JP3643218B2 - 基板処理方法、その処理装置及び処理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

基板処理方法、その処理装置及び処理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フラットパネルディスプレイ用又は液晶用ガラス基板、プリント基板等の基板の表面を純水でリンス処理した後、その基板の表面を乾燥する基板処理方法、その処理装置及びその処理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体ウエハ、フラットパネルディスプレイ用又は液晶用ガラス基板、プリント基板等の各種基板の製造プロセスにおいて、基板を薬液に浸漬して表面に種々の処理を施す基板処理装置が汎用されている。このような基板処理装置は、例えば、薬液を貯溜した薬液槽を有する薬液処理部と、リンス液である純水を貯溜した水洗槽を有するリンス処理部と、リンス処理された基板の表面を乾燥する乾燥処理部とを備えており、基板を薬液槽に浸漬して表面に薬液処理を施した後、水洗槽に浸漬して表面に付着した薬液を洗い流すリンス処理を施し、このリンス処理を施した基板の表面を乾燥処理部で乾燥させる。
【0003】
また、上記のような複数の処理槽を備えた多槽式の基板処理装置の他に、単槽式の基板処理装置も汎用されている。この単槽式の基板処理装置は、1つの処理槽に薬液及びリンス液が順に供給されるように構成されたもので、例えば、基板を収納した処理槽内に薬液を供給することにより基板の表面に薬液処理を施す一方、薬液処理が完了すると処理槽内にリンス液である純水を供給することにより薬液を処理槽外に流し出して純水と置換する。そして、純水を供給し続けることにより基板の表面に付着していた薬液を洗い流すリンス処理を施した後、このリンス処理された基板を乾燥処理部に搬送し、その表面を当該乾燥処理部で乾燥させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような基板処理装置においては、基板乾燥処理に要する時間の短縮化等を図りたいという要望があったが、上記従来例ではこのような要望を考慮せずに基板乾燥処理方法や基板の表面状態等(以下「基板乾燥処理条件」という)に関係なく乾燥処理に先立って単に純水を基板に供給してリンス処理を行っていたため、基板乾燥処理条件に対応した効率のよい乾燥処理が行われていたとはいえなかった。
【0005】
従って、本発明は、基板乾燥処理条件に応じた効率のよい乾燥処理を行うことが可能な基板処理方法、その処理装置及びその処理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体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】
上記の目的を達成するため、請求項1に係る基板処理方法は、純水により表面がリンス処理された基板を乾燥する基板処理方法であって、基板の表面状態が薄膜の形成された親水性であるか薄膜が形成されていない疎水性であるかを判別する判別工程と、基板の表面状態が親水性である場合に冷却した純水で基板のリンス処理を行い、基板の表面状態が疎水性である場合に加熱した純水で基板のリンス処理を行うリンス工程と、このリンス工程でリンス処理された基板であって、当該基板の表面状態が親水性である場合に前記純水で冷却された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去し、前記基板の表面状態が疎水性である場合に前記純水で加熱された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去する乾燥工程とを含むことを特徴としている。
【0007】
上記方法によれば、基板の表面状態が親水性である場合、冷却した純水で基板のリンス処理が行われ、基板の表面状態が疎水性である場合、加熱した純水で基板のリンス処理が行われる。このため、基板の表面状態が親水性である場合、冷却された純水により基板が冷却され、この冷却された基板の表面に溶剤蒸気が凝縮されることから溶剤蒸気の凝縮量が多くなる結果、純水と有機溶剤とが十分に置換され、基板の表面に多量の純水が付着していても効率のよい乾燥処理が行われる。
【0008】
また、基板の表面状態が疎水性である場合、加熱された純水により基板が加熱され、この加熱された基板の表面に溶剤蒸気が凝縮されることから溶剤蒸気の凝縮量が少なくなる結果、純水と有機溶剤との置換量が少なくなるが、基板の表面には少量の純水しか付着していないことから、基板の表面は十分に乾燥される。これにより、余分な有機溶剤の使用が抑制されて効率のよい乾燥処理が行われる。
【0009】
また、請求項2に係る基板処理装置は、純水により表面がリンス処理された基板を乾燥する基板処理装置であって、基板の表面状態が薄膜の形成された親水性であるか薄膜が形成されていない疎水性であるかを判別する制御部と、基板の表面状態が親水性である場合に冷却した純水で基板のリンス処理を行い、基板の表面状態が疎水性である場合に加熱した純水で基板のリンス処理を行うリンス処理部と、このリンス処理部でリンス処理された基板であって、当該基板の表面状態が親水性である場合に前記純水で冷却された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去し、前記基板の表面状態が疎水性である場合に前記純水で加熱された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去する乾燥処理部とを備えたことを特徴としている。
【0010】
上記構成によれば、基板の表面状態が親水性である場合、冷却した純水で基板のリンス処理が行われ、基板の表面状態が疎水性である場合、加熱した純水で基板のリンス処理が行われる。このため、基板の表面状態が親水性である場合、冷却された純水により基板が冷却され、この冷却された基板の表面に溶剤蒸気が凝縮されることから溶剤蒸気の凝縮量が多くなる結果、純水と有機溶剤とが十分に置換され、基板の表面に多量の純水が付着していても効率のよい乾燥処理が行われる。
【0011】
また、基板の表面状態が疎水性である場合、加熱された純水により基板が加熱され、この加熱された基板の表面に溶剤蒸気が凝縮されることから溶剤蒸気の凝縮量が少なくなる結果、純水と有機溶剤との置換量が少なくなるが、基板の表面には少量の純水しか付着していないことから、基板の表面は十分に乾燥される。これにより、余分な有機溶剤の使用が抑制されて効率のよい乾燥処理が行われる。
【0012】
また、請求項3に係る基板処理装置は、請求項2に係るものにおいて、前記リンス処理部は、基板のリンス処理を行う槽本体と、基板の表面状態が親水性である場合に前記槽本体に供給する純水を冷却し、基板の表面状態が疎水性である場合に前記槽本体に供給する純水を加熱する温度調節部とを備えたことを特徴としている。
【0013】
上記構成によれば、基板の表面状態が親水性である場合、前記リンス処理部の槽本体に供給する純水が冷却され、基板の表面状態が疎水性である場合、前記リンス処理部の槽本体に供給する純水が加熱される。このため、基板の表面状態が親水性である場合、冷却た純水基板のリンス処理行われ、基板の表面状態が疎水性である場合、加熱した純水で基板のリンス処理が行われる。
【0014】
また、請求項4に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体、槽本体に供給される純水により基板のリンス処理を行うもので、基板の表面状態が親水性である場合に前記槽本体に供給する純水を冷却し、基板の表面状態が疎水性である場合に前記槽本体に供給する純水を加熱する温度調節部を有するリンス処理部と、このリンス処理部でリンス処理された基板であって、当該基板の表面状態が親水性である場合に前記純水で冷却された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることで当該基板の表面に付着している純水を除去し、前記基板の表面状態が疎水性である場合に前記純水で加熱された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることで当該基板の表面に付着している純水を除去する乾燥処理部とを備えた基板処理装置における処理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、コンピュータを、基板の表面状態が薄膜の形成された親水性であるか薄膜が形成されていない疎水性であるかを判別する判別手段と、基板の表面状態 が親水性である場合に前記槽本体に供給する純水を冷却し、基板の表面状態が疎水性である場合に前記槽本体に供給する純水を加熱するように前記温度調節部を制御する制御手段として機能させるようにしたことを特徴としている。
【0015】
上記構成によれば、基板の表面状態が親水性である場合、冷却した純水で基板のリンス処理が行われ、基板の表面状態が疎水性である場合、加熱した純水で基板のリンス処理が行われる。このため、基板の表面状態が親水性である場合、冷却された純水により基板が冷却され、この冷却された基板の表面に溶剤蒸気が凝縮されることから溶剤蒸気の凝縮量が多くなる結果、純水と有機溶剤とが十分に置換され、基板の表面に多量の純水が付着していても効率のよい乾燥処理が行われる。
【0016】
また、基板の表面状態が疎水性である場合、加熱された純水により基板が加熱され、この加熱された基板の表面に溶剤蒸気が凝縮されることから溶剤蒸気の凝縮量が少なくなる結果、純水と有機溶剤との置換量が少なくなるが、基板の表面には少量の純水しか付着していないことから、基板の表面は十分に乾燥される。これにより、余分な有機溶剤の使用が抑制されて効率のよい乾燥処理が行われる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。この図において、基板処理装置は、前工程から半導体ウエハ等の基板を搬入する基板搬入部10と、基板に対して薬液処理とリンス処理とを行う基板処理部20と、リンス処理された基板を乾燥処理する乾燥処理部30と、乾燥処理された基板を後工程に搬出する基板搬出部40とをこの順序で備えている。
【0018】
基板搬入部10は、移載手段11を備えており、この移載手段11により2個の搬送用キャリア12にそれぞれ25個づつ収納された合計50個の基板Wを耐薬品性に優れた材料からなる1つの処理部用キャリア13に移し替えるようにしたものである。
【0019】
基板処理部20は、基板Wを搬送する搬送ロボットのハンドを洗浄するハンド洗浄部21と、このハンド洗浄部21に隣接して配設され、基板Wの表面を処理する薬液を貯溜した第1の薬液槽22と、この第1の薬液槽22に隣接し、第1の薬液槽22と同様の薬液を貯溜した第2の薬液槽23と、この第2の薬液槽23に隣接し、薬液が付着した基板Wの表面を純水でリンス処理する機能水洗槽24と、この機能水洗槽24に隣接し、薬液が付着した基板Wの表面を純水で最終的にリンス処理する最終水洗槽25とをこの順序で備えている。
【0020】
なお、上記のように第1の薬液槽22と第2の薬液槽23とを設置しているのは、基板Wの表面に対する処理が他の槽の処理に比べて時間がかかることから、並行処理を行うことにより装置全体の処理能力をあげるためである。
【0021】
また、機能水洗槽24は、基板Wの表面に薬液が残留していると表面に対する処理が必要以上に進行することになるので、純水中に薬液の付着した基板Wを浸漬した直後にその薬液の混ざった純水を排出し、その後で再び新しい純水を供給してさらにリンス処理を継続できるように構成されている。
【0022】
また、最終水洗槽25は、基板Wの表面を最終的により精密にリンス処理するもので、新しい純水を継続的に供給することにより溢れ出た純水の比抵抗を測定し、その比抵抗値が予め定められた基準値以下になるまでリンス処理が継続して行われるようになっている。この最終水洗槽25の詳細な構成については後述する。
【0023】
乾燥処理部30は、基板Wの表面に付着した純水を有機溶剤の蒸気で置換することにより乾燥させる有機溶剤蒸気乾燥機からなるものである。すなわち、乾燥処理部30は、その概略構成を示す図2のように、底部にトリクレン(トリクロロエチレン)やイソプロピルアルコール等の有機溶剤Sを収納する容器31と、容器31の下方に配設した電気ヒータ32と、容器31内の上部に配設した冷却パイプ33とを備えている。
【0024】
このように構成された乾燥処理部30は、有機溶剤Sを電気ヒータ32で加熱することにより溶剤蒸気を発生させて容器31内を溶剤蒸気で充満させる一方、冷却パイプ33で溶剤蒸気を冷却することにより溶剤蒸気が冷却パイプ33よりも上方に上昇しないようになっている。そして、この状態で、最終水洗槽25でリンス処理されて純水の付着した基板Wを容器31内に搬入すると、溶剤蒸気が基板Wの表面に凝縮して液体の溶剤になる。この結果、基板Wの表面で液体の溶剤と純水とが混ざり合って基板Wから液滴として落下し、基板Wの表面の純水が有機溶剤と置換されることになる。その後、基板Wを上昇させて容器31外に搬出することにより表面の有機溶剤が蒸発し、基板Wの乾燥が終了する。
【0025】
なお、基板Wの温度が低い場合には、基板Wの表面における溶剤蒸気の凝縮量が多くなる。そのため、基板Wの表面が親水性を有していて基板Wの表面に多量の純水が付着している場合でも純水が溶剤蒸気と十分に置換され、効率のよい乾燥処理が行われることになる。また、基板Wの温度が高い場合には、基板Wの表面における溶剤蒸気の凝縮量が少なくなる。そのため、基板Wの表面が疎水性を有していて基板Wの表面に少量の純水しか付着していない場合に有機溶剤の無駄な使用を抑制することができ、効率のよい乾燥処理が行われることになる。
【0026】
基板搬出部40は、移載手段41を備えており、この移載手段41により処理部用キャリア13に収納されていた50個の基板Wを2個の搬送用キャリア42にそれぞれ25個ずつに別けて移し替えるようにしたものである。
【0027】
図3は、最終水洗槽25のより詳細な構成を示す図である。すなわち、最終水洗槽25は、純水が貯溜される槽本体26と、新しい純水を槽本体26の底面側から供給する純水供給部27と、槽本体26の上部外周に配設され、純水が純水供給部27から供給されることにより槽本体26の上面側から溢れ出た薬液の混ざった純水を受け入れる排液槽28と、純水供給部27の動作を制御する制御部29とを備えている。
【0028】
純水供給部27は、タンク等の純水供給源271と、純水供給源271の純水を槽本体26に給送する給水ポンプ272と、純水供給源271から給送される純水を温調し、この温調された純水を槽本体26に供給する温調部273とを備えている。
【0029】
温調部273は、純水供給源271の純水を分岐された2つの流路273a,273bのいずれか一方に選択的に給送する三方形の電磁弁273cと、一方の流路273aに設置された冷却手段273dと、他方の流路273bに設置された加熱手段273eと、2つの流路273a,273bのいずれか一方から給送されてくる冷却又は加熱された純水を槽本体26に供給するための三方形の電磁弁273fとを備えている。
【0030】
冷却手段273dは、例えば、金属製給水パイプの周囲に配設されたペルチエ効果を利用した電子冷却素子と、この電子冷却素子に印加する電圧を調節する電圧調節器とで構成されている。また、加熱手段273eは、例えば、金属製給水パイプの周囲に配設された電気ヒータと、この電気ヒータに印加する電圧を調節する電圧調節器とで構成されている。これらの冷却手段273d及び加熱手段273eの各電圧調節器の出力は制御部29により制御される。
【0031】
排液槽28は、この排液槽28に排出された薬液の混ざった純水を外部に排出するための廃液パイプ281と廃液ドレイン282とを備えており、その周壁に温度測定器283がその検出端283aを槽内に突き出した状態で取り付けられる一方、比抵抗測定器284がその検出端284aを槽内に突き出した状態で取り付けられている。
【0032】
制御部29は、所定の演算処理を行うCPU291、所定の処理プログラムが記憶されているROM292と、処理データを一時的に記憶するRAM293から構成されており、上記所定の処理プログラムにしたがって最終水洗槽25を含む基板処理装置の動作を制御する。
【0033】
次に、最終水洗槽25による基板処理方法について、その一例を示す図4のフローチャートに基づいて説明する。
【0034】
まず、基板Wの表面が親水性か、疎水性かが判別される(ステップS1)。なお、基板Wが半導体ウエハの場合、その表面に酸化膜等の薄膜が形成されていないときは疎水性を有し、酸化膜等の薄膜が形成されているときは親水性を有するので、予め基板処理装置の使用開始前に基板Wの表面状態を特定する表面状態スイッチをセットしておき、スタートスイッチをONしたときに上記表面状態スイッチのセット位置に応じて出力される信号に応じて親水性か疎水性かが判別されることになる。勿論、基板処理装置の使用開始前に表面状態を予めセットするのではなく、表面状態を自動的に判別させるようにすることも可能であるし、処理プログラム自体に表面状態を表す表面状態データを記憶させておき、この表面状態データに基づいて表面状態を判別してもよい。
【0035】
そして、基板Wの表面が親水性と判別されると(ステップS1でYES)、電磁バルブ273c,273fが冷却手段273d側の流路273aに切り換えられ(ステップS2)、同時に給水ポンプ272が作動される(ステップS3)。これにより純水供給源271から冷却手段273d側に純水が給送される。
【0036】
そして、冷却手段273d側に純水が給送されると、冷却手段273dが作動し(ステップS4)、流路273aの純水が所定温度t1に冷却される。なお、一般に半導体製造ラインに供給される純水の温度が23℃〜25℃の範囲にあることから所定温度t1は23℃より低い温度であることが好ましいが、基板への溶剤蒸気凝縮量を多くするためには所定温度t1は5℃〜20℃であることがより好ましい。この冷却された純水は槽本体26内に給送され、これにより槽本体26内の基板Wの表面に対する最終のリンス処理が行われる。
【0037】
そして、槽本体26の上部から溢れ出た排液槽28内の薬液の混ざった純水の温度が測定され、所定温度t1の許容範囲内にあるか否かが判別される(ステップS5)。所定温度t1の許容範囲内にあるときは(ステップS5でYES)、その状態で純水の給送が継続される。また、所定温度t1の許容範囲内にないときは(ステップS5でNO)、所定温度t1になる方向に印加電圧の値が変更され(ステップS6)、引き続き純水の給送が継続される。
【0038】
そして、純水の温度が所定温度t1の許容範囲内にあるときは(ステップS5でYES)、槽本体26の上部から溢れ出た排液槽28内の薬液の混ざった純水の比抵抗が測定され、予め定められた基準値ρ以下になっているか否かが判別される(ステップS7)。基準値ρ以下になっていないとき(ステップS7でNO)、引き続き純水の給送が継続される一方、基準値ρ以下になるまで繰り返し純水の比抵抗が測定される。
【0039】
そして、純水の比抵抗が基準値ρ以下になったとき(ステップS7でYES)、給水ポンプ272の作動が停止され(ステップS8)、最終のリンス処理が終了する。
【0040】
一方、基板Wの表面が疎水性と判別されると(ステップS1でNO)、電磁バルブ273c,273fが加熱手段273e側の流路273bに切り換えられ(ステップS9)、同時に給水ポンプ272が作動される(ステップS10)。これにより純水供給源271から加熱手段273e側に純水が給送される。
【0041】
そして、加熱手段273e側に純水が給送されると、加熱手段273eが作動し(ステップS11)、流路273bの純水が所定温度t2に加熱される。なお、一般に半導体製造ラインに供給される純水の温度は23℃〜25℃の範囲にあることから所定温度t2は25℃より高い温度であるが好ましい。この加熱された純水は槽本体26内に給送され、これにより槽本体26内の基板Wの表面に対する最終のリンス処理が行われる。
【0042】
そして、槽本体26の上部から溢れ出た排液槽28内の薬液の混ざった純水の温度が測定され、所定温度t2の許容範囲内にあるか否かが判別される(ステップS12)。所定温度t2の許容範囲内にあるときは(ステップS12でYES)、その状態で純水の給送が継続される。また、所定温度t2の許容範囲内にないときは(ステップS12でNO)、所定温度t2になる方向に印加電圧の値が変更され(ステップS13)、引き続き純水の給送が継続される。
【0043】
そして、純水の温度が所定温度t2の許容範囲内にあるときは(ステップS12でYES)、槽本体26の上部から溢れ出た排液槽28内の薬液の混ざった純水の比抵抗が測定され、予め定められた基準値ρ以下になっているか否かが判別される(ステップS14)。基準値ρ以下になっていないとき(ステップS14でNO)、引き続き純水の給送が継続される一方、基準値ρ以下になるまで繰り返し純水の比抵抗が測定される。
【0044】
そして、純水の比抵抗が基準値ρ以下になったとき(ステップS14でYES)、給水ポンプ272の作動が停止され(ステップS8)、最終のリンス処理が終了する。
【0045】
上記のようにして最終のリンス処理の行われた基板Wは、冷却又は加熱された純水の温度と略同じ温度となる。そして、図2に示す乾燥処理部30の容器31内に搬入されると、基板Wの表面に溶剤蒸気が凝縮することにより基板Wの表面に付着している純水が溶剤蒸気と置換されて除去されるが、基板Wの表面が親水性を有する場合(この場合は、最終水洗槽25から搬出された基板Wへの純水の付着量が多くなっている。)には純水が冷却されて基板Wの温度が低くなっているため、溶剤蒸気の凝縮量が多くなって基板Wの表面に付着している純水が十分に除去され、基板Wの表面における純水の付着量が多くても効率のよい乾燥処理が行われることになる。
【0046】
また、基板Wの表面が疎水性を有する場合(この場合は、最終水洗槽25から搬出された基板Wへの純水の付着量が少なくなっている。)には純水が加熱されて基板Wの温度が高くなっているため、溶剤蒸気の凝縮量が少なくなって余分な溶剤の使用が抑制され、効率のよい乾燥処理が行われることになる。なお、上記の純水の冷却温度は基板表面の親水性の程度に応じて変更すればよく、また、上記の純水の加熱温度は基板表面の疎水性の程度に応じて変更すればよい。
【0047】
図5は、乾燥処理部30の別の構成例を示す図である。また、図6は、乾燥処理部30が図5に示すように構成される場合に採用される最終水洗槽25の別の構成例を示す図である。
【0048】
すなわち、図5に示す乾燥処理部300は、基板Wを収容した状態で処理部用キャリア13を回転させることによって基板Wの表面に付着している純水を遠心力で飛ばして乾燥処理するもので、紙面垂直方向に伸びる略円筒状のチャンバー301を有している。このチャンバー301の上部には開口302を有し、この開口302を通じて処理部用キャリア13がチャンバー301に対して搬入及び搬出されるようになっている。また、チャンバー301の下部には基板Wから飛ばされた純水や気流を排出する排出口315が設けられている。また、チャンバー301の内部には図5の紙面垂直方向に沿って軸303が配設され、軸303にはプーリ304が固着されている。このプーリ304にはベルト305が掛け渡されており、このベルト305はチャンバー301外のモータ306に掛け渡されている。
【0049】
また、プーリ304にはロータ307が固着されており、プーリ304の回転によりロータ307も一緒に回転するようになっている。ロータ307にはキャリア受け台308とキャリア案内部材309が設けられており、搬入された処理部用キャリア13がキャリア受け台308とキャリア案内部材309とにより保持されるようになっている。また、ロータ307にはキャリアクランプ310が配設されており、このキャリアクランプ310はクランプ軸311を支点に矢印Aと矢印Bのように回動するようになっている。キャリアクランプ310の先端には基板押え部材312が紙面垂直方向に伸びるように配設されており、その端部に基板Wの端部を保持する溝を有している。
【0050】
また、乾燥処理部300は、チャンバー301上方に開口302を塞ぐ閉止蓋313を有している。閉止蓋313は矢印Dのように上下動し、かつ、矢印Eのように水平方向に移動する。これによって、開口302が開閉される。また、閉止蓋313はパッキン316を有しており、閉止蓋313が開口302を閉じたときにパッキン316がチャンバー301と当接して開口302が密閉されるようになっている。なお、図5では、開口302は、閉止蓋313が上昇して開いた状態となっている。
【0051】
閉止蓋313は気流規制板317を有しており、閉止蓋313が開口302を閉じたとき、気流規制板317とチャンバー301とで略円筒形の空間を形成する。また、閉止蓋313はフィルター314を有しており、閉止蓋313が開口302を密閉した状態でフィルター314を通じてクリーンルームを流下する気流を取り入れる。この取り入れられた気流は、気流規制板317の端部に形成された空間である吸気口318からチャンバー301内に流れ込む。
【0052】
上記のように構成された乾燥処理部300の動作について説明する。まず、閉止蓋313が上昇した後に水平移動して開口302の上方から退避した状態で、最終水洗槽25においてリンス処理された基板W入りの処理部用キャリア13がチャンバー301内に搬入される。このとき、キャリアクランプ310は上方に回動している。そして、このキャリアクランプ310は、処理部用キャリア13がキャリア受け台308とキャリア案内部材309とによって保持された後、下方に回動することによって処理部用キャリア13をロータ307に固定する。
【0053】
また、キャリアクランプ310が下方に回動することにより、基板押え部材312が処理部用キャリア13内の基板Wを押さえる。この状態で閉止蓋313が閉じられた後、モータ306が回転する。これによって、ロータ307が回転し、ロータ307に固定されている基板Wが回転する。この結果、基板Wに付着した純水が振り切られて基板Wの表面から除去されることになる。フィルター314を通じて取り入れられた気流と振り切られた純水とは、チャンバー301下方の排出口315から排出される。そして、所定時間、基板Wを回転させることにより乾燥が完了する。
【0054】
また、図6に示す最終水洗槽250は、基本的には図3に示す最終水洗槽25と同様の構成になるものであるが、次の点で相違している。すなわち、図3に示す最終水洗槽25は温調部273が冷却手段273dと加熱手段273eとを備えているのに対し、図6に示す最終水洗槽250は温調部273が加熱手段273eのみで構成されている点で相違する。従って、この構成では、流路を切り換えるための電磁バルブ273c,273fを必要としない。すなわち、基板Wを回転させて純水を飛ばすことにより乾燥処理する場合には、基板Wの表面が親水性を有する場合及び疎水性を有する場合ともに最終のリンス処理における純水が加熱されることになる。
【0055】
図7は、乾燥処理部300が採用された場合の最終水洗槽250による基板処理方法を説明するためのフローチャートである。
【0056】
すなわち、スタートスイッチがONされると、給水ポンプ272が作動される(ステップS21)。これにより純水供給源271から加熱手段273eに純水が給送される。そして、加熱手段273eに純水が給送されると、加熱手段273eが作動し(ステップS22)、純水が所定温度t3に加熱される。なお、一般に半導体製造ラインに供給される純水の温度は23℃〜25℃の範囲にあることから所定温度t3は25℃より高い温度であることが好ましい。この加熱された純水は槽本体26内に給送され、これにより槽本体26内の基板Wの表面に対する最終のリンス処理が行われる。
【0057】
そして、槽本体26の上部から溢れ出た排液槽28内の薬液の混ざった純水の温度が測定され、所定温度t3の許容範囲内にあるか否かが判別される(ステップS23)。所定温度t3の許容範囲内にあるときは(ステップS23でYES)、その状態で純水の給送が継続される。また、所定温度t3の許容範囲内にないときは(ステップS23でNO)、所定温度t3になる方向に印加電圧の値が変更され(ステップS24)、引き続き純水の給送が継続される。
【0058】
そして、純水の温度が所定温度t3の許容範囲内にあるときは(ステップS23でYES)、槽本体26の上部から溢れ出た排液槽28内の薬液の混ざった純水の比抵抗が測定され、予め定められた基準値ρ以下になっているか否かが判別される(ステップS25)。基準値ρ以下になっていないとき(ステップS25でNO)、引き続き純水の給送が継続される一方、基準値ρ以下になるまで繰り返し純水の比抵抗が測定される。
【0059】
そして、純水の比抵抗が基準値ρ以下になったとき(ステップS25でYES)、給水ポンプ272の作動が停止され(ステップS26)、最終のリンス処理が終了する。
【0060】
上記のようにして最終のリンス処理の行われた基板Wは、加熱された純水の温度と略同じ温度となる。そして、図5に示す乾燥装置300において回転されることにより、基板Wの表面に付着している純水が遠心力で飛ばされて基板Wの表面から除去される一方、基板Wの温度が高くなっていることから大気中への蒸発が促進され、その結果、短時間で効率のよい乾燥処理が行われることになる。
【0061】
上記のように構成された本発明によれば、基板表面のリンス処理に使用する純水を基板乾燥処理条件に応じて当該リンス処理に先立って温調しておくようにしているので、リンス処理された乾燥処理前の基板はリンス処理に使用する純水と略同じ温度となり、その状態で乾燥処理が開始されることになる結果、基板乾燥処理条件に応じた効率のよい乾燥処理を行うことが可能となる。
【0062】
すなわち、基板表面に溶剤蒸気を凝縮させて純水を除去する場合で、かつ、基板の表面状態が親水性を有していて純水の付着量が多い場合は、純水を冷却しておくことにより基板が冷却されて溶剤蒸気の凝縮量が多くなる結果、基板表面の純水が確実に除去され、効率のよい乾燥処理が行われることになる。
【0063】
また、基板表面に溶剤蒸気を凝縮させて純水を除去する場合で、かつ、基板の表面状態が疎水性を有していて純水の付着量が少ない場合は、純水を加熱しておくことにより基板が加熱されて溶剤蒸気の凝縮量が少なくなる結果、余分な溶剤の使用が抑制され、効率のよい乾燥処理が行われることになる。
【0064】
また、基板を回転させて基板表面の純水を除去する場合は、純水を加熱しておくことにより基板が加熱されて大気中への蒸発が促進される結果、基板表面の純水が遠心力で飛ばされることと相俟って基板表面の純水が短時間で除去され、効率のよい乾燥処理が行われることになる。
【0065】
なお、上記実施形態では、多槽式の基板処理装置について説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、単槽式の基板処理装置の場合でも上記と同様に構成することができる。
【0066】
また、上記実施形態では、複数回繰り返してリンス処理する場合の最終のリンス処理に使用する純水を温調するようにしているが、本発明はこれに限るものではなく、1回しかリンス処理しない場合であっても上記と同様に純水を温調するようにすればよい。要するに、基板表面の乾燥処理直前の基板表面のリンス処理に使用される純水が温調されるようになっておればよい。
【0067】
また、上記実施形態では、本発明を複数枚の基板Wを一群として一括して薬液処理、リンス処理及び乾燥処理するバッチ式処理装置に適用しているが、基板Wを1枚ずつ保持した状態で回転させて薬液処理、リンス処理及び乾燥処理する枚葉式処理装置に適用してもよい。
【0068】
【発明の効果】
以上のように請求項1の発明によれば、基板の表面状態が薄膜の形成された親水性であるか薄膜が形成されていない疎水性であるかを判別する判別工程と、基板の表面状態が親水性である場合に冷却した純水で基板のリンス処理を行い、基板の表面状態が疎水性である場合に加熱した純水で基板のリンス処理を行うリンス工程と、このリンス工程でリンス処理された基板であって、当該基板の表面状態が親水性である場合に純水で冷却された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去し、基板の表面状態が疎水性である場合に純水で加熱された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去する乾燥工程とを含んでいるため、効率のよい乾燥処理を行うことができる。
【0069】
また、請求項2の発明によれば、基板の表面状態が薄膜の形成された親水性であるか薄膜が形成されていない疎水性であるかを判別する制御部と、板の表面状態が親水性である場合に冷却した純水で基板のリンス処理を行い、基板の表面状態が疎水性である場合に加熱した純水で基板のリンス処理を行うリンス処理部と、このリンス処理部でリンス処理された基板であって、当該基板の表面状態が親水性である場合に前記純水で冷却された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去し、前記基板の表面状態が疎水性である場合に前記純水で加熱された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去する乾燥処理部とを備えているため、効率のよい乾燥処理を行うことができる。
【0070】
また、請求項3の発明によれば、基板のリンス処理を行う槽本体と、基板の表面状態が親水性である場合に槽本体に供給する純水を冷却し、基板の表面状態が疎水性である場合 に槽本体に供給する純水を加熱する温度調節部とを備えているため、基板の表面状態が親水性である場合、冷却した純水で基板のリンス処理を行うことができ、基板の表面状態が疎水性である場合、加熱した純水で基板のリンス処理を行うことができる。
【0071】
また、請求項4の発明によれば、コンピュータを、基板の表面状態が薄膜の形成された親水性であるか薄膜が形成されていない疎水性であるかを判別する判別手段と、基板の表面状態が親水性である場合に槽本体に供給する純水を冷却し、基板の表面状態が疎水性である場合に槽本体に供給する純水を加熱するように温度調節部を制御する制御手段として機能させるようにしているため、効率のよい乾燥処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図2】 図1に示す基板処理装置の乾燥処理部の概略構成を示す図である。
【図3】 図1に示す基板処理装置の最終水洗槽の構成を示す図である。
【図4】 図3に示す最終水洗槽における基板処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図5】 図1に示す基板処理装置の乾燥処理部の別の構成例を示す図である。
【図6】 図1に示す基板処理装置の最終水洗槽の別の構成例を示す図である。
【図7】 図6に示す最終水洗槽における基板処理方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
10 基板搬入部
20 基板処理部
24 機能水洗槽(リンス処理部)
25,250 最終水洗槽(リンス処理部)
27 純水供給部
29 制御部
30,300 乾燥処理部
40 基板搬出部
273 温調部

Claims (4)

  1. 純水により表面がリンス処理された基板を乾燥する基板処理方法であって、基板の表面状態が薄膜の形成された親水性であるか薄膜が形成されていない疎水性であるかを判別する判別工程と、基板の表面状態が親水性である場合に冷却した純水で基板のリンス処理を行い、基板の表面状態が疎水性である場合に加熱した純水で基板のリンス処理を行うリンス工程と、このリンス工程でリンス処理された基板であって、当該基板の表面状態が親水性である場合に前記純水で冷却された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去し、前記基板の表面状態が疎水性である場合に前記純水で加熱された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去する乾燥工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
  2. 純水により表面がリンス処理された基板を乾燥する基板処理装置であって、基板の表面状態が薄膜の形成された親水性であるか薄膜が形成されていない疎水性であるかを判別する制御部と、基板の表面状態が親水性である場合に冷却した純水で基板のリンス処理を行い、基板の表面状態が疎水性である場合に加熱した純水で基板のリンス処理を行うリンス処理部と、このリンス処理部でリンス処理された基板であって、当該基板の表面状態が親水性である場合に前記純水で冷却された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去し、前記基板の表面状態が疎水性である場合に前記純水で加熱された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることにより当該基板の表面に付着している純水を除去する乾燥処理部とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
  3. 請求項に記載の基板処理装置において、前記リンス処理部は、基板のリンス処理を行う槽本体と、基板の表面状態が親水性である場合に前記槽本体に供給する純水を冷却し、基板の表面状態が疎水性である場合に前記槽本体に供給する純水を加熱する温度調節部とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
  4. 槽本体に供給される純水により基板のリンス処理を行うもので、基板の表面状態が親水性である場合に前記槽本体に供給する純水を冷却し、基板の表面状態が疎水性である場合に前記槽本体に供給する純水を加熱する温度調節部を有するリンス処理部と、このリンス処理部でリンス処理された基板であって、当該基板の表面状態が親水性である場合に前記純水で冷却された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることで当該基板の表面に付着している純水を除去し、前記基板の表面状態が疎水性である場合に前記純水で加熱された状態の基板の表面に有機溶剤の蒸気を凝縮させることで当該基板の表面に付着している純水を除去する乾燥処理部とを備えた基板処理装置における処理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    コンピュータを、基板の表面状態が薄膜の形成された親水性であるか薄膜が形成されていない疎水性であるかを判別する判別手段と、基板の表面状態が親水性である場合に前記槽本体に供給する純水を冷却し、基板の表面状態が疎水性である場合に前記槽本体に供給する純水を加熱するように前記温度調節部を制御する制御手段として機能させるための処理プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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