該ガイド５６１ｂのガイドレールに沿って遮蔽板５６１ａが若干上下動するとともに水平方向にスライドすることによって開閉する。なお、ケーシング５６０上面に設けられたシール部材５６０ａにより、シャッタ５６１が閉じた状態ではケーシング５６０の気密性が保たれている。
【００３２】
処理槽５６２はエッチング液であるフッ酸（ＨＦ）および洗浄液である純水ＤＩＷ（以下、併せて「処理液」という。）を貯留することが可能で、それらに基板Ｗが浸漬されて、それぞれエッチング処理や洗浄処理が行われる。また、処理槽５６２の底面には処理液の帰還用の配管５６２ｃ、廃液用の配管５６２ｄ、処理液供給用の配管５６２ｅが連結されている。さらに、処理槽５６２の四方の外側面の上端には処理液回収溝５６２ａが設けられており、それには処理液回収用の配管５６２ｂが連結されている。
【００３３】
リフタ５６３はリフタヘッド５６３ａと保持板５６３ｂとの間に、基板Ｗが保持される保持溝を所定間隔で多数備えた基板ガイド５６３ｃを３本備えている。
【００３４】
リフタ駆動部５６４はサーボモータ５６４ａに取り付けられたタイミングベルト５６４ｂに、その長手方向が鉛直方向となっているシャフト５６４ｃが連結されるとともに、シャフト５６４ｃの上端はリフタ５６３のリフタヘッド５６３ａに連結されており、サーボモータ５６４ａの駆動によりリフタ５６３およびそれに保持された複数の基板Ｗを昇降させ、図２および図３に示した基板Ｗの搬送ロボットＴＲとの受け渡し位置ＴＰ、基板Ｗの乾燥位置ＤＲ、基板Ｗの上記処理液への浸漬位置ＤＰに位置させることが可能となっている。
【００３５】
ＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５はケーシング５６０の内部側面に一対のＩＰＡ・Ｎ_２供給管５６５ａがそれぞれブラケット５６５ｂにより、処理槽５６２に貯留されている処理液の液面（処理槽５６２の上端）より下の位置に取り付けられ、ＩＰＡ・Ｎ_２供給管５６５ａには有機溶剤であるＩＰＡをキャリアガスＮ_２とともに供給するための複数の供給口ＩＯが上向きに開孔して設けられている。また、図２および図３には図示しないがＩＰＡ・Ｎ_２供給管５６５ａには配管５６５ｃ（図４参照）が連結されている。
【００３６】
Ｎ_２供給部５６６もケーシング５６０の内部側面に一対のＮ_２供給管５６６ａがそれぞれブラケット５６６ｂにより取り付けられ、Ｎ_２供給管５６６ａにはＮ_２を供給するための複数の供給口ＮＯ（図３には一部にのみ参照符号を付した）が設けられている。また、図２および図３には図示しないがＮ_２供給管５６６ａには配管５６６ｃ（図４参照）が連結されている。
【００３７】
図４は多機能処理部５６の構造を示す模式図である。多機能処理部５６は上記機構的構成以外に制御部５６７ａを備えている。図５は、多機能処理部５６の制御機構を示すブロック図である。制御部５６７ａはＣＰＵによって構成されており、多機能処理部５６の制御を統括する主制御手段５６８ａ、主として駆動機構を制御する駆動制御手段５６８ｂおよび主としてバルブの開閉を制御するバルブ制御手段５６８ｃを備えている。
【００３８】
多機能処理部５６を構成する各機構は、制御部５６７ａに電気的に接続され、制御部５６７ａによって制御されている。具体的には、駆動制御手段５６８ｂがリフタ５６３に保持される基板Ｗの高さ位置を検出するセンサ５６９からの信号に基づいてリフタ５６３の動作を制御する。一方、バルブ制御手段５６８ｃは、後述する三方弁Ｖ１、Ｖ６の流路を切替えるとともに、バルブＶ２〜Ｖ５、Ｖ７の開閉を制御する。
【００３９】
図４に戻り、配管５６２ｂには三方弁Ｖ１、ポンプＰおよびフィルタＦが介挿されており、さらにフィルタＦには配管５６２ｃが連結されている。また、三方弁Ｖ１の配管５６２ｂに連結されていないポートは配管５６２ｂｃを通じて処理槽および施設内の排液ラインに連通する配管５６２ｄに連結されており、さらに配管５６２ｄのその先にバルブＶ２が介挿されている。そして、制御部５６７ａは三方弁Ｖ１の制御により所定のタイミングで、処理槽５６２から処理液回収溝５６２ａに溢れた処理液の処理槽５６２への帰還と、排液ラインへの排出とを切替える。
【００４０】
配管５６２ｅは２つに分岐しており、その一方はバルブＶ３を介してＨＦ供給源５６７ｂに連結され、他方はバルブＶ４および純水温度調節部５６７ｄを介して純水供給源５６７ｃに連結されており、制御部５６７ａはバルブＶ３、Ｖ４の制御によりＨＦと純水ＤＩＷのいずれかを処理槽５６２に所定のタイミングで供給する。
【００４１】
配管５６０ｂはバルブＶ５およびエアポンプＡＰを介して施設内の排気ラインに連通されており、制御部５６７ａはバルブＶ５の制御によりケーシング５６０内の雰囲気を所定のタイミングで排出する。
【００４２】
配管５６５ｃは三方弁Ｖ６を介してＮ_２供給源５６７ｆおよびＩＰＡ供給源５６７ｅに連結されている。制御部５６７ａは三方弁Ｖ６の制御によりＩＰＡ・Ｎ_２供給管５６５ａを通じてケーシング５６０内にＩＰＡ蒸気をＮ_２をキャリアガスとして供給したり、Ｎ_２ガスのみを供給したり、さらにはガス供給を停止したりすることを所定のタイミングで行う。
【００４３】
配管５６６ｃはバルブＶ７を介してＮ_２供給源５６７ｆに連結されており、制御部５６７ａはバルブＶ７の制御によりＮ_２供給管５６６ａを通じてケーシング５６０内にＮ_２を所定のタイミングで供給する。
【００４４】
この多機能処理部５６において、純水温度調節部５６７ｄは純水供給源５６７ｃから供給される純水ＤＩＷの温度を計測する温度センサと純水ＤＩＷを冷却するヒートポンプよりなる冷却手段とを備えており、制御部５６７ａは温度センサによる純水ＤＩＷの温度計測結果を基に、その温度計測結果が所定温度以上になると冷却手段を駆動し、その所定温度以下になると停止するという制御を行い、純水ＤＩＷを所定温度に冷却、維持可能としている。
【００４５】
また、多機能処理部５６のＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５は処理槽５６２の上端より下方位置で処理槽５６２の側方において設けられ、その供給口ＩＯは上方に向けられている。これによりＩＰＡ蒸気が直接純水ＤＩＷの表面に吹き付けられることはなくなり、純水ＤＩＷへのＩＰＡの溶解量が減少し、ＩＰＡの消費量を低減することができる。
【００４６】
さらに、この実施の形態の多機能処理部５６では図２に示すようにケーシング５６０の上部に設けられたＮ_２供給部５６６の供給口ＮＯは斜め下方に向けて設けられている。そして、Ｎ_２供給部５６６からＮ_２を供給することにより、ケーシング５６０内の空気をＮ_２に置換し、その雰囲気を窒素雰囲気とすることができる。
【００４７】
＜Ｃ．処理手順＞
以上のような構成を有する基板処理装置１の多機能処理部５６における処理手順について説明する。本実施形態の多機能処理部５６では、
▲１▼ＨＦによる基板Ｗのエッチング処理、
▲２▼純水ＤＩＷによる洗浄処理、
▲３▼基板Ｗの引き上げ、
▲４▼ＩＰＡ蒸気の供給、
▲５▼減圧乾燥、
という手順に従って一連の処理が実行される。なお、ここで説明する一連の処理は制御部５６７ａによって制御されているものである。
【００４８】
まず、制御部５６７ａがバルブＶ３を開いて処理槽５６２にＨＦを貯留し、そのＨＦ中にリフタ５６３が複数の基板Ｗを浸漬位置ＤＰまで降下させて浸漬させることにより、当該基板Ｗに対するエッチング処理が行われる。エッチング処理では、基板Ｗ表面のＳｉの部分に形成された自然酸化膜（ＳｉＯ_２膜）の除去が行われるのであるが、同時に基板Ｗ表面のＳｉＯ_２の部分の腐食も進行し、エッチング残渣（ＳｉＦ_ｘ（ＯＨ）_ｙ）が生成される。
【００４９】
次いで、排液ラインに連通する配管５６２ｄを介してＨＦが排出された後、バルブＶ４が開かれて処理槽５６２に純水ＤＩＷが貯留される。この工程では、リフタ５６３は動作を行わないため、基板Ｗは浸漬位置ＤＰに維持され、処理槽５６２に純水ＤＩＷが満たされることによって複数の基板Ｗは自動的に純水ＤＩＷ中に浸漬されることとなる。なお、後述する理由により、供給される純水は、純水温度調節部５６７ｄによって所定温度以下（室温よりも１０℃程度低い温度）に冷却しておく方が好ましい。
【００５０】
基板Ｗが純水ＤＩＷに浸漬されることにより、基板Ｗに付着しているＨＦが洗浄されるとともに、基板Ｗ表面のＳｉＯ_２の部分に存在するエッチング残渣も除去される。しかしながら、上述の如く、エッチング残渣の一部は純水洗浄後も依然として基板Ｗ表面のＳｉＯ_２の部分に残留することとなる。
【００５１】
次に、リフタ５６３が複数の基板Ｗを純水ＤＩＷから引き上げる。すなわち、リフタ５６３が基板Ｗを浸漬位置ＤＰから乾燥位置ＤＲまで上昇させる。このときの引き上げ速度は５ｍｍ／ｓｅｃ．程度である。ここで、基板Ｗの引き上げに先立って、Ｎ_２供給部５６６によりケーシング５６０内の空気を窒素雰囲気、すなわち不活性ガス雰囲気に置換しておく必要がある。ケーシング５６０内を不活性ガス雰囲気とするのは、純水ＤＩＷから引き上げられた基板Ｗの周辺に空気（より正確には空気中の酸素）が存在すると、基板Ｗ表面のＳｉの部分が自然酸化されるからである。なお、ケーシング５６０内の雰囲気置換に際しては、ＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５からＮ_２のみを噴出させ、Ｎ_２供給部５６６と協働させるようにしてもよい。
【００５２】
但し、純水ＤＩＷから基板Ｗを引き上げる前にＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５からＩＰＡ蒸気を供給してはならない。この理由は、上述したように、ＩＰＡ蒸気が純水ＤＩＷに多量に溶け込むことによって、エッチング残渣に起因する横すじ状パーティクルが発生するためである。
【００５３】
リフタ５６３が基板Ｗを引き上げるにつれて、基板Ｗはその上端が純水ＤＩＷの液面から露出し始め、やがて基板Ｗの全面が露出するに至る。そして、制御部５６７ａは、基板Ｗの全面が純水ＤＩＷの液面から露出した旨の検知信号をセンサ５６９から受け取ったときに三方弁Ｖ６を作動させて、配管５６５ｃをＮ_２供給源５６７ｆおよびＩＰＡ供給源５６７ｅにつなぎ、ＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５からＮ_２をキャリアガスとしてＩＰＡ蒸気を供給する。基板Ｗはさらに上昇して乾燥位置ＤＲに至るとともに、その表面にはケーシング５６０内に供給されたＩＰＡ蒸気が凝縮して洗浄用の純水と置き換わる。
【００５４】
次いで、三方弁Ｖ６を閉じてＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５からのＩＰＡ蒸気の供給を停止するとともに、バルブＶ７を開いてＮ_２供給部５６６より乾燥位置ＤＲに位置するリフタ５６３の基板ガイド５６３ｃ付近に向けてＮ_２を供給し、その保持溝内に残った純水ＤＩＷを吹き飛ばす。また、バルブＶ２が開かれ、処理槽５６２内の純水ＤＩＷは配管５６２ｄから排液ラインに排出される。
【００５５】
次に、三方弁Ｖ６を作動させて、Ｎ_２供給源５６７ｆのみを配管５６５ｃにつなぎ、ＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５からもＮ_２のみを供給し、ケーシング５６０内をほぼ完全に窒素雰囲気で満たす。さらにその後、バルブＶ５を開き、配管５６０ｂによりケーシング５６０内の雰囲気を配管５６０ｂを通じて排気し、ケーシング５６０内の気圧を減圧することによって基板Ｗに凝縮したＩＰＡを完全に乾燥させる。なお、この減圧乾燥は本実施形態において必須のものではなく、窒素雰囲気中での自然乾燥としてもよい。
【００５６】
最後に、シャッタ５６１を開いて大気解放し、リフタ５６３を受け渡し位置ＴＰまで上昇させることにより基板Ｗをケーシング５６０外に取り出して、一連の基板処理を終了する。
【００５７】
このようにすれば、基板Ｗの全面が純水ＤＩＷの液面から露出した後にＩＰＡ蒸気の供給を開始しているため、純水ＤＩＷに溶け込んだＩＰＡを介して基板Ｗ表面のＳｉの部分にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【００５８】
なお、基板Ｗの全面が純水ＤＩＷの液面から露出した状態で長時間放置しておくとウォーターマーク発生の原因となるため、基板Ｗの全面が純水ＤＩＷの液面から露出した後なるべく迅速にＩＰＡ蒸気の供給を開始する必要がある。具体的には、基板Ｗの全面が純水ＤＩＷの液面から露出した後６０秒以内に、好ましくは露出した直後に、ＩＰＡ蒸気の供給を開始するとよい。
【００５９】
また、処理槽５６２に供給される純水は、純水温度調節部５６７ｄによって室温以下に冷却されているため、純水ＤＩＷから引き上げられた直後の基板Ｗの温度はＩＰＡ蒸気の温度よりも低く、ＩＰＡ蒸気は容易に基板Ｗの表面に凝縮する。なお、純水を冷却するのに代えて、配管５６５ｃの途中にヒータを設け、ケーシング５６０に供給するＮ_２ガスの温度を高くするようにしても基板Ｗの温度はＩＰＡ蒸気の温度よりも相対的に低くなるため、同様の効果が得られる。
【００６０】
ところで、基板Ｗの主面は、その全体がデバイス等として利用されるのではなく、周縁部分については利用されないのが通常である。すなわち、図６に示す如く、基板Ｗの主面はデバイス等として利用される有効部分ＥＡと、利用されない非有効部分ＮＡとを含んでいる。そして、非有効部分ＮＡについては、仮にパーティクルが付着して汚染されたとしても最終製品として使用される部分ではないため、歩留まりが低下するという問題は生じない。
【００６１】
従って、本発明に係る基板処理技術において、ケーシング５６０にＩＰＡ蒸気の供給を開始するタイミングは、基板Ｗの全面が純水ＤＩＷの液面から露出した後に限られるものではなく、基板Ｗの有効部分ＥＡが露出した後、全面が露出するまでの間であってもよい。この内容について、図７および図８を用いつつ、さらに詳述する。図７は、基板Ｗが純水ＤＩＷから引き上げられる過程を経時段階的に示した模式図である。また、図８は、ＩＰＡの供給状態を示すタイムチャートである。
【００６２】
図７（ａ）は、基板Ｗに対する純水洗浄処理が終了し、基板Ｗの引き上げを開始する段階を示している。この段階は、図８における時刻ｔ_０の時点に対応しており、基板Ｗの全面が純水ＤＩＷに浸漬されている。そして、既述したように、この段階においては、横すじ状パーティクルの発生を防止すべく、ＩＰＡの供給を開始することはできない。
【００６３】
図７（ｂ）は、基板Ｗの引き上げは開始されたが、基板Ｗの有効部分ＥＡの一部が未だ純水ＤＩＷに浸かっている段階を示している。この段階は、図８における時刻ｔ_０と時刻ｔ_１との間（時刻ｔ_１は除く）に対応している。この段階において、ＩＰＡ蒸気の供給を開始すると、ＩＰＡ蒸気が直ちに純水ＤＩＷに溶け込み、有効部分ＥＡの一部に横すじ状パーティクルが付着する可能性がある。よって、この段階でもＩＰＡの供給は開始できない。
【００６４】
図７（ｃ）は、基板Ｗの有効部分ＥＡは純水ＤＩＷの液面から完全に露出しているが、基板Ｗの全面は露出していない、すなわち非有効部分ＮＡの一部が未だ純水ＤＩＷに浸かっている段階を示している。この段階は、図８における時刻ｔ_１から時刻ｔ_２までの間（時刻ｔ_１および時刻ｔ_２を含む）に対応している。この段階において、ＩＰＡ蒸気の供給を開始しても、純水ＤＩＷに溶け込んだＩＰＡによって横すじ状パーティクルが付着するのは非有効部分ＮＡである。よって、この段階は、ＩＰＡ蒸気の供給開始が可能な段階である。
【００６５】
図７（ｄ）は、基板Ｗがさらに引き上げられ、基板Ｗの全面が純水ＤＩＷの液面から完全に露出している段階を示している。この段階は、図８における時刻ｔ_２よりも後（時刻ｔ_２を除く）の状態に対応している。この段階において、ＩＰＡ蒸気の供給を開始しても、基板Ｗに横すじ状パーティクルが付着する懸念はない。但し、ウォーターマーク発生防止を考慮した露出許容限時刻ｔ_３までの間に、ＩＰＡ蒸気の供給を開始する必要がある。
【００６６】
結局、ＩＰＡ蒸気の供給は、基板Ｗの有効部分ＥＡが純水ＤＩＷの液面から完全に露出する時刻ｔ_１から基板Ｗの全面露出が許容される時刻ｔ_３までの間（図８において斜線を付した期間）に開始すればよいことになる。もっとも、基板Ｗの全面が純水ＤＩＷの液面から完全に露出した時刻ｔ_２から基板Ｗの全面露出が許容される時刻ｔ_３までの間にＩＰＡ蒸気の供給を開始した方が基板Ｗへのパーティクル付着をより完全に防止できる。なお、図８においては、一例として、ＩＰＡ蒸気の供給を基板Ｗの全面が純水ＤＩＷの液面から完全に露出した時刻ｔ_２の直後に開始する場合について示している。
【００６７】
ＩＰＡ蒸気の供給は、その後のＮ_２供給時刻ｔ_４まで続けられた後、停止される。
【００６８】
＜Ｄ．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態における多機能処理部５６では有機溶剤としてＩＰＡを用い、不活性ガスとしてＮ_２を用いたが、これに限られず、有機溶剤としてエタノールやメタノール等のその他の有機溶剤、不活性ガスとしてヘリウムガスやアルゴンガス等のその他の不活性ガスを用いてもよい。
【００６９】
また、エッチング処理の処理液としてはフッ酸に限られず、バッファードフッ酸（ＨＦ＋ＮＨ_４ＯＨ）、アンモニア水、リン酸等であっても本発明にかかる基板処理技術の適用は可能である。
【００７０】
また、上記実施形態における多機能処理部５６ではＮ_２供給部５６６を備えるものとしたが、Ｎ_２供給部５６６を設けないでＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５のみによりＩＰＡ蒸気やＮ_２を供給してもよい。
【００７１】
また、上記実施形態における多機能処理部５６ではＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５を処理槽５６２の上端より下方位置の側方に供給口ＩＯを上方に向けた状態で設け、それによりＩＰＡ蒸気を上向きに供給するものとしたが、これに限定されるものではなく、ケーシング５６０内にＩＰＡ蒸気を供給できる供給部であれば、その設置位置、蒸気供給方向は任意に定めることができる。例えば、ＩＰＡ・Ｎ_２供給部５６５を処理槽５６２の上端より上に設け、さらに、供給口ＩＯを斜め上方向に向けて設けてもよい。また、Ｎ_２供給部５６６からＩＰＡ蒸気を供給するようにしてもよい。
【００７２】
さらに、上記実施形態においては、処理槽５６２に貯留されている純水ＤＩＷからリフタ５６３によって基板Ｗを引き上げることにより基板Ｗを露出させるようにしていたが、これを配管５６２ｄを介して純水ＤＩＷを排出することにより実現するようにしてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１および請求項２の発明によれば、処理槽に貯留されている純水の液面から基板の有効部分が露出した後、基板の全面が露出するまでの間に有機溶剤の蒸気の供給を開始しているため、有効部分が純水中に浸かっているときに純水に有機溶剤が溶け込むことはなくなり、有機溶剤を使用した乾燥処理工程においても純水に溶け込んだ有機溶剤によってパーティクルが生じて基板表面に付着することが防止でき、歩留まりを向上することができる。
【００７５】
また、請求項３、請求項４および請求項５の発明によれば、処理槽に貯留されている純水の液面から基板の有効部分が露出した後、基板の全面が露出するまでの間に有機溶剤の蒸気の処理室への供給を開始しているため、有効部分が純水中に浸かっているときに純水に有機溶剤が溶け込むことはなくなり、有機溶剤を使用した乾燥処理工程においても純水に溶け込んだ有機溶剤によってパーティクルが生じて基板表面に付着することが防止でき、歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１の基板処理装置の多機能処理部の正面断面図である。
【図３】図１の基板処理装置の多機能処理部の側面断面図である。
【図４】図１の多機能処理部の構造を示す模式図である。
【図５】図１の多機能処理部の制御機構を示すブロック図である。
【図６】基板の有効部分を示す図である。
【図７】基板が純水から引き上げられる過程を経時段階的に示した模式図である。
【図８】ＩＰＡの供給状態を示すタイムチャートである。
【図９】従来における、基板の引き上げの様子を説明する図である。
【図１０】従来における乾燥処理後の基板の横すじ状パーティクルを示す図である。
【図１１】従来において、基板表面のＳｉの部分にパーティクルが付着する様子を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１基板処理装置
５６多機能処理部
５６０ケーシング
５６２処理槽
５６３リフタ
５６５ＩＰＡ・Ｎ_２供給部
５６７ａ制御部
Ｗ基板

Claims

エッチング処理を施した基板に純水にて洗浄処理を行った後、有機溶剤による乾燥処理を行う基板処理装置であって、
(a) 前記エッチング処理および前記洗浄処理を行う処理槽と、
(b) 前記処理槽を収容し、前記乾燥処理を行う処理室と、
(c) 前記洗浄処理後に前記処理槽に貯留されている純水から基板を引き上げる引き上げ手段と、
(d) 前記処理室に前記有機溶剤の蒸気を供給する有機溶剤供給手段と、
(e) 前記処理槽に貯留されている前記純水の液面から前記基板の有効部分が露出した後、前記基板の全面が露出するまでの間に前記有機溶剤の蒸気の供給を開始させるように前記有機溶剤供給手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
請求項１記載の基板処理装置において、
前記有機溶剤供給手段からの有機溶剤の蒸気の供給が停止した後、前記処理室に窒素を供給する窒素供給部をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
基板にエッチング処理、洗浄処理および乾燥処理を行う基板処理方法であって、
(a) 処理室内に収容された処理槽において、前記基板に前記エッチング処理を行うエッチング工程と、
(b) 前記処理槽において、前記基板に純水による洗浄処理を行う洗浄工程と、
(c) 前記洗浄処理後に前記処理槽に貯留されている前記純水から前記基板を引き上げる引き上げ工程と、
(d) 前記処理槽に貯留されている前記純水の液面から前記基板の有効部分が露出した後、前記基板の全面が露出するまでの間に有機溶剤の蒸気の前記処理室への供給を開始する有機溶剤供給工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。
請求項３記載の基板処理方法において、
(e) 前記有機溶剤が付着した基板を乾燥する乾燥工程、
をさらに備えることを特徴とする基板処理方法。
請求項４記載の基板処理方法において、
前記乾燥工程は、前記処理室に窒素を供給する工程を含むことを特徴とする基板処理方法。