JP3585199B2

JP3585199B2 - Substrate processing equipment

Info

Publication number: JP3585199B2
Application number: JP08155897A
Authority: JP
Inventors: 秀樹林; 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: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2017-03-31
Also published as: JPH10275794A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板のような各種の被処理基板に対してガスを用いた処理を施すための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程では、複数枚の半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。）を一括して処理するバッチ式のウエハ処理装置が用いられる場合がある。この種のウエハ処理装置は、複数枚のウエハを一括して薬液などに浸漬させ、これによりウエハ表面を洗浄したりウエハ表面に形成された薄膜を除去したりするために用いられ、たとえばこのような薬液処理を行うための複数の薬液処理部と、薬液処理後のウエハを水洗いし、さらに減圧乾燥させる減圧乾燥部とを備えている。
【０００３】
図５は、従来の減圧乾燥部の全体構成を示す概念図である。減圧乾燥部９００は、純水によってウエハＷを水洗いするとともに、処理用ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパを利用してウエハＷを乾燥させるものである。さらに詳述すると、減圧乾燥部９００は、複数枚のウエハＷを整列保持する昇降可能なウエハガイド９０１を備えている。減圧乾燥部９００は、ウエハガイド９０１を下降させてウエハＷを貯留槽９０２内の純水に浸漬させ、ウエハＷを貯留槽９０２に貯留されている純水にて水洗いした後、細長いＩＰＡ管９０３に形成された複数のＩＰＡ吐出孔９０４から処理用ＩＰＡベーパを吐出させるとともに、ウエハガイド９０１を上昇させる。この上昇過程において、ウエハＷに付着している水滴はＩＰＡベーパと置換され、その結果水滴がウエハＷから除去されるとともにウエハＷ表面がＩＰＡベーパによって覆われる。さらに、この状態において減圧乾燥部９００内を減圧させる。その結果、ウエハＷ表面を覆っていたＩＰＡベーパが蒸発する。これにより、ウエハＷが乾燥される。
【０００４】
処理用ＩＰＡベーパは、ＩＰＡベーパ供給機構９１０からＩＰＡ管９０３に供給されるようになっている。ＩＰＡベーパ供給機構９１０は、ＩＰＡ管９０３に接続されたガス吐出路９１１、ガス吐出路９１１のＩＰＡ管９０３とは反対側に接続されたガス供給路９１２、およびガス供給路９１２のガス吐出路９１１とは反対側に接続されたＩＰＡベーパ生成部９１３を有し、ＩＰＡベーパ生成部９１３で生成された処理用ＩＰＡベーパをガス供給路９１２およびガス吐出路９１１を介してＩＰＡ管９０３に供給する。
【０００５】
ＩＰＡベーパ生成部９１３は、ＩＰＡベーパとＮ_２ガスとを混合し、比較的高温の処理用ＩＰＡベーパを発生させる。Ｎ_２ガスは、Ｎ_２タンク９２０からＮ_２供給路９２１を介して供給されるようになっている。Ｎ_２供給路９２１の途中部には、ごみなどの異物を除去するフィルタ９２２、Ｎ_２ガスの供給量を検出する流量計９２３、およびＮ_２供給弁９２４が介装されている。
【０００６】
ガス供給路９１２は、ＩＰＡベーパ生成部９１３の側面に接続されており、その途中部には、ＩＰＡベーパ供給弁９１４が介装されている。
ガス吐出路９１１の途中部には、ヒータ９１５が介装されており、さらに、ヒータ９１５の下流側には、ヒータ９１５の出口付近のガス吐出路９１１の表面温度を検出する温度センサ９１６、およびごみなどの異物除去のためのフィルタ９１７が介装されている。
【０００７】
処理が行われる際には、Ｎ_２供給弁９２４およびＩＰＡベーパ供給弁９１４が開成される。これに伴って、Ｎ_２タンク９２０内のＮ_２ガスは、フィルタ９２２により異物が除去された後、ＩＰＡベーパ生成部９１３に供給される。この場合におけるＮ_２ガスの供給量は、流量計９２３の検出値に基づいて調整されている。ＩＰＡベーパ生成部９１３で生成された処理用ＩＰＡベーパは、ガス供給路９１２を介してガス吐出路９１１に導かれ、ヒータ９１５により加熱される。ヒータ９１５の発熱量は、温度センサ９１６の検出値に基づいてヒータ９１５の出口付近のガス吐出路９１１の表面温度がほぼ一定になるように調整されている。その後、処理用ＩＰＡベーパは、フィルタ９１７により異物が除去された後、ＩＰＡ管９０３に供給される。
【０００８】
ところで、処理が行われていない場合、ガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３の表面温度は低くなる。この状態において高温の処理用ＩＰＡベーパをガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３に供給すると、処理用ＩＰＡベーパは通過中に冷やされ、その温度が結露点Ｔ０℃（たとえばＴ０＝４０）に達したときに、ガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３内において結露する。この結露は、ヒータ９１５から離れているＩＰＡ管９０３の先端において特に顕著に発生する。この場合、その後に導かれてくる処理用ＩＰＡベーパに結露した液が混入する。その結果、ウエハＷの表面に液が付着し、パーティクルとなる。
【０００９】
そこで、ＩＰＡ供給機構９１０は、処理が行われていない期間においてガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３を温めておくために、Ｎ_２ガスをガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３に常時リークするようにしている。すなわち、ＩＰＡ供給機構９１０は、Ｎ_２供給路９２１とガス吐出路９１１とを直接接続するＮ_２分岐路９３０を備えている。Ｎ_２分岐路９３０の途中部には、Ｎ_２リーク弁９３１が介装されている。また、Ｎ_２分岐路９３０の途中部には、Ｎ_２リーク弁９３１の上流側と下流側とを直接接続し、流量調整弁９３３が介装されたバイパス路９３２が備えられている。
【００１０】
処理が行われていない期間においては、Ｎ_２供給弁９２４およびＩＰＡベーパ供給弁９１４、ならびにＮ_２リーク弁９３１は閉成されている。この場合、Ｎ_２タンク９２０内のＮ_２ガスは、Ｎ_２供給路９２１からＮ_２分岐路９３０にいったん導かれ、さらに、バイパス路９３２を通ってＮ_２分岐路９３０に再度導かれた後、ガス吐出路９１１に導かれる。そして、ガス吐出路９１１においてヒータ９１５により加熱され、ＩＰＡ管９０３に導かれる。このようにして、ガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３を常時温めるようにしている。
【００１１】
なお、Ｎ_２リーク弁９３１は、主として、減圧処理部１０内の酸素濃度を低下させる目的で、減圧乾燥処理が開始される際に一時的に開成されるようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような構成のＩＰＡ供給機構９１０においても、処理用ＩＰＡベーパはガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３内において結露し、その結果上述のようなパーティクルのウエハＷへの付着などの不具合の発生が避けられなかった。
【００１３】
さらに具体的に説明すると、ＩＰＡ供給機構９１０では、ヒータ９１５に供給される前のＮ_２ガスの温度は低いために、ヒータ９１５においてＮ_２ガスを十分に温めることが困難であった。したがって、ガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３の表面を十分に温めることができず、結露の発生を防止することができなかった。
【００１４】
また、ＩＰＡ供給機構９１０では、ヒータ９１５の出口からＩＰＡ管９０３までが比較的遠いために、処理用ＩＰＡベーパはＩＰＡ管９０３に達するまでの間に冷やされ、その結果ガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３の表面を十分に温めることができなかった。そのため、結露の発生を防止することができなかった。特に、ＩＰＡ管９０３の先端はヒータ９１５の出口から最も遠いから、処理用ＩＰＡベーパが結露しやすくなっていた。
【００１５】
さらに、ＩＰＡ供給機構９１０では、断面積が大きなフィルタ９１７がヒータ９１５の下流側に配置されているから、ヒータ９１５によっていったん温められたＮ_２ガスは、フィルタ９１７を通過することによって温度が低下していた。その結果、ガス吐出路９１１およびＩＰＡ管９０３を十分に温めることができず、結露の発生を防止することができなかった。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、ウエハなどの基板にガスを供給して処理する場合に、ガスの結露を防止できる基板処理装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板に対して処理ガスを吐出するための吐出口を一方端側に有する処理ガス吐出路と、上記処理ガスとしての処理用イソプロピルアルコールベーパを発生するイソプロピルアルコールベーパ発生部と、上記処理ガス吐出路の他方端側に接続され、上記イソプロピルアルコールベーパ発生部で発生した処理用イソプロピルアルコールベーパを上記処理ガス吐出路に供給する処理ガス供給路と、上記処理ガス吐出路の他方端側に接続され、配管加熱用ガスを上記処理ガス吐出路に供給する配管加熱用ガス供給路と、上記配管加熱用ガスを上記処理ガス吐出路に供給されるよりも以前に加熱するためのガス加熱手段とを含み、上記イソプロピルアルコールベーパ発生部は、ヒータを有し、このヒータによって加熱されたイソプロピルアルコール液を貯留する加熱槽と、上面が開口されたイソプロピルアルコールベーパ発生槽を内部に有し、このイソプロピルアルコールベーパ発生槽に貯留されたイソプロピルアルコール液からの蒸発によって発生したイソプロピルアルコールベーパと不活性ガスとを内部空間で混合して処理用イソプロピルアルコールベーパを生成し、この処理用イソプロピルアルコールベーパを上記処理ガス供給路に供給するガス混合室と、上記加熱槽内のイソプロピルアルコール液を上記イソプロピルアルコールベーパ発生槽へと取り込む取込部と有するものであることを特徴とする基板処理装置である。
【００１８】
本発明によれば、処理ガス吐出路に供給する前に前もって配管加熱用ガスを加熱するようにしているから、処理ガス吐出路の全体を十分に温めることができる。したがって、たとえば処理前に当該配管加熱用ガスを処理ガス吐出路にリークさせておけば、処理時には処理ガス吐出路は十分に温まっているから、処理ガス吐出路に供給される処理ガスが冷めることはない。そのため、処理ガスが結露するのを防止できるから、パーティクルの基板への付着を防ぐことができる。よって、高品質な基板を提供することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、上記配管加熱用ガスは、不活性ガスであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
本発明によれば、配管加熱用ガスは化学的に安定な不活性ガスであるから、基板処理に与える影響を最小限に抑えることができる。
請求項３記載の発明は、上記処理ガス吐出路を加熱するための吐出路加熱手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板処理装置である。
【００２０】
本発明によれば、配管加熱用ガスだけでなく、処理ガス吐出路が温められるから、処理ガス吐出路を効率的に、かつ十分に温めることができる。したがって、処理ガスの結露を一層確実に防止できる。
請求項４記載の発明は、上記処理ガス吐出路および処理ガス供給路のうち少なくとも一方の周囲に断熱材を周設したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２１】
本発明によれば、処理ガス吐出路および処理ガス供給路のうち少なくとも一方の周囲に周設した断熱材によって、通過する処理ガスが冷えるのをさらに確実に防止できるから、処理ガスの結露をより一層確実に防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態の基板処理装置である減圧乾燥部が適用されるウエットステーションの全体構成を示す斜視図である。このウエットステーション１は、カセットＣに収納されている複数枚（たとえば２６枚）のウエハＷに対して薬液処理を施すためのものである。
【００２３】
ウエットステーション１は、２カセット分の枚数（たとえば５２枚）のウエハＷの向きを整えるための整列部２と、向きが整えられた後のウエハＷをカセットＣから一括して取り出すための取出部３と、取出部３によってカセットから取り出されたウエハＷに対して薬液処理を施すための複数の薬液処理部４、５、６、７、８および９と、薬液処理後の複数枚のウエハＷを一括して水洗いし、かつ減圧乾燥させる減圧乾燥部１０とを備えている。整列部２、取出部３、薬液処理部４〜９および減圧乾燥部１０は、所定の処理部配列方向ａに沿って直線状に配置されている。
【００２４】
薬液処理部４〜９は、複数枚のウエハＷを一括して所定の薬液に浸漬させることによってウエハＷを処理するものである。すなわち、各薬液処理部４〜９の内部には、たとえばアンモニア、フッ酸、硫酸などの薬液を貯留できる貯留槽（図示せず）が配置されており、薬液が貯留されている貯留槽内にウエハＷを浸漬させることによって、ウエハＷの表面が洗浄されたりウエハＷの表面に形成されている薄膜が除去されたりするようになっている。
【００２５】
また、このウエットステーション１は、取出部３から減圧乾燥部１０までの間において、複数枚のウエハＷを一括して搬送するためのウエハ搬送ロボット１１を備えている。ウエハ搬送ロボット１１は、処理部配列方向ａに沿って移動可能なもので、処理部配列方向ａに関して開閉可能なウエハ保持チャック１２を有している。ウエハ保持チャック１２は、ウエハ搬送ロボット１１に対して昇降自在に取り付けられている。この構成により、薬液処理部４〜９および減圧乾燥部１０の内部にまで下降してウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。
【００２６】
図２は、減圧乾燥部１０の全体構成を示す概念図である。減圧乾燥部１０は、純水によってウエハＷを水洗いするとともに、処理ガスとしての処理用ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパを利用してウエハＷを乾燥させるものである。さらに詳述すると、減圧乾燥部１０は、チャンバ２０と、チャンバ２０内に設けられ、ウエハＷを保持するための昇降可能なウエハガイド４０と、チャンバ２０内に設けられ、純水洗浄処理に必要な純水が貯留される貯留槽８０と、処理用ＩＰＡベーパをチャンバ２０内に供給するためのＩＰＡ管１４０と、チャンバ２０を減圧するための減圧ポンプ３１とを備えている。
【００２７】
ＩＰＡ管１４０は、ＰＦＡ（Ｔｅｔｒａ−ｆｌｕｏｒｏ−ｅｔｈｙｌｅｎｅ・ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ−ａｌｋｙｌ−ｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）などの樹脂によって構成された細長いもので、処理用ＩＰＡベーパが吐出される複数のＩＰＡ吐出孔（吐出口）１４１を有している。
また、減圧乾燥部１０は、処理用ＩＰＡベーパをＩＰＡ管１４０に供給するためのＩＰＡ供給機構８００を備えている。ＩＰＡ供給機構８００は、ＩＰＡ管１４０に接続されたガス吐出路８１０、ガス吐出路８１０のＩＰＡ管１４０とは反対側の接続端８１０ａに接続されたガス供給路（処理ガス供給路）８２０、およびガス供給路８２０のガス吐出路８１０とは反対側に接続されたＩＰＡベーパ生成部８３０を有し、ＩＰＡベーパ生成部８３０で生成された処理用ＩＰＡベーパをガス供給路８２０およびガス吐出路８１０を介してＩＰＡ管１４０に供給する。
【００２８】
なお、この実施形態では、ガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０が処理ガス吐出路に相当する。
ＩＰＡベーパ生成部８３０は、ＩＰＡベーパとＮ_２ガスとを混合し、比較的高温の処理用ＩＰＡベーパを生成するものである。すなわち、ＩＰＡベーパ生成部８３０は、加熱されたＩＰＡ液が貯留されるとともに、Ｎ_２ガスが供給される２つのガス混合室８３１を備えている。ガス混合室８３１では、貯留されているＩＰＡ液が蒸発することで発生したＩＰＡベーパとＮ_２ガスとが混合され、処理用ＩＰＡベーパが生成される。
【００２９】
ガス混合室８３１に供給されるＮ_２ガスは、Ｎ_２タンク８４０からＮ_２供給路８４１を介して供給されるようになっている。Ｎ_２供給路８４１の途中部には、Ｎ_２ガスの供給量を検出する流量計８４２、Ｎ_２供給弁８４３、およびごみなどの異物を除去するフィルタ８４４が、Ｎ_２タンク８４０からＩＰＡベーパ生成部８３０に向けてこの順に介装されている。
【００３０】
ガス供給路８２０は、ＩＰＡベーパ生成部８３０のガス混合室８３１の上面に接続されている。ガス供給路８２０の途中部には、ＩＰＡベーパ供給弁８２１が介装されている。
ガス吐出路８１０の途中部には、ごみなどの異物除去のためのフィルタ８１１が介装されている。フィルタ８１１の下流側であって、フィルタ８１１の近傍位置とＩＰＡ管１４０の近傍位置との間には、ガス吐出路８１０に導かれるガスを温めるための第１ヒータ（吐出路加熱手段）８１２が配置されている。第１ヒータ８１２の最大発熱量は、Ｗ１（Ｗ）（たとえばＷ１＝６００）に設定されている。第１ヒータ８１２の下流近傍には、ガス吐出路８１０の表面温度を検出するための第１温度センサ８１３が配置されている。
【００３１】
このように、断面積の大きなフィルタ８１１を第１ヒータ８１２の上流側に配置しているから、第１ヒータ８１２における加熱効率を向上できる。すなわち、第１ヒータ８１２の下流側にフィルタを配置するようにすれば、第１ヒータ８１２で温められたガスの温度がフィルタを通過することによって低下するのに対して、第１ヒータ８１２の上流側にフィルタ８１１を配置すれば、そのようなことはない。また、フィルタ８１１を第１ヒータ８１２の上流側に配置することによって、第１ヒータ８１２をＩＰＡ管１４０に近づけることができる。すなわち、第１ヒータ８１２とＩＰＡ管１４０との間を極短くすることができる。たとえば２０ｃｍ程度にすることが可能である。
【００３２】
また、ＩＰＡ供給機構８００は、Ｎ_２ガス（配管加熱用ガス）をチャンバ２０内にリークさせるためのＮ_２分岐路（配管加熱用ガス供給路）８５０を備えている。Ｎ_２分岐路８５０は、ガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０を常時温めておくためのものである。Ｎ_２分岐路８５０は、その一端がＮ_２供給路８４１のフィルタ８４４に対して上流側に接続され、かつその他端がフィルタ８１１に対して上流側のガス吐出路８１０の接続端８１０ａに接続されている。Ｎ_２分岐路８５０は、所定の第１供給量Ｋ１（リットル／分）（たとえばＫ１＝５０）のＮ_２ガスを通過させることができるものである。
【００３３】
Ｎ_２分岐路８５０の途中部には、Ｎ_２リーク弁８５１が介装されている。また、Ｎ_２分岐路８５０の途中部には、Ｎ_２リーク弁５８１の上流側と下流側とを直接接続するバイパス路８５２が備えられている。バイパス路８５２には、流量調整部弁８５３が介装されており、この流量調整弁８５３によって、バイパス路８５２を通るＮ_２ガスの供給量を調整することができるようになっている。具体的には、第１供給量Ｋ１よりも少ない第２供給量Ｋ２（リットル／分）（たとえばＫ２＝１０）のＮ_２ガスを通過させるように調整されている。
【００３４】
さらに、バイパス路８５２の下流側には、Ｎ_２分岐路８５０内を通るＮ_２ガスを温めるための第２ヒータ（ガス加熱手段）８５４が介装されている。第２ヒータ８５４の最大発熱量は、第１ヒータ８１２の最大発熱量Ｗ１よりも低いＷ２（Ｗ）（たとえばＷ２＝２００）である。第２ヒータ８５４の下流近傍には、第２ヒータ８５４の下流近傍のＮ_２分岐路８５０の表面温度を検出するための第２温度センサ８５５が配置されている。
【００３５】
図３は、減圧乾燥部１０の主要な電気的構成を示すブロック図である。減圧乾燥部１０は、この減圧乾燥部１０の制御中枢として機能する制御部８６０を備えている。制御部８６０は、マイクロコンピュータなどで構成されたもので、ＲＯＭ８６１に格納された制御プログラムに従って種々の処理を実行する。
制御部８６０は、ＲＯＭ８６１に格納されている制御プログラムに従って、リフタ６０および減圧ポンプ３１の駆動を制御する。
【００３６】
制御部８６０には、入力信号として、流量計８４２の出力が与えられるようになっている。制御部８６０は、この流量計８４２の出力に基づいて、Ｎ_２タンク８４０からのＮ_２ガスの供給量を制御する。
また、制御部８６０には、第１および第２温度センサ８１３および８５５の出力が与えられるようになっている。制御部８６０は、この与えられる入力信号に基づいて、第１および第２ヒータ８１２および８５４の発熱量を制御する。
【００３７】
さらに、制御部８６０は、ＲＯＭ８６１に格納されている制御プログラムに従って、Ｎ_２供給弁８４３、ＩＰＡベーパ供給弁８２１およびＮ_２リーク弁８５１の開閉を制御する。
次に、減圧乾燥部１０の動作の流れについて、図２および図３を参照して説明する。制御部８６０は、減圧乾燥部１０に処理対象のウエハＷが搬送されてくる以前においては、Ｎ_２供給弁８４３、ＩＰＡベーパ供給弁８２１およびＮ_２リーク弁８５１を閉成させる。また、第１および第２ヒータ８１２および８５４を動作させる。この場合、制御部８６０は、第１温度センサ８１３の出力を監視し、当該第１温度センサ８１３の出力に基づいて、第１ヒータ８１２の出口付近の配管温度が所定の第１温度Ｔ１℃（Ｔ１＞１２５；たとえばＴ１＝１３５±１０）になるように、第１ヒータ８１２の発熱量を制御する。また、第２温度センサ８５５の出力を監視し、当該第２温度センサ８５５の出力に基づいて、第２ヒータ８５４の出口付近の配管温度が所定の第２温度Ｔ２℃（たとえばＴ２＝９０）になるように、第２ヒータ８５４の発熱量を制御する。
【００３８】
以上の構成により、Ｎ_２タンク８４０内のＮ_２ガスは、Ｎ_２供給路８４１からＮ_２分岐路８５０に導かれ、バイパス路８５２を通る。この場合、Ｎ_２ガスの供給量は第２供給量Ｋ２となっている。バイパス路８５２を通ったＮ_２ガスは、その後、第２ヒータ８５４により加熱される。その結果、第２ヒータ８５４を通過した直後のＮ_２ガスの温度は、ほぼ第２温度Ｔ２となっている。その後、当該第２温度Ｔ２のＮ_２ガスは、ガス吐出路８１０に導かれる。なお、この場合、ＩＰＡベーパ供給弁８２１は閉成されているから、Ｎ_２ガスはＩＰＡベーパ供給路８２０には導かれない。
【００３９】
ガス吐出路８１０に導かれたＮ_２ガスは、フィルタ８１１を通って第１ヒータ８１２に向けて導かれ、第１ヒータ８１２を通過する。ここで、Ｎ_２ガスがフィルタ８１１を通過する際、Ｎ_２ガスの温度はいったん低下する。しかし、その後に第１ヒータ８１２によって第１温度Ｔ１まで上昇させられる。
第１ヒータ８１２を通過した後の第１温度Ｔ１のＮ_２ガスは、ＩＰＡ管１４０に導かれ、ＩＰＡ吐出孔１４１からチャンバ２０内に吐出される。この場合、第１ヒータ８１２はＩＰＡ管１４０の近傍位置に配置されているから、第１温度Ｔ１のＮ_２ガスはほとんど冷えることなく、ＩＰＡ管１４０の先端まで導かれる。これにより、ガス吐出路８１０はもちろん、ＩＰＡ管１４０の先端の表面温度までをも十分に温めることができる。
【００４０】
処理対象のウエハＷがウエハ搬送ロボット１１によって搬送されてくると、ウエハ搬送ロボット１１は、ウエハ保持チャック１２をチャンバ２０に挿入させ、ウエハＷをウエハガイド４０に渡す。その後、制御部８６０は、リフタ６０を駆動してウエハガイド４０を下降させ、純水が貯留されている貯留槽８０に収容させる。そして、この状態において貯留槽８０内の純水をオーバーフローさせる。これにより、ウエハＷに純水洗浄処理が施される。
【００４１】
純水洗浄処理が終了すると、制御部８６０は、Ｎ_２リーク弁８５１を開成させる。その結果、Ｎ_２ガスは、バイパス路８５２に加えて、Ｎ_２リーク弁８５１を通過する。これにより、第２ヒータ８５４および第１ヒータ８１２で加熱され、さらにガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０を介してチャンバ２０内に供給されるＮ_２ガスの供給量は、第２供給量Ｋ２よりも多い第１供給量Ｋ１となる。すなわち、チャンバ２０内に多量のＮ_２ガスが一気に供給されるから、チャンバ２０内の酸素濃度が急激に低下する。これにより、減圧乾燥処理が開始された後にチャンバ２０内にＩＰＡベーパが供給されても、当該ＩＰＡベーパが酸素と化学反応するのを防止できる。また、第２ヒータ８５４で加熱された多量のＮ_２ガスがガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０を通過するから、ガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０をさらに温めることができる。
【００４２】
その後、制御部８６０は、Ｎ_２リーク弁８５１を閉成させるとともに、Ｎ_２供給弁８４３およびＩＰＡベーパ供給弁８２１を開成させる。その結果、Ｎ_２タンク８４０内のＮ_２ガスはＮ_２供給路８４１を介してＩＰＡベーパ生成部８３０のガス混合室８３１に供給される。そして、ガス混合室８３１で発生されているＩＰＡベーパとＮ_２ガスとが混合され、処理用ＩＰＡベーパが生成される。生成された処理用ＩＰＡベーパは、ガス供給路８２０を介してガス吐出路８１０に導かれる。このとき、処理用ＩＰＡベーパは、Ｎ_２分岐路８５０からガス供給路８２０に導かれる第２供給量Ｋ２のＮ_２ガスと混合される。その後、処理用ＩＰＡベーパは、第１ヒータ８１２によって温められた後、ＩＰＡ管１４０に導かれ、ＩＰＡ吐出孔１４１からチャンバ２０内に供給される。
【００４３】
この場合、ガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０は処理前に予め十分に温められている。また、断面積の大きなフィルタ８１１を第１ヒータ８１２の上流側に配置している。さらに、これに関連して、第１ヒータ８１２がＩＰＡ管１４０の近傍位置に配置されている。したがって、処理用ＩＰＡベーパが通過中に冷えることはない。すなわち、処理用ＩＰＡベーパの温度が結露点Ｔ０℃にまで低下することはないから、処理用ＩＰＡベーパがガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０において結露することはない。
【００４４】
一方、制御部８６０は、処理用ＩＰＡベーパの供給を開始してから所定時間経過後に、リフタ６０を駆動してウエハガイド４０を上昇させ、ウエハＷを貯留槽８０内の純水から引き上げる。その結果、この上昇過程において、ウエハＷの表面に付着している水滴が処理用ＩＰＡベーパと置換する。すなわち、ウエハＷ表面の水滴が除去されるとともにウエハＷの表面が処理用ＩＰＡベーパによって覆われる。
【００４５】
その後、制御部８６０は、Ｎ_２リーク弁８５１を閉成させ、第２供給量Ｋ２のＮ_２ガスをチャンバ２０内にリークさせつつ、減圧ポンプ３１を駆動させる。その結果、チャンバ２０内の空気が減圧ポンプ３１に吸引され、チャンバ２０内が減圧される。このとき、ウエハＷの表面を覆っている処理用ＩＰＡベーパが蒸発する。これにより、ウエハＷの表面が乾燥される。
【００４６】
減圧乾燥処理が終了すると、制御部８６０は、Ｎ₂ リーク弁８５１のみを開成させる。これにより、チャンバ２０内が大気圧に戻される。
図４は、ＩＰＡベーパ生成部８３０の外観構成を一部を切り欠いて示す正面図である。ＩＰＡベーパ生成部８３０は、底部に第３ヒータ８７０が取り付けられ、この第３ヒータ８７０によって第３温度T3℃（たとえばT3＝５０）に加熱されたＩＰＡ液が貯留されている加熱槽８７１と、２つのガス混合室８３１と、加熱槽８７１に貯留されているＩＰＡ液をガス混合室８３１に導くためのＩＰＡ取込部８７２とを備えている。
【００４７】
ガス混合室８３１は、内部空間を有し、この内部空間内に、上面が開口されたＩＰＡベーパ発生槽８３２をそれぞれ備えている。ガス混合室８３１の幅方向ｊに関する一方の端部には、Ｎ₂ 供給路８４１が接続されている。また、ガス混合室８３１の幅方向ｊに関する他方の端部付近の上面には、ガス供給路８２０が接続されている。
【００４８】
ＩＰＡ取込部８７２は、加熱槽８７１に接続され、加熱槽８７１の上方に向けて延びたＩＰＡ汲上路８７３を備えている。ＩＰＡ汲上路８７３の加熱槽８７１の反対側は、ベローズポンプ８７４の吸込口８７５に接続されている。ベローズポンプ８７４の吐出口８７６には、ＩＰＡ分配路８７７が接続されている。ＩＰＡ分配路８７７は、正面から見た場合に、ベローズポンプ８７４に隠れるように配置され、かつ下方に延びている。ＩＰＡ分配路８７７のベローズポンプ８７４の吐出口８７６とは反対側は、幅方向ｊにほぼ直交する奥行方向ｋに関して２つに分岐しており、各々の先端はそれぞれＩＰＡベーパ発生槽８３２に達している。
【００４９】
ベローズポンプ８７４が駆動されると、加熱槽８７１に貯留されているＩＰＡ液がＩＰＡ汲上路８７３を介してベローズポンプ８７４に吸い込まれる。このＩＰＡ液は、その後、ベローズポンプ８７４の吐出口８７６からＩＰＡ分配路８７７を介してＩＰＡベーパ発生槽８３２に導かれ、このＩＰＡベーパ発生槽８３２に貯留される。ＩＰＡ液は、上述のように、加熱されたものであるから、ＩＰＡベーパ発生槽８３２において蒸発する。その結果、ガス混合室８３１の内部空間内にＩＰＡベーパが発生する。この状態においてＮ₂ 供給路８４１からＮ₂ ガスがガス混合室８３１に供給されると、当該Ｎ₂ ガスとＩＰＡベーパとが混合され、処理用ＩＰＡベーパが生成される。生成された処理用ＩＰＡベーパは、そのままＮ₂ ガスの流れに伴って移動し、ガス混合室８３１の上面に接続されているガス供給路８２０に導かれる。
【００５０】
以上のように本実施形態によれば、チャンバ２０内に常時リークすべきＮ_２ガスをガス吐出路８１０に導く前に第２ヒータ８５４によって前もって温めている。また、断面積の大きなフィルタ８１１を第１ヒータ８１２の上流側に配置しており、さらにこれに関連して、第１ヒータ８１２をＩＰＡ管１４０の近傍位置に配置している。したがって、ガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０を十分に温めることができる。そのため、処理用ＩＰＡベーパがガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０を通過する間に冷めるのを防止できる。よって、処理用ＩＰＡベーパがガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０において結露するのを防止できる。そのため、ウエハＷにパーティクルが付着するのを防止できる。しかも、化学的に安定したＮ_２ガスを用いているから、当該Ｎ_２ガスをチャンバ２０内に常時リークさせても、ウエハＷに与える影響を最小限に抑えることができる。よって、処理を良好に行うことができる。そのため、高品質なウエハＷを提供することができる。
【００５１】
また、ガス混合室８３１の上面から処理用ＩＰＡベーパを取り出すようにしているから、従来のように側面から処理用ＩＰＡベーパを取り出すようにする場合と比較して、ガス供給路８２０内において処理用ＩＰＡベーパがたとえ結露した場合であっても、ＩＰＡベーパ生成部８３０に流下させることができる。よって、パーティクルの発生を防止することができる。
【００５２】
本発明の実施の一形態の説明は以上のとおりであるが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。たとえば上記実施形態では、ガス吐出路８１０およびＩＰＡ管１４０を常時温めておくために使用する配管加熱用ガスとしてＮ_２ガスを用いているが、たとえばＮ_２ガス以外の不活性ガスを用いるようにしてもよく、また、ウエハＷに施すべき処理に影響のないガスであれば、不活性ガス以外のガスを用いてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態にかかるＩＰＡ供給機構８００において、ガス吐出路８１０の周囲に、たとえばシリコンなどのスポンジ状の断熱材を周設してもよい。この構成によれば、ガス吐出路８１０をさらに十分に温めることができるから、結局、処理用ＩＰＡベーパが通過中に冷えるのをさらに抑えることができる。そのため、処理用ＩＰＡベーパが結露するのを一層確実に防止できる。また、ガス吐出路８１０の代わりに、またはガス吐出路８１０とともに、断熱材をガス供給路８２０に周設するようにしてもよい。ガス吐出路８１０およびガス供給路８２０の両方に断熱材を周設する場合には、処理用ＩＰＡベーパが冷えるのを一層確実に抑えることができる。
【００５４】
さらに、第２ヒータ８５４をＮ_２分岐路８５０ではなく、たとえばＮ_２供給路８４１に配置するようにしてもよい。要は、Ｎ_２ガスがガス吐出路８１０に供給されるよりも以前においてＮ_２ガスを加熱することができる位置に配置すればよい。
さらにまた、上記実施形態では、ウエハＷを処理対象にした装置を例にとって説明しているが、液晶表示装置用ガラス基板など各種の被処理基板を処理対象にした装置に対しても、本発明は適用できる。
【００５５】
その他、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の基板処理装置である減圧乾燥部が適用されるウエットステーションの全体構成を示す斜視図である。
【図２】減圧乾燥部の全体構成を示す概念図である。
【図３】減圧乾燥部の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図４】ＩＰＡベーパ生成部の外観構成を一部を切り欠いて示す正面図である。
【図５】従来の減圧乾燥部の全体構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１０減圧乾燥部
１４０ＩＰＡ管（処理ガス吐出路）
１４１ＩＰＡ吐出孔（吐出口）
８００ＩＰＡ供給機構
８１０ガス吐出路（処理ガス吐出路）
８１２第１ヒータ（吐出路加熱手段）
８２０ガス供給路（処理ガス供給路）
８４１Ｎ_２供給路（配管加熱用ガス供給路）
８５０Ｎ_２分岐路（配管加熱用ガス供給路）
８５４第２ヒータ（ガス加熱手段）
Ｗウエハ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for performing a process using a gas on various substrates to be processed such as a semiconductor wafer and a glass substrate for a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND In a semiconductor device manufacturing process, a batch-type wafer processing apparatus that collectively processes a plurality of semiconductor wafers (hereinafter, simply referred to as “wafers”) may be used. This type of wafer processing apparatus is used to collectively immerse a plurality of wafers in a chemical solution or the like, thereby cleaning the wafer surface or removing a thin film formed on the wafer surface. A plurality of chemical processing sections for performing a chemical processing, and a reduced-pressure drying section for washing the wafer after the chemical processing with water and further drying under reduced pressure.
[0003]
FIG. 5 is a conceptual diagram showing the entire configuration of a conventional reduced-pressure drying unit. The reduced-pressure drying unit 900 is for washing the wafer W with pure water and drying the wafer W using IPA (isopropyl alcohol) vapor for processing. More specifically, the reduced-pressure drying unit 900 includes a vertically movable wafer guide 901 that aligns and holds a plurality of wafers W. The reduced-pressure drying unit 900 lowers the wafer guide 901 to immerse the wafer W in the pure water in the storage tank 902, rinses the wafer W with the pure water stored in the storage tank 902, and then removes the elongated IPA tube 903. In addition, the processing IPA vapor is discharged from the plurality of IPA discharge holes 904 formed at the same time, and the wafer guide 901 is raised. During this ascent process, the water droplets adhering to the wafer W are replaced with the IPA vapor, and as a result, the water droplets are removed from the wafer W and the surface of the wafer W is covered with the IPA vapor. Further, in this state, the pressure in the reduced-pressure drying unit 900 is reduced. As a result, the IPA vapor covering the surface of the wafer W evaporates. Thereby, the wafer W is dried.
[0004]
The processing IPA vapor is supplied from the IPA vapor supply mechanism 910 to the IPA pipe 903. The IPA vapor supply mechanism 910 includes a gas discharge path 911 connected to the IPA pipe 903, a gas supply path 912 connected to the gas discharge path 911 on a side opposite to the IPA pipe 903, and a gas discharge path 911 of the gas supply path 912. And an IPA vapor generation unit 913 connected to the opposite side, and supplies the processing IPA vapor generated by the IPA vapor generation unit 913 to the IPA pipe 903 via the gas supply path 912 and the gas discharge path 911.
[0005]
The IPA vapor generation unit 913 includes the IPA vapor and N ₂ The gas is mixed to generate a relatively high temperature processing IPA vapor. N ₂ The gas is N ₂ N from tank 920 ₂ The power is supplied via a supply path 921. N ₂ A filter 922 for removing foreign substances such as dust is provided in the middle of the supply path 921. ₂ A flow meter 923 for detecting a gas supply amount, and N ₂ A supply valve 924 is provided.
[0006]
The gas supply passage 912 is connected to a side surface of the IPA vapor generation unit 913, and an IPA vapor supply valve 914 is provided in the middle thereof.
A heater 915 is interposed in the middle of the gas discharge path 911, and a temperature sensor 916 for detecting the surface temperature of the gas discharge path 911 near the outlet of the heater 915 is provided downstream of the heater 915. A filter 917 for removing foreign matter such as dust is provided.
[0007]
When processing is performed, N ₂ The supply valve 924 and the IPA vapor supply valve 914 are opened. Accordingly, N ₂ N in tank 920 ₂ The gas is supplied to the IPA vapor generator 913 after the foreign matter is removed by the filter 922. N in this case ₂ The gas supply amount is adjusted based on the detection value of the flow meter 923. The processing IPA vapor generated by the IPA vapor generation unit 913 is guided to the gas discharge path 911 via the gas supply path 912, and is heated by the heater 915. The heat value of the heater 915 is adjusted based on the detection value of the temperature sensor 916 so that the surface temperature of the gas discharge passage 911 near the outlet of the heater 915 becomes substantially constant. Thereafter, the processing IPA vapor is supplied to the IPA pipe 903 after the foreign matter is removed by the filter 917.
[0008]
By the way, when the processing is not performed, the surface temperatures of the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903 become low. In this state, when the high-temperature processing IPA vapor is supplied to the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903, the processing IPA vapor is cooled during the passage, and the temperature reaches a dew point T0 ° C. (for example, T0 = 40). Then, dew is formed in the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903. This dew condensation is particularly noticeable at the tip of the IPA tube 903 that is remote from the heater 915. In this case, the condensed liquid mixes into the processing IPA vapor that is guided thereafter. As a result, the liquid adheres to the surface of the wafer W and becomes particles.
[0009]
Therefore, the IPA supply mechanism 910 is configured to maintain the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903 in a period in which the processing is not performed. ₂ Gas is constantly leaked to the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903. That is, the IPA supply mechanism 910 ₂ N that directly connects the supply path 921 and the gas discharge path 911 ₂ A branch 930 is provided. N ₂ In the middle of the fork 930, N ₂ A leak valve 931 is interposed. Also, N ₂ In the middle of the fork 930, N ₂ A bypass path 932 is provided, which directly connects the upstream side and the downstream side of the leak valve 931 and in which a flow control valve 933 is interposed.
[0010]
In the period when no processing is performed, N ₂ Supply valve 924 and IPA vapor supply valve 914, and N ₂ Leak valve 931 is closed. In this case, N ₂ N in tank 920 ₂ The gas is N ₂ Supply path 921 to N ₂ It is led to the branch path 930 once and further passes through the bypass path 932 to N ₂ After being guided again to the branch path 930, it is guided to the gas discharge path 911. Then, the gas is heated by the heater 915 in the gas discharge path 911, and is guided to the IPA pipe 903. In this way, the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903 are always heated.
[0011]
Note that N ₂ The leak valve 931 is temporarily opened when the vacuum drying process is started, mainly for the purpose of reducing the oxygen concentration in the vacuum processing unit 10.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in the IPA supply mechanism 910 having the above-described configuration, the processing IPA vapor condenses in the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903, and as a result, the above-described problems such as the adhesion of the particles to the wafer W may occur. Outbreak was inevitable.
[0013]
More specifically, in the IPA supply mechanism 910, N ₂ Since the temperature of the gas is low, N ₂ It was difficult to warm the gas sufficiently. Therefore, the surfaces of the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903 could not be sufficiently warmed, and the occurrence of dew could not be prevented.
[0014]
In the IPA supply mechanism 910, since the distance from the outlet of the heater 915 to the IPA pipe 903 is relatively far, the processing IPA vapor is cooled before reaching the IPA pipe 903, and as a result, the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903 could not be sufficiently warmed. Therefore, the occurrence of dew cannot be prevented. In particular, since the distal end of the IPA tube 903 is farthest from the outlet of the heater 915, the processing IPA vapor tends to form dew.
[0015]
Further, in the IPA supply mechanism 910, since the filter 917 having a large cross-sectional area is arranged on the downstream side of the heater 915, the N. ₂ The temperature of the gas was lowered by passing through the filter 917. As a result, the gas discharge path 911 and the IPA pipe 903 could not be sufficiently heated, and the occurrence of dew could not be prevented.
[0016]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problem and to provide a substrate processing apparatus capable of preventing dew condensation of a gas when processing by supplying a gas to a substrate such as a wafer.
[0017]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
The invention according to claim 1 for achieving the above object has a processing gas discharge passage having a discharge port on one end side for discharging a processing gas to a substrate, An isopropyl alcohol vapor generation unit that generates isopropyl alcohol vapor for processing as the processing gas; Connected to the other end of the processing gas discharge path, The isopropyl alcohol vapor for processing generated in the isopropyl alcohol vapor generation section is A processing gas supply path for supplying the processing gas discharge path, a pipe heating gas supply path connected to the other end of the processing gas discharge path, and supplying a pipe heating gas to the processing gas discharge path; Gas heating means for heating the heating gas before it is supplied to the processing gas discharge path. The isopropyl alcohol vapor generation section has a heater, which stores therein an isopropyl alcohol liquid heated by the heater, and an isopropyl alcohol vapor generation tank having an open upper surface. The isopropyl alcohol vapor generated by evaporation from the isopropyl alcohol liquid stored in the vapor generation tank and an inert gas are mixed in an internal space to generate isopropyl alcohol vapor for processing, and the isopropyl alcohol vapor for processing is treated with the above processing gas. A gas mixing chamber to be supplied to the supply path, and a take-in section for taking the isopropyl alcohol liquid in the heating tank into the isopropyl alcohol vapor generation tank. A substrate processing apparatus characterized in that:
[0018]
According to the present invention, since the pipe heating gas is heated in advance before being supplied to the processing gas discharge path, the entire processing gas discharge path can be sufficiently warmed. Therefore, for example, if the pipe heating gas is leaked to the processing gas discharge path before processing, the processing gas discharge path is sufficiently warmed during processing, so that the processing gas supplied to the processing gas discharge path is cooled. There is no. Therefore, dew condensation of the processing gas can be prevented, so that particles can be prevented from adhering to the substrate. Therefore, a high-quality substrate can be provided.
[0019]
The invention according to claim 2 is the substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the pipe heating gas is an inert gas.
According to the present invention, since the pipe heating gas is an inert gas that is chemically stable, the influence on the substrate processing can be minimized.
The invention according to claim 3 is the substrate processing apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a discharge path heating means for heating the processing gas discharge path.
[0020]
According to the present invention, not only the pipe heating gas but also the processing gas discharge path is warmed, so that the processing gas discharge path can be efficiently and sufficiently heated. Therefore, dew condensation of the processing gas can be more reliably prevented.
4. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein a heat insulating material is provided around at least one of the processing gas discharge path and the processing gas supply path. It is.
[0021]
According to the present invention, the heat insulating material provided around at least one of the processing gas discharge path and the processing gas supply path can more reliably prevent the passing of the processing gas from cooling, so that the dew condensation of the processing gas can be reduced. This can be prevented more reliably.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a wet station to which a reduced-pressure drying unit as a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. The wet station 1 is for performing a chemical treatment on a plurality of (for example, 26) wafers W stored in a cassette C.
[0023]
The wet station 1 includes an aligning unit 2 for adjusting the orientation of the wafers W for two cassettes (for example, 52), and an unloading unit for unloading the wafers W whose orientation has been adjusted from the cassette C at a time. 3, a plurality of chemical processing units 4, 5, 6, 7, 8 and 9 for performing chemical processing on the wafer W taken out of the cassette by the unloading unit 3, and a plurality of wafers W after the chemical processing. And a reduced-pressure drying unit 10 for simultaneously washing with water and drying under reduced pressure. The alignment unit 2, the extraction unit 3, the chemical processing units 4 to 9 and the reduced-pressure drying unit 10 are linearly arranged along a predetermined processing unit arrangement direction a.
[0024]
The chemical processing units 4 to 9 process the wafers W by immersing a plurality of wafers W in a predetermined chemical at a time. That is, a storage tank (not shown) capable of storing a chemical such as ammonia, hydrofluoric acid, or sulfuric acid is disposed inside each of the chemical processing units 4 to 9, and is provided in the storage tank in which the chemical is stored. By immersing the wafer W, the surface of the wafer W is cleaned or a thin film formed on the surface of the wafer W is removed.
[0025]
In addition, the wet station 1 includes a wafer transfer robot 11 for transferring a plurality of wafers W collectively from the unloading unit 3 to the reduced-pressure drying unit 10. The wafer transfer robot 11 is movable along the processing unit arrangement direction a, and has a wafer holding chuck 12 that can be opened and closed in the processing unit arrangement direction a. The wafer holding chuck 12 is attached to the wafer transfer robot 11 so as to be able to move up and down. With this configuration, the wafer W can be transferred to the inside of the chemical processing units 4 to 9 and the reduced-pressure drying unit 10.
[0026]
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the entire configuration of the reduced-pressure drying unit 10. The reduced-pressure drying unit 10 is for washing the wafer W with pure water and drying the wafer W using a processing IPA (isopropyl alcohol) vapor as a processing gas. More specifically, the reduced-pressure drying unit 10 is provided in the chamber 20, a wafer guide 40 that can be raised and lowered for holding the wafer W provided in the chamber 20, and is provided in the chamber 20, and is necessary for the pure water cleaning process. A storage tank 80 for storing pure water, an IPA pipe 140 for supplying processing IPA vapor into the chamber 20, and a decompression pump 31 for depressurizing the chamber 20 are provided.
[0027]
The IPA tube 140 is a long and thin resin made of a resin such as PFA (Tetra-fluoro-ethylene / perfluoro-alkylyl-vinylether copolymer), and has a plurality of IPA discharge holes (discharge ports) 141 from which processing IPA vapor is discharged. Have.
Further, the reduced-pressure drying unit 10 includes an IPA supply mechanism 800 for supplying the processing IPA vapor to the IPA pipe 140. The IPA supply mechanism 800 includes a gas discharge path 810 connected to the IPA pipe 140, a gas supply path (processing gas supply path) 820 connected to a connection end 810a of the gas discharge path 810 opposite to the IPA pipe 140, and An IPA vapor generator 830 is connected to the gas supply path 820 on the opposite side of the gas discharge path 810, and the processing IPA vapor generated by the IPA vapor generator 830 is connected to the gas supply path 820 and the gas discharge path 810. To the IPA pipe 140 via the
[0028]
In this embodiment, the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140 correspond to a processing gas discharge path.
The IPA vapor generation unit 830 calculates the IPA vapor and N ₂ The gas is mixed with the gas to generate a relatively high temperature processing IPA vapor. That is, the IPA vapor generation unit 830 stores the heated IPA liquid, ₂ It has two gas mixing chambers 831 to which gas is supplied. In the gas mixing chamber 831, IPA vapor generated by evaporation of the stored IPA liquid and N ₂ The gas is mixed with the gas to generate a processing IPA vapor.
[0029]
N supplied to the gas mixing chamber 831 ₂ The gas is N ₂ N from tank 840 ₂ The power is supplied via a supply path 841. N ₂ In the middle of the supply path 841, N ₂ Flow meter 842 for detecting gas supply amount, N ₂ The supply valve 843 and the filter 844 for removing foreign matter such as dust are ₂ It is interposed in this order from the tank 840 to the IPA vapor generator 830.
[0030]
The gas supply path 820 is connected to the upper surface of the gas mixing chamber 831 of the IPA vapor generator 830. An IPA vapor supply valve 821 is provided in the middle of the gas supply path 820.
A filter 811 for removing foreign matter such as dust is provided in the middle of the gas discharge path 810. On the downstream side of the filter 811 and between the position near the filter 811 and the position near the IPA pipe 140, a first heater (discharge path heating means) 812 for warming the gas guided to the gas discharge path 810 is provided. Are located. The maximum heat value of the first heater 812 is set to W1 (W) (for example, W1 = 600). Near the downstream of the first heater 812, a first temperature sensor 813 for detecting the surface temperature of the gas discharge path 810 is arranged.
[0031]
Thus, since the filter 811 having a large cross-sectional area is arranged on the upstream side of the first heater 812, the heating efficiency of the first heater 812 can be improved. That is, if the filter is arranged downstream of the first heater 812, the temperature of the gas heated by the first heater 812 decreases by passing through the filter, whereas the temperature of the gas heated by the first heater 812 decreases. This is not the case if the filter 811 is arranged on the side. Further, by disposing the filter 811 on the upstream side of the first heater 812, the first heater 812 can be brought closer to the IPA tube 140. That is, the distance between the first heater 812 and the IPA tube 140 can be extremely short. For example, it can be about 20 cm.
[0032]
In addition, the IPA supply mechanism 800 ₂ N for letting gas (gas for piping heating) leak into chamber 20 ₂ A branch path (gas supply path for pipe heating) 850 is provided. N ₂ The branch path 850 is for keeping the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140 warm at all times. N ₂ Fork 850 has one end at N ₂ The supply path 841 is connected to the filter 844 on the upstream side, and the other end is connected to the connection end 810 a of the gas discharge path 810 on the upstream side of the filter 811. N ₂ The branch path 850 is provided with a predetermined first supply amount K1 (liter / minute) (for example, K1 = 50). ₂ It allows gas to pass through.
[0033]
N ₂ In the middle of the fork 850, N ₂ A leak valve 851 is interposed. Also, N ₂ In the middle of the fork 850, N ₂ A bypass 852 that directly connects the upstream side and the downstream side of the leak valve 581 is provided. A flow regulating valve 853 is interposed in the bypass 852, and the flow regulating valve 853 allows the N passing through the bypass 852. ₂ The amount of gas supply can be adjusted. Specifically, N of the second supply amount K2 (liter / minute) (for example, K2 = 10) smaller than the first supply amount K1 ₂ It is adjusted to allow gas to pass.
[0034]
Further, on the downstream side of the bypass 852, N ₂ N passing through the fork 850 ₂ A second heater (gas heating means) 854 for heating the gas is interposed. The maximum heat value of the second heater 854 is W2 (W) (for example, W2 = 200) lower than the maximum heat value W1 of the first heater 812. Near the downstream of the second heater 854, N ₂ A second temperature sensor 855 for detecting the surface temperature of the branch 850 is provided.
[0035]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a main electrical configuration of the reduced-pressure drying unit 10. The reduced-pressure drying unit 10 includes a control unit 860 that functions as a control center of the reduced-pressure drying unit 10. The control unit 860 is configured by a microcomputer or the like, and executes various processes according to a control program stored in the ROM 861.
The control unit 860 controls the driving of the lifter 60 and the pressure reducing pump 31 according to a control program stored in the ROM 861.
[0036]
The output of the flow meter 842 is provided to the control unit 860 as an input signal. The control unit 860 determines N based on the output of the flow meter ₂ N from tank 840 ₂ Control the gas supply.
Further, the outputs of the first and second temperature sensors 813 and 855 are provided to the control unit 860. Control unit 860 controls the amount of heat generated by first and second heaters 812 and 854 based on the supplied input signal.
[0037]
Further, control unit 860 controls N according to a control program stored in ROM 861. ₂ Supply valve 843, IPA vapor supply valve 821 and N ₂ The opening and closing of the leak valve 851 is controlled.
Next, an operation flow of the reduced-pressure drying unit 10 will be described with reference to FIGS. Before the wafer W to be processed is transferred to the reduced-pressure drying unit 10, the control unit 860 controls the N ₂ Supply valve 843, IPA vapor supply valve 821 and N ₂ The leak valve 851 is closed. Further, the first and second heaters 812 and 854 are operated. In this case, the control unit 860 monitors the output of the first temperature sensor 813 and, based on the output of the first temperature sensor 813, changes the pipe temperature near the outlet of the first heater 812 to a predetermined first temperature T1 ° C. The heat generation amount of the first heater 812 is controlled so that T1>125; for example, T1 = 135 ± 10). Further, the output of the second temperature sensor 855 is monitored, and based on the output of the second temperature sensor 855, the temperature of the pipe near the outlet of the second heater 854 reaches a predetermined second temperature T2 ° C. (for example, T2 = 90). Thus, the amount of heat generated by the second heater 854 is controlled.
[0038]
With the above configuration, N ₂ N in tank 840 ₂ The gas is N ₂ From supply channel 841 to N ₂ It is guided to a branch 850 and passes through a bypass 852. In this case, N ₂ The gas supply amount is the second supply amount K2. N through the bypass 852 ₂ The gas is then heated by the second heater 854. As a result, N N immediately after passing through the second heater 854 ₂ The temperature of the gas is almost the second temperature T2. Thereafter, the N of the second temperature T2 ₂ The gas is guided to a gas discharge path 810. In this case, since the IPA vapor supply valve 821 is closed, N ₂ The gas is not led to the IPA vapor supply path 820.
[0039]
N guided to gas discharge path 810 ₂ The gas is guided to the first heater 812 through the filter 811 and passes through the first heater 812. Where N ₂ As the gas passes through filter 811, N ₂ Once the temperature of the gas drops. However, thereafter, the temperature is raised to the first temperature T1 by the first heater 812.
N of the first temperature T1 after passing through the first heater 812 ₂ The gas is guided to the IPA pipe 140 and is discharged from the IPA discharge hole 141 into the chamber 20. In this case, since the first heater 812 is disposed near the IPA tube 140, the first heater ₂ The gas is guided to the tip of the IPA tube 140 with little cooling. Accordingly, it is possible to sufficiently heat not only the gas discharge path 810 but also the surface temperature of the tip of the IPA tube 140.
[0040]
When the wafer W to be processed is transferred by the wafer transfer robot 11, the wafer transfer robot 11 inserts the wafer holding chuck 12 into the chamber 20 and transfers the wafer W to the wafer guide 40. After that, the control unit 860 drives the lifter 60 to lower the wafer guide 40, and stores the wafer guide 40 in the storage tank 80 in which pure water is stored. Then, in this state, the pure water in the storage tank 80 overflows. Thus, the wafer W is subjected to pure water cleaning processing.
[0041]
When the pure water cleaning process ends, the control unit 860 sets N ₂ The leak valve 851 is opened. As a result, N ₂ The gas is supplied to the bypass 852 and N ₂ It passes through a leak valve 851. As a result, N is heated by the second heater 854 and the first heater 812 and further supplied into the chamber 20 via the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140. ₂ The supply amount of the gas becomes the first supply amount K1 which is larger than the second supply amount K2. That is, a large amount of N ₂ Since the gas is supplied at once, the oxygen concentration in the chamber 20 drops rapidly. Thereby, even if the IPA vapor is supplied into the chamber 20 after the start of the reduced-pressure drying process, it is possible to prevent the IPA vapor from chemically reacting with oxygen. Also, a large amount of N heated by the second heater 854 ₂ Since the gas passes through the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140, the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140 can be further heated.
[0042]
After that, the control unit 860 ₂ When the leak valve 851 is closed, ₂ The supply valve 843 and the IPA vapor supply valve 821 are opened. As a result, N ₂ N in tank 840 ₂ Gas is N ₂ The gas is supplied to the gas mixing chamber 831 of the IPA vapor generator 830 via the supply path 841. Then, the IPA vapor generated in the gas mixing chamber 831 and N ₂ The gas is mixed with the gas to generate a processing IPA vapor. The generated processing IPA vapor is guided to a gas discharge path 810 via a gas supply path 820. At this time, the processing IPA vapor is N ₂ N of the second supply amount K2 guided from the branch path 850 to the gas supply path 820 ₂ Mixed with gas. Thereafter, the processing IPA vapor is heated by the first heater 812, guided to the IPA pipe 140, and supplied into the chamber 20 through the IPA discharge hole 141.
[0043]
In this case, the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140 are sufficiently warmed before processing. Further, a filter 811 having a large sectional area is arranged on the upstream side of the first heater 812. Further, in this connection, the first heater 812 is arranged at a position near the IPA tube 140. Therefore, the processing IPA vapor does not cool during passage. That is, since the temperature of the processing IPA vapor does not decrease to the dew point T0 ° C., the processing IPA vapor does not condense on the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140.
[0044]
On the other hand, the control unit 860 drives the lifter 60 to move up the wafer guide 40 and elevate the wafer W from the pure water in the storage tank 80 after a lapse of a predetermined time from the start of the supply of the processing IPA vapor. As a result, during this ascent process, the water droplets adhering to the surface of the wafer W are replaced with the processing IPA vapor. That is, the water droplets on the surface of the wafer W are removed, and the surface of the wafer W is covered with the processing IPA vapor.
[0045]
After that, the control unit 860 ₂ The leak valve 851 is closed, and N of the second supply amount K2 is ₂ The pressure reducing pump 31 is driven while the gas leaks into the chamber 20. As a result, the air in the chamber 20 is sucked by the decompression pump 31, and the pressure in the chamber 20 is reduced. At this time, the processing IPA vapor covering the surface of the wafer W evaporates. Thereby, the surface of the wafer W is dried.
[0046]
When the reduced-pressure drying process ends, the control unit 860 sets N _Two Only the leak valve 851 is opened. Thereby, the inside of the chamber 20 is returned to the atmospheric pressure.
Fig. 4 shows the IPA vapor generator 830 FIG. 2 is a front view showing a part of the external appearance configuration of FIG. The IPA vapor generation unit 830 has a third heater 870 attached to the bottom thereof, and a heating tank 871 storing an IPA liquid heated to a third temperature T3 ° C. (for example, T3 = 50) by the third heater 870; It has two gas mixing chambers 831 and an IPA intake 872 for guiding the IPA liquid stored in the heating tank 871 to the gas mixing chamber 831.
[0047]
The gas mixing chamber 831 has an internal space, and in the internal space, an IPA vapor generation tank 832 having an open upper surface is provided. At one end of the gas mixing chamber 831 in the width direction j, N _Two The supply path 841 is connected. In addition, the gas mixing chamber 831 width A gas supply path 820 is connected to the upper surface near the other end in the direction j.
[0048]
The IPA intake section 872 is connected to the heating tank 871 and includes an IPA pumping path 873 extending upward from the heating tank 871. The opposite side of the heating tank 871 of the IPA pumping path 873 is connected to the suction port 875 of the bellows pump 874. An IPA distribution path 877 is connected to a discharge port 876 of the bellows pump 874. The IPA distribution channel 877 is arranged so as to be hidden by the bellows pump 874 when viewed from the front, and extends downward. The side of the IPA distribution path 877 opposite to the outlet 876 of the bellows pump 874 is branched into two in a depth direction k substantially orthogonal to the width direction j, and each end reaches the IPA vapor generation tank 832. I have.
[0049]
When the bellows pump 874 is driven, the IPA liquid stored in the heating tank 871 is sucked into the bellows pump 874 via the IPA pumping path 873. This IPA solution After that, it is guided from the discharge port 876 of the bellows pump 874 to the IPA vapor generation tank 832 via the IPA distribution path 877. Is stored in the IPA vapor generation tank 832. You. Since the IPA liquid is heated as described above, it evaporates in the IPA vapor generation tank 832. As a result, IPA vapor is generated in the internal space of the gas mixing chamber 831. In this state, N _Two From supply channel 841 to N _Two When the gas is supplied to the gas mixing chamber 831, the N _Two The gas and the IPA vapor are mixed to generate a processing IPA vapor. The generated processing IPA vapor is N _Two It moves with the flow of gas and is guided to the gas supply path 820 connected to the upper surface of the gas mixing chamber 831.
[0050]
As described above, according to the present embodiment, N which should always leak into the chamber 20 ₂ Before the gas is introduced into the gas discharge path 810, the gas is preheated by the second heater 854. Further, a filter 811 having a large cross-sectional area is arranged on the upstream side of the first heater 812, and in connection with this, the first heater 812 is arranged at a position near the IPA tube 140. Therefore, the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140 can be sufficiently heated. Therefore, it is possible to prevent the processing IPA vapor from cooling down while passing through the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140. Therefore, dew condensation of the processing IPA vapor on the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140 can be prevented. Therefore, it is possible to prevent particles from adhering to the wafer W. In addition, chemically stable N ₂ Since gas is used, the N ₂ Even if the gas is constantly leaked into the chamber 20, the influence on the wafer W can be minimized. Therefore, the processing can be performed favorably. Therefore, a high quality wafer W can be provided.
[0051]
Further, since the processing IPA vapor is taken out from the upper surface of the gas mixing chamber 831, the processing IPA vapor is taken out from the gas supply passage 820 as compared with the conventional case where the processing IPA vapor is taken out from the side. Even if the IPA vapor is condensed, it can flow down to the IPA vapor generation unit 830. Therefore, generation of particles can be prevented.
[0052]
Although the description of one embodiment of the present invention is as described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, N is used as a pipe heating gas used to keep the gas discharge path 810 and the IPA pipe 140 warm at all times. ₂ Although gas is used, for example, N ₂ An inert gas other than the gas may be used, and a gas other than the inert gas may be used as long as the gas does not affect the processing to be performed on the wafer W.
[0053]
Further, in the IPA supply mechanism 800 according to the above embodiment, a sponge-like heat insulating material such as silicon may be provided around the gas discharge path 810. According to this configuration, since the gas discharge path 810 can be further sufficiently warmed, it is possible to further suppress the processing IPA vapor from cooling during passage. Therefore, dew condensation of the processing IPA vapor can be more reliably prevented. Further, instead of the gas discharge path 810 or together with the gas discharge path 810, a heat insulating material may be provided around the gas supply path 820. When a heat insulating material is provided around both the gas discharge path 810 and the gas supply path 820, the cooling of the processing IPA vapor can be more reliably suppressed.
[0054]
Further, the second heater 854 is set to N ₂ Instead of branch 850, for example N ₂ You may make it arrange | position in the supply path 841. In short, N ₂ Before the gas is supplied to the gas discharge path 810, N ₂ What is necessary is just to arrange | position at the position which can heat a gas.
Furthermore, in the above-described embodiment, an apparatus in which a wafer W is processed is described as an example. However, the present invention is also applicable to an apparatus in which various substrates to be processed such as a glass substrate for a liquid crystal display device are processed. Is applicable.
[0055]
In addition, various design changes can be made within the scope described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a wet station to which a reduced-pressure drying unit as a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an entire configuration of a reduced-pressure drying unit.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a main electrical configuration of a reduced-pressure drying unit.
FIG. 4 is a front view showing an external configuration of the IPA vapor generation unit with a part thereof cut away;
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an entire configuration of a conventional reduced-pressure drying unit.
[Explanation of symbols]
10 Vacuum drying section
140 IPA pipe (process gas discharge path)
141 IPA discharge port (discharge port)
800 IPA supply mechanism
810 Gas discharge path (process gas discharge path)
812 First heater (discharge path heating means)
820 gas supply path (processing gas supply path)
841 N ₂ Supply path (Pipe heating gas supply path)
850 N ₂ Branch path (Pipe heating gas supply path)
854 second heater (gas heating means)
W wafer

Claims

A processing gas discharge path having a discharge port on one end side for discharging the processing gas to the substrate,
An isopropyl alcohol vapor generating unit that generates isopropyl alcohol vapor for processing as the processing gas,
A processing gas supply path connected to the other end of the processing gas discharge path and supplying the processing isopropyl alcohol vapor generated in the isopropyl alcohol vapor generation section to the processing gas discharge path;
A pipe heating gas supply path connected to the other end of the processing gas discharge path and supplying a pipe heating gas to the processing gas discharge path,
Look containing a gas heating means for heating the piping heating gas before than supplied to the processing gas discharge passage,
The isopropyl alcohol vapor generating section,
A heating tank having a heater and storing an isopropyl alcohol liquid heated by the heater;
An isopropyl alcohol vapor generation tank having an open upper surface is provided inside, and isopropyl alcohol vapor generated by evaporation from the isopropyl alcohol liquid stored in the isopropyl alcohol vapor generation tank and an inert gas are mixed in the internal space. A gas mixing chamber for generating processing isopropyl alcohol vapor and supplying the processing isopropyl alcohol vapor to the processing gas supply path;
A substrate processing apparatus , comprising: an intake section for taking the isopropyl alcohol liquid in the heating tank into the isopropyl alcohol vapor generation tank .

2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the pipe heating gas is an inert gas.

3. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a discharge path heating unit for heating the processing gas discharge path.

4. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein a heat insulating material is provided around at least one of the processing gas discharge path and the processing gas supply path.