JP3804933B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、純水による洗浄処理が終了した半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）の乾燥処理を行う基板処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板の製造工程においては、フッ酸等の薬液による処理および純水による洗浄処理を順次行った後、純水から基板を引き出しつつイソプロピルアルコール（以下、「ＩＰＡ」と称する）等の有機溶剤の蒸気を基板の周辺に供給して乾燥処理を行う基板処理装置が用いられている。特に、基板上に形成されるパターンの構造の複雑化、微細化が進展している近年においては、ＩＰＡの蒸気を供給しつつ純水から基板を引き揚げる引き揚げ乾燥方式が主流になりつつある。
【０００３】
従来の引き揚げ乾燥方式の基板処理装置は、図１０に示すように純水による洗浄処理を行う処理槽９２を収容器９０の内部に収容している。処理槽９２における基板Ｗの洗浄処理終了後に、収容器９０内に窒素ガスを供給しつつ基板Ｗを昇降機構９３によって処理槽９２から引き揚げてから、図１０中矢印ＦＩ９に示すように、供給ノズル９１からＩＰＡ蒸気を吐出する。これにより、収容器９０内がＩＰＡ蒸気で満たされて、基板ＷにＩＰＡが凝縮し、それが乾燥することにより、基板の乾燥処理が行われることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の引き揚げ乾燥方式の基板処理装置においては、収容器９０内全体にＩＰＡ蒸気を供給することが必要であり、比較的多量のＩＰＡを使用することとなる。
【０００５】
このＩＰＡは、そのまま外部に排出したのでは環境に負荷を与えるため、所定の廃棄処理を施して環境に対して無害化する必要がある。かかる廃棄処理は相当の費用を要するものであり、このことが基板処理のコストアップの要因となっている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板処理において有機溶剤を使用しない、または有機溶剤の使用量を削減できる基板処理技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、純水による洗浄処理が終了した基板の乾燥処理を行う基板処理装置であって、純水を貯留し、前記純水中に基板を浸漬して洗浄処理を行う処理槽と、前記処理槽を収容する収容器と、前記処理槽内で前記基板を保持する保持手段と、不活性ガス供給源から供給される不活性ガスを加熱し、高温の不活性ガスを生成する加熱手段と、前記保持手段により前記処理槽内で前記基板を保持しつつ、前記処理槽に貯留された純水を排水する排水手段と、前記収容器内において、略水平方向に高温の不活性ガスを吐出し、前記処理槽の開口部を覆う不活性ガスの気流域を形成する不活性ガス気流域形成手段と、前記排水手段により排水された前記処理槽において前記保持手段により前記基板を保持しつつ、前記加熱手段により不活性ガスを加熱して生成された高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる流入手段と、前記流入手段による処理槽内への不活性ガスの流入後に、前記処理槽から洗浄処理が終了した基板を引き揚げる引き揚げ手段とを備え、前記流入手段は、前記排水手段により前記純水を排水しつつ、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させるとともに、前記引き揚げ手段により基板を引き揚げる際に、前記不活性ガスの気流域を通過させる。
【０００９】
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、前記流入手段は、前記処理槽における開口部の近傍に設けられ、前記開口部に向けて高温の不活性ガスを吐出する吐出部を有する。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記流入手段により高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる際に、前記収容器内を減圧する減圧手段をさらに備える。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記保持手段は、相互に間隔を隔てた複数の基板を一括して保持する。
【００１６】
また、請求項５の発明は、純水を貯留可能な処理槽と、前記処理槽を収容する収容器とを有する基板処理装置を利用する基板処理方法であって、前記処理槽に貯留される純水中に基板を浸漬して洗浄処理を行う処理工程と、前記処理槽内で前記基板を保持しつつ前記処理槽に貯留された純水を排水する排水手段により排水された前記処理槽において前記基板を保持しつつ、不活性ガス供給源から供給される不活性ガスを加熱して生成された高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる流入工程と、前記流入工程による処理槽内への不活性ガスの流入後に、前記処理槽から洗浄処理が終了した基板を引き揚げる引き揚げ工程とを備え、前記流入工程では、前記排水手段により前記純水を排水しつつ、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させるとともに、前記引き揚げ工程で前記処理槽から基板を引き揚げる際に、前記収容器内において略水平方向に前記高温の不活性ガスを吐出して形成された、前記処理槽の開口部を覆う不活性ガスの気流域を通過させる。
【００１８】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る基板処理方法において、前記流入工程は、前記処理槽における開口部の近傍に設けられる吐出部から、前記開口部に向けて前記高温の不活性ガスを吐出する吐出工程を有する。
【００１９】
また、請求項７の発明は、請求項５または請求項６の発明に係る基板処理方法において、前記流入工程は、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる際に、前記収容器内を減圧する減圧工程をさらに有する。
【００２４】
また、請求項８の発明は、請求項５ないし請求項７のいずれかの発明に係る基板処理方法において、前記流入工程では、相互に間隔を隔てた複数の基板を一括して保持しつつ、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
＜基板処理装置の要部構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る基板処理装置１の正面図である。また、図２は、図１のII−II位置から見た断面図である。なお、図１および以下の各図にはそれらの方向関係を明確にするため、ＸＹ平面を水平面としＺ軸方向を鉛直方向とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。
【００２６】
この基板処理装置１は、純水による洗浄処理が終了した基板を乾燥させる装置であって、主として収容器１０と、処理槽２０と、昇降機構３０と、第１供給ノズル４０と、第２供給ノズル５０とを備えている。
【００２７】
処理槽２０は、フッ酸等の薬液または純水（以下、これらを総称して「処理液」とする）を貯留して基板に順次表面処理を行う槽であり、収容器１０の内部に収容されている。処理槽２０の底部近傍には処理液吐出ノズル（図示省略）が配置されており、図外の処理液供給源からその処理液吐出ノズルを介して処理槽２０内に処理液を供給することができる。この処理液は処理槽２０の底部から供給されてオーバーフロー面、すなわち処理槽２０の開口部２０ｐから溢れ出る。また、処理槽２０では、後述する排液バルブ４８（図３参照）の開放によって処理槽２０内に貯留された処理液を排出することも可能である。
【００２８】
収容器１０は、その内部に処理槽２０、昇降機構３０、第１供給ノズル４０、第２供給ノズル５０等を収容する筐体である。収容器１０の上部１１は、概念的に図示されたスライド式開閉機構１２によって開閉可能とされている（以下の図２〜図９では、この開閉機構１２を図示省略）。収容器１０の上部１１を開放した状態では、その開放部分から基板Ｗの搬出入を行うことができる。一方、収容器１０の上部１１を閉鎖した状態では、その内部を密閉空間とすることができる。
【００２９】
昇降機構３０は、処理槽２０に貯留されている処理液に一組の複数の基板Ｗ（ロット）を浸漬させる機構であり、保持手段および引き揚げ手段として機能する。昇降機構３０は、リフター３１と、リフターアーム３２と、基板Ｗを保持する３本の保持棒３３、３４、３５とを備えている。３本の保持棒３３、３４、３５のそれぞれには基板Ｗの外縁部がはまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持溝が所定間隔にてＸ方向に配列して設けられている。それぞれの保持溝は、切欠状の溝である。３本の保持棒３３、３４、３５はリフターアーム３２に固設され、リフターアーム３２はリフター３１によって鉛直方向（Ｚ方向）に昇降可能に設けられている。
【００３０】
このような構成により、昇降機構３０は３本の保持棒３３、３４、３５によってＸ方向に相互に平行に配列されて保持された複数の基板Ｗを処理槽２０に貯留されている処理液に浸漬する位置（図１の実線位置）とその処理液から引き揚げた位置（図１の仮想線位置）との間で経路ＰＴに沿って昇降させることができる。なお、リフター３１には、リフターアーム３２を昇降させる機構として、ボールネジを用いた送りネジ機構やプーリやベルトを用いたベルト機構など種々の公知の機構を採用することが可能である。また、昇降機構３０を図１の仮想線位置に位置させるとともに、収容器１０の上部１１を開放することにより、装置外部の基板搬送ロボットと昇降機構３０との間で基板Ｗの受け渡しを行うことができる。
【００３１】
また、処理槽２０の外部には、開口部２０ｐの近傍に２本の第１供給ノズル４０が設けられている。２本の第１供給ノズル４０は、昇降機構３０によって引き揚げられつつある複数の基板Ｗの両側の側方のそれぞれに設けられている。第１供給ノズル４０のそれぞれは、Ｘ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に等間隔にて配列された複数の吐出孔４１を備えている。複数の吐出孔４１のそれぞれは、吐出方向を、オーバーフロー面と平行に向けるように形成されている。そして、第１供給ノズル４０のそれぞれは、複数の吐出孔４１から水平方向(Ｙ方向)に向けて不活性ガスである窒素ガスまたはＩＰＡの蒸気を吐出し、処理槽２０の上方で窒素ガスまたはＩＰＡの蒸気の雰囲気を形成することができる。
【００３２】
さらに、収容器１０の内部であって処理槽２０の開口部２０ｐの近傍、具体的には処理槽２０の上端より外側上方に、吐出部として機能する２本の第２供給ノズル５０が設けられている。また、２本の第２供給ノズル５０は、それぞれ第１供給ノズル４０の下方に設けられている。第２供給ノズル５０のそれぞれは、Ｘ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に等間隔にて配列された複数の吐出孔５１を備えている。複数の吐出孔５１のそれぞれは、吐出方向を処理槽２０の開口部２０ｐに向けるように形成されている。そして、第２供給ノズル５０のそれぞれは、複数の吐出孔５１から処理槽２０の開口部２０ｐに向けて窒素ガスを吐出し、処理槽２０内に当該窒素ガスを含む雰囲気を形成することができる。
【００３３】
第１供給ノズル４０および第２供給ノズル５０には、収容器１０外部の供給機構から、ＩＰＡ蒸気や窒素ガス等を供給することができる。図３は、基板処理装置１の配管等の構成を示す模式図である。第１供給ノズル４０は、ＩＰＡ供給源４２および窒素ガス供給源４４と配管を介して接続されている。ＩＰＡバルブ４３を開放することによって、ＩＰＡ供給源４２から第１供給ノズル４０に低濃度のＩＰＡ蒸気を供給することができる。第１供給ノズル４０に供給された低濃度のＩＰＡ蒸気は、複数の吐出孔４１のそれぞれから水平方向に、基板Ｗの主面に平行な流れを形成して吐出される。なお、このとき、キャリアガスとしては、窒素ガスが使用されている。
【００３４】
また、窒素ガスバルブ４７を開放することによって、窒素ガス供給源４４から第１供給ノズル４０に窒素ガスを供給することができる。第１供給ノズル４０に供給された窒素ガスは、複数の吐出孔４１のそれぞれから水平方向に吐出される。
【００３５】
窒素ガス供給源４４から導かれる配管の経路途中にはヒータ４５が設けられている。このヒータ４５を作動させることによって、窒素ガス供給源４４から第１供給ノズル４０に供給する窒素ガスを加熱し、処理槽２０内に貯留される純水の温度よりも高温の窒素ガスを生成できる。これにより、第１供給ノズル４０の複数の吐出孔４１から水平方向に、基板Ｗの主面に平行な流れを形成して高温の窒素ガスを吐出することができることとなる。
【００３６】
すなわち、窒素ガスバルブ４７を閉鎖してＩＰＡバルブ４３を開放すれば第１供給ノズル４０から処理槽２０のオーバフロー面と平行に低濃度のＩＰＡ蒸気を供給することができ、逆にＩＰＡバルブ４３を閉鎖して窒素ガスバルブ４７を開放すれば処理槽２０のオーバーフロー面と平行に高温の窒素ガスを供給することができることとなる。
【００３７】
第２供給ノズル５０は、窒素ガス供給源４４と配管を介して接続されている。窒素ガスバルブ４６を開放することによって、窒素ガス供給源４４から第２供給ノズル５０に窒素ガスを供給することができる。第２供給ノズル５０に供給された窒素ガスは、複数の吐出孔５１のそれぞれから処理槽２０の開口部２０ｐに向けて、基板Ｗの主面に平行な流れを形成して吐出される。ここでは、加熱手段として機能するヒータ４５を作動させることによって、高温の窒素ガスを処理槽２０内に向けて供給できることとなる。
【００３８】
また、処理槽２０の底部と装置外の排液ラインとは配管を介して接続されており、その配管には排液バルブ４８が介挿されている。この排液バルブ４８を開放することによって、処理槽２０内の処理液が排出されることとなる。
【００３９】
収容器１０内と装置外の排気ラインとは配管を介して接続されており、その配管には排気バルブ４９と排気（減圧）ポンプＡＰが介挿されている。排気バルブ４９を開放して排気ポンプＡＰを駆動させることによって、収容器１０内の雰囲気が排気されることとなる。
【００４０】
なお、図３に示すＩＰＡバルブ４３、窒素ガスバルブ４６、４７、ヒータ４５、排液バルブ４８、排気バルブ４９および排気ポンプＡＰは、いずれも制御部６０によってその動作が制御される。この制御部６０および排液バルブ４８が排水手段として機能することとなる。
【００４１】
＜基板処理装置１における乾燥処理＞
図４は、基板処理装置１における基板処理の動作を説明するフローチャートである。また、図５から図８は、基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。以下では、基板処理装置１の処理手順について図４から図８を参照しつつ説明する。
【００４２】
上記の基板処理装置１において基板Ｗに処理を行うときは、まず、昇降機構３０が図外の基板搬送ロボットから複数の基板Ｗを受け取る。そして、収容器１０が密閉されるとともに、昇降機構３０がＸ方向に相互に間隔を隔てて一括保持した複数の基板Ｗを降下させ、基板Ｗを処理槽２０内に搬入するための開口部２０ｐから処理槽２０に貯留された純水中に浸漬させる(ステップＳ１)。この段階においては、処理槽２０に純水が供給され続けており、処理槽２０の上端のオーバーフロー面からは純水が溢れ出し続けている。処理槽２０から溢れ出した純水は、処理槽２０の上端部外側に設けられた回収部によって回収され、装置外の排液ラインに排出される。
【００４３】
ステップＳ２では、基板の洗浄処理を行う。ここでは、処理槽２０に貯留された純水に複数の基板Ｗを浸漬した状態を維持しつつ、処理槽２０に薬液または純水を順次供給することによりエッチングや洗浄処理を予め定められた順序に従って進行させる（図５の状態）。この段階においても、処理槽２０の上端から薬液または純水が溢れ出し続けており、溢れ出した処理液は上記の回収部によって回収される。
【００４４】
そして、図５の状態においては、図５中矢印ＦＮ４１に示すように第１供給ノズル４０から高温の窒素ガスを水平方向に吐出するとともに、図５中矢印ＦＮ４２に示すように第２供給ノズル５０から処理槽２０の開口部２０ｐに向けて高温の窒素ガスを吐出する。これにより、収容器１０の内部が窒素雰囲気となり、窒素雰囲気下で基板Ｗの処理が進行することとなる。
【００４５】
基板Ｗに対する表面処理が進行すると、やがて最終の仕上洗浄処理に至る。本実施形態では、仕上洗浄処理も通常の洗浄処理と同じく、処理槽２０に純水を貯留し、その純水中に複数の基板Ｗを浸漬することによって行われる。なお、最終の仕上洗浄処理の段階においても高温の窒素ガスの供給が行われており、第１供給ノズル４０および第２供給ノズル５０から高温の窒素ガスが吐出され、窒素雰囲気下にて仕上洗浄処理が行われる。
【００４６】
ステップＳ３では、処理槽２０から純水を排水しつつ、高温の窒素ガスを処理槽２０に流入させる。すなわち、処理槽２０内における基板Ｗの洗浄処理(ステップＳ２)が終了すると、図６に示すように、基板Ｗを処理槽２０内に保持したまま、処理槽２０内に貯留された純水を排水する。この際には、図６中矢印ＦＮ５２に示すように第２供給ノズル５０から処理槽２０の開口部２０ｐに向けて高温の窒素ガスを図５の処理時より供給量を増加させて吐出し、処理槽２０内に高温の窒素ガスを流入させる。これにより、基板Ｗを乾燥するための処理が開始される。この処理槽２０内への窒素ガスの流入により、基板Ｗの表面全体が窒素で覆われる。
【００４７】
上記のように処理槽２０内で基板Ｗを保持した状態で排水する、すなわち処理槽２０内の界面(水面)を低下させることで基板Ｗを収容器１０内の雰囲気に露出させる場合には、純水から基板Ｗを引き揚げることで基板を露出させる場合に対して、引き揚げに伴う基板Ｗの揺れ(振動)が発生することがないため、界面付近で生じうる基板へのパーティクルの再付着を効果的に防止できる。特に、雰囲気への基板Ｗの露出速度を上げたい場合には、基板Ｗを保持して排水する方法が有効となる。
【００４８】
また、図６中矢印ＦＮ５１に示すように第１供給ノズル４０から高温の窒素ガスを略水平方向に吐出し、処理槽２０の開口部２０ｐを覆う窒素ガスの気流域ＲＮを形成する。この窒素ガスの気流域ＲＮは、第２供給ノズル５０から供給される高温の窒素ガスを処理槽２０内に封じ込めて、処理槽２０内部と外部との熱交換を抑制するエアーカーテンのような役目を果たすこととなる。これにより、処理槽２０内に流入した高温の窒素ガスによる乾燥処理が適切に行える。
【００４９】
ステップＳ４では、排水された処理槽に高温の窒素ガスを流入させる。すなわち、処理槽２０内の排水が終了した後も引き続き、図７に示すように第１供給ノズル４０から吐出する高温の窒素ガス流ＦＮ６１によって開口部２０ｐを覆う窒素ガスの気流域ＲＮを形成するとともに、第２供給ノズル５０から高温の窒素ガス流ＦＮ６２を吐出して処理槽２０内に流入させる。これにより、収容器１０より容積が小さい処理槽２０内に高温の窒素ガスが流入するため、基板乾燥に用いる高温の窒素ガスの消費量を削減できるとともに、基板Ｗの乾燥が迅速に行えることとなる。また、この際には、乾燥条件を向上させるため、排気ポンプＡＰを駆動し、図７中矢印ＥＸに示すように収容器１０内の雰囲気を外部に排気して収容器１０内を減圧する。
【００５０】
ステップＳ６では、処理槽２０から基板Ｗを引き揚げる。この際、昇降機構３０を駆動し、複数の基板Ｗを処理槽２０から引き揚げる。ここでは、図８に示すように、第１供給ノズル４０および第２供給ノズル５０からの高温の窒素ガスの吐出を止め、これに代わって第１供給ノズル４０から低濃度のＩＰＡ蒸気を吐出し、処理槽２０の開口部２０の上方で略水平方向にＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩを形成する。そして、このＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩを通過させるように、基板Ｗを引き揚げる。
【００５１】
これにより、引き揚げ経路ＰＴ(図１参照)の一部について形成されるＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩにおいて低濃度のＩＰＡ蒸気が基板Ｗに直接的に吹き付けられるため、基板Ｗの確実な乾燥に寄与できることとなる。この場合、混合気体でなく単一の気体つまりＩＰＡのみが高温の窒素ガスにさらされていた基板Ｗに作用し、基板Ｗの表面全体がＩＰＡで覆われることとなる。また、処理槽２０内における基板Ｗの乾燥処理の後に、低濃度のＩＰＡ蒸気を効率よく基板Ｗに供給するため、ＩＰＡ蒸気の消費量を削減できる。すなわち、収容器１０内の一部のスペースに低濃度のＩＰＡ蒸気を重点的に供給するため、収容器１０内全体に一定濃度のＩＰＡ蒸気を供給する従来の方法に比べて、ＩＰＡの消費量を著しく減少できることとなる。
【００５２】
基板Ｗが低濃度のＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩを通過すると、第１供給ノズル４０からのＩＰＡ蒸気の供給を停止する。
【００５３】
その後、基板Ｗを昇降機構３０によりさらに引き揚げ、基板Ｗが図１中の仮想線位置にまで到達した時点で、昇降機構３０が停止し、基板Ｗの引き揚げが完了する。そして、基板Ｗが図１中の仮想線位置まで引き揚げられると、基板Ｗは基板搬送ロボットに渡されて一連の処理が終了する。
【００５４】
以上の基板処理装置１の動作により、収容器１０より容積の小さい処理槽２０内で保持される基板Ｗに対して高温の窒素ガスを供給するとともに、ＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩを通過させるように基板Ｗを引き揚げて基板Ｗに対して直接的にＩＰＡ蒸気を供給するため、環境に負荷を与えるＩＰＡの使用量を削減して迅速な基板Ｗの乾燥処理が行える。
【００５５】
なお、上述した処理手順に限らず、以下で説明する処理手順に従って基板処理を行っても良い。本処理手順では、上記のステップＳ１〜Ｓ４(図５〜図７参照)の処理の後に、ステップＳ５に対応する処理として図９に示す処理を行うこととなる。
【００５６】
図９に示す処理においては、第１供給ノズル４０から略水平方向に吐出する高温の窒素ガス流ＦＮ８１によって処理槽２０の開口部２０ｐを覆う窒素ガスの気流域ＲＮを形成するとともに、第２供給ノズル５０から高温の窒素ガス流ＦＮ８２を吐出して処理槽２０内に流入させる動作を行う。そして、この高温の窒素ガスの気流域ＲＮを通過させるように、昇降機構３０を駆動して基板Ｗを引き揚げる。
【００５７】
これにより、引き揚げ経路ＰＴ(図１参照)の一部について形成される高温の窒素ガスの気流域ＲＮにおいて高温の窒素ガスが基板Ｗに直接的に吹き付けられるため、処理槽２０内での乾燥処理後における基板Ｗの確実な乾燥に寄与できることとなる。
【００５８】
以上で説明した図５ないし図７および図９に示す処理手順により、収容器１０より容積の小さい処理槽２０内で保持される基板Ｗに対して高温の窒素ガスを供給するとともに、高温の窒素ガスの気流域ＲＮを通過させるように基板Ｗを引き揚げて基板Ｗに対して直接的に高温の窒素ガスを供給するため、環境に負荷を与えるＩＰＡが不要となり、ＩＰＡの廃棄処理の問題が解消する。また、ＩＰＡを使用しないため、基板ＷにおけるＩＰＡの残留を防止できるとともに、基板処理装置のコスト低減が図れる。
【００５９】
＜変形例＞
・上記の実施形態については、高温の窒素ガスを収容器１０内に供給するのは必須でなく、図４に示すステップＳ１またはステップＳ２で高温の二酸化炭素ガスの供給を開始するようにしても良い。すなわち、本発明における不活性ガスとは、反応性に乏しい気体を指し、広義に解釈すると二酸化炭素ガスも含まれることとなる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項８の発明によれば、排水された処理槽において基板を保持しつつ、加熱された高温の不活性ガスを処理槽内に流入させるため、基板処理において有機溶剤を使用しない、または有機溶剤の使用量を削減できる。また、処理槽内で基板を保持しつつ純水を排水するため、基板に対するパーティクルの再付着を抑制できる。
【００６１】
さらに、請求項１ないし請求項８の発明においては、純水を排水しつつ処理槽内に高温の不活性ガスを流入させるため、高温の不活性ガスによる基板乾燥が適切に開始できる。
【００６２】
また、請求項２および請求項６の発明においては、処理槽における開口部の近傍に設けられる吐出部から開口部に向けて高温の不活性ガスを吐出するため、処理槽内に高温の不活性ガスを適切に流入できる。
【００６３】
また、請求項３および請求項７の発明においては、高温の不活性ガスを処理槽内に流入させる際に収容器内を減圧するため、基板の乾燥条件を向上でき、その結果、さらに効率的な基板の乾燥処理を行うことができる。
【００６４】
また、請求項１ないし請求項８の発明においては、略水平方向に高温の不活性ガスを吐出して処理槽の開口部を覆う不活性ガスの気流域を形成するため、この不活性ガスの気流域がエアーカーテンのような役目を果たし、処理槽内に流入した高温の不活性ガスによる基板乾燥が適切に行える。
【００６５】
また、請求項１ないし請求項８の発明においては、基板を引き揚げる際に不活性ガスの気流域を通過させるため、基板の確実な乾燥に寄与できる。
【００６８】
また、請求項４および請求項８の発明においては、相互に間隔を隔てた複数の基板を一括して保持するため、基板処理を効率的に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置１の正面図である。
【図２】図１のII−II位置から見た断面図である。
【図３】基板処理装置１の配管等の構成を示す模式図である。
【図４】基板処理装置１における基板処理の動作を説明するフローチャートである。
【図５】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図６】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図７】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図８】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図９】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図１０】従来例に係る基板乾燥処理の様子を説明する図である。
【符号の説明】
１ 基板処理装置
１０ 収容器
２０ 処理槽
３０ 昇降機構
４０ 第１供給ノズル
５０ 第２供給ノズル
ＦＮ 高温の窒素ガス流
ＦＩ 低濃度のＩＰＡ蒸気流
ＲＮ 窒素ガスの気流域
ＲＩ ＩＰＡ蒸気の気流域
Ｗ 基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、純水による洗浄処理が終了した半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）の乾燥処理を行う基板処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板の製造工程においては、フッ酸等の薬液による処理および純水による洗浄処理を順次行った後、純水から基板を引き出しつつイソプロピルアルコール（以下、「ＩＰＡ」と称する）等の有機溶剤の蒸気を基板の周辺に供給して乾燥処理を行う基板処理装置が用いられている。特に、基板上に形成されるパターンの構造の複雑化、微細化が進展している近年においては、ＩＰＡの蒸気を供給しつつ純水から基板を引き揚げる引き揚げ乾燥方式が主流になりつつある。
【０００３】
従来の引き揚げ乾燥方式の基板処理装置は、図１０に示すように純水による洗浄処理を行う処理槽９２を収容器９０の内部に収容している。処理槽９２における基板Ｗの洗浄処理終了後に、収容器９０内に窒素ガスを供給しつつ基板Ｗを昇降機構９３によって処理槽９２から引き揚げてから、図１０中矢印ＦＩ９に示すように、供給ノズル９１からＩＰＡ蒸気を吐出する。これにより、収容器９０内がＩＰＡ蒸気で満たされて、基板ＷにＩＰＡが凝縮し、それが乾燥することにより、基板の乾燥処理が行われることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の引き揚げ乾燥方式の基板処理装置においては、収容器９０内全体にＩＰＡ蒸気を供給することが必要であり、比較的多量のＩＰＡを使用することとなる。
【０００５】
このＩＰＡは、そのまま外部に排出したのでは環境に負荷を与えるため、所定の廃棄処理を施して環境に対して無害化する必要がある。かかる廃棄処理は相当の費用を要するものであり、このことが基板処理のコストアップの要因となっている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板処理において有機溶剤を使用しない、または有機溶剤の使用量を削減できる基板処理技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、純水による洗浄処理が終了した基板の乾燥処理を行う基板処理装置であって、純水を貯留し、前記純水中に基板を浸漬して洗浄処理を行う処理槽と、前記処理槽を収容する収容器と、前記処理槽内で前記基板を保持する保持手段と、不活性ガス供給源から供給される不活性ガスを加熱し、高温の不活性ガスを生成する加熱手段と、前記保持手段により前記処理槽内で前記基板を保持しつつ、前記処理槽に貯留された純水を排水する排水手段と、前記収容器内において、略水平方向に高温の不活性ガスを吐出し、前記処理槽の開口部を覆う不活性ガスの気流域を形成する不活性ガス気流域形成手段と、前記排水手段により排水された前記処理槽において前記保持手段により前記基板を保持しつつ、前記加熱手段により不活性ガスを加熱して生成された高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる流入手段と、前記流入手段による処理槽内への不活性ガスの流入後に、前記処理槽から洗浄処理が終了した基板を引き揚げる引き揚げ手段とを備え、前記流入手段は、前記排水手段により前記純水を排水しつつ、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させるとともに、前記引き揚げ手段により基板を引き揚げる際に、前記不活性ガスの気流域を通過させる。
【０００９】
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、前記流入手段は、前記処理槽における開口部の近傍に設けられ、前記開口部に向けて高温の不活性ガスを吐出する吐出部を有する。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記流入手段により高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる際に、前記収容器内を減圧する減圧手段をさらに備える。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記保持手段は、相互に間隔を隔てた複数の基板を一括して保持する。
【００１６】
また、請求項５の発明は、純水を貯留可能な処理槽と、前記処理槽を収容する収容器とを有する基板処理装置を利用する基板処理方法であって、前記処理槽に貯留される純水中に基板を浸漬して洗浄処理を行う処理工程と、前記処理槽内で前記基板を保持しつつ前記処理槽に貯留された純水を排水する排水手段により排水された前記処理槽において前記基板を保持しつつ、不活性ガス供給源から供給される不活性ガスを加熱して生成された高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる流入工程と、前記流入工程による処理槽内への不活性ガスの流入後に、前記処理槽から洗浄処理が終了した基板を引き揚げる引き揚げ工程とを備え、前記流入工程では、前記排水手段により前記純水を排水しつつ、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させるとともに、前記引き揚げ工程で前記処理槽から基板を引き揚げる際に、前記収容器内において略水平方向に前記高温の不活性ガスを吐出して形成された、前記処理槽の開口部を覆う不活性ガスの気流域を通過させる。
【００１８】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る基板処理方法において、前記流入工程は、前記処理槽における開口部の近傍に設けられる吐出部から、前記開口部に向けて前記高温の不活性ガスを吐出する吐出工程を有する。
【００１９】
また、請求項７の発明は、請求項５または請求項６の発明に係る基板処理方法において、前記流入工程は、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる際に、前記収容器内を減圧する減圧工程をさらに有する。
【００２４】
また、請求項８の発明は、請求項５ないし請求項７のいずれかの発明に係る基板処理方法において、前記流入工程では、相互に間隔を隔てた複数の基板を一括して保持しつつ、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
＜基板処理装置の要部構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る基板処理装置１の正面図である。また、図２は、図１のII−II位置から見た断面図である。なお、図１および以下の各図にはそれらの方向関係を明確にするため、ＸＹ平面を水平面としＺ軸方向を鉛直方向とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。
【００２６】
この基板処理装置１は、純水による洗浄処理が終了した基板を乾燥させる装置であって、主として収容器１０と、処理槽２０と、昇降機構３０と、第１供給ノズル４０と、第２供給ノズル５０とを備えている。
【００２７】
処理槽２０は、フッ酸等の薬液または純水（以下、これらを総称して「処理液」とする）を貯留して基板に順次表面処理を行う槽であり、収容器１０の内部に収容されている。処理槽２０の底部近傍には処理液吐出ノズル（図示省略）が配置されており、図外の処理液供給源からその処理液吐出ノズルを介して処理槽２０内に処理液を供給することができる。この処理液は処理槽２０の底部から供給されてオーバーフロー面、すなわち処理槽２０の開口部２０ｐから溢れ出る。また、処理槽２０では、後述する排液バルブ４８（図３参照）の開放によって処理槽２０内に貯留された処理液を排出することも可能である。
【００２８】
収容器１０は、その内部に処理槽２０、昇降機構３０、第１供給ノズル４０、第２供給ノズル５０等を収容する筐体である。収容器１０の上部１１は、概念的に図示されたスライド式開閉機構１２によって開閉可能とされている（以下の図２〜図９では、この開閉機構１２を図示省略）。収容器１０の上部１１を開放した状態では、その開放部分から基板Ｗの搬出入を行うことができる。一方、収容器１０の上部１１を閉鎖した状態では、その内部を密閉空間とすることができる。
【００２９】
昇降機構３０は、処理槽２０に貯留されている処理液に一組の複数の基板Ｗ（ロット）を浸漬させる機構であり、保持手段および引き揚げ手段として機能する。昇降機構３０は、リフター３１と、リフターアーム３２と、基板Ｗを保持する３本の保持棒３３、３４、３５とを備えている。３本の保持棒３３、３４、３５のそれぞれには基板Ｗの外縁部がはまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持溝が所定間隔にてＸ方向に配列して設けられている。それぞれの保持溝は、切欠状の溝である。３本の保持棒３３、３４、３５はリフターアーム３２に固設され、リフターアーム３２はリフター３１によって鉛直方向（Ｚ方向）に昇降可能に設けられている。
【００３０】
このような構成により、昇降機構３０は３本の保持棒３３、３４、３５によってＸ方向に相互に平行に配列されて保持された複数の基板Ｗを処理槽２０に貯留されている処理液に浸漬する位置（図１の実線位置）とその処理液から引き揚げた位置（図１の仮想線位置）との間で経路ＰＴに沿って昇降させることができる。なお、リフター３１には、リフターアーム３２を昇降させる機構として、ボールネジを用いた送りネジ機構やプーリやベルトを用いたベルト機構など種々の公知の機構を採用することが可能である。また、昇降機構３０を図１の仮想線位置に位置させるとともに、収容器１０の上部１１を開放することにより、装置外部の基板搬送ロボットと昇降機構３０との間で基板Ｗの受け渡しを行うことができる。
【００３１】
また、処理槽２０の外部には、開口部２０ｐの近傍に２本の第１供給ノズル４０が設けられている。２本の第１供給ノズル４０は、昇降機構３０によって引き揚げられつつある複数の基板Ｗの両側の側方のそれぞれに設けられている。第１供給ノズル４０のそれぞれは、Ｘ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に等間隔にて配列された複数の吐出孔４１を備えている。複数の吐出孔４１のそれぞれは、吐出方向を、オーバーフロー面と平行に向けるように形成されている。そして、第１供給ノズル４０のそれぞれは、複数の吐出孔４１から水平方向(Ｙ方向)に向けて不活性ガスである窒素ガスまたはＩＰＡの蒸気を吐出し、処理槽２０の上方で窒素ガスまたはＩＰＡの蒸気の雰囲気を形成することができる。
【００３２】
さらに、収容器１０の内部であって処理槽２０の開口部２０ｐの近傍、具体的には処理槽２０の上端より外側上方に、吐出部として機能する２本の第２供給ノズル５０が設けられている。また、２本の第２供給ノズル５０は、それぞれ第１供給ノズル４０の下方に設けられている。第２供給ノズル５０のそれぞれは、Ｘ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に等間隔にて配列された複数の吐出孔５１を備えている。複数の吐出孔５１のそれぞれは、吐出方向を処理槽２０の開口部２０ｐに向けるように形成されている。そして、第２供給ノズル５０のそれぞれは、複数の吐出孔５１から処理槽２０の開口部２０ｐに向けて窒素ガスを吐出し、処理槽２０内に当該窒素ガスを含む雰囲気を形成することができる。
【００３３】
第１供給ノズル４０および第２供給ノズル５０には、収容器１０外部の供給機構から、ＩＰＡ蒸気や窒素ガス等を供給することができる。図３は、基板処理装置１の配管等の構成を示す模式図である。第１供給ノズル４０は、ＩＰＡ供給源４２および窒素ガス供給源４４と配管を介して接続されている。ＩＰＡバルブ４３を開放することによって、ＩＰＡ供給源４２から第１供給ノズル４０に低濃度のＩＰＡ蒸気を供給することができる。第１供給ノズル４０に供給された低濃度のＩＰＡ蒸気は、複数の吐出孔４１のそれぞれから水平方向に、基板Ｗの主面に平行な流れを形成して吐出される。なお、このとき、キャリアガスとしては、窒素ガスが使用されている。
【００３４】
また、窒素ガスバルブ４７を開放することによって、窒素ガス供給源４４から第１供給ノズル４０に窒素ガスを供給することができる。第１供給ノズル４０に供給された窒素ガスは、複数の吐出孔４１のそれぞれから水平方向に吐出される。
【００３５】
窒素ガス供給源４４から導かれる配管の経路途中にはヒータ４５が設けられている。このヒータ４５を作動させることによって、窒素ガス供給源４４から第１供給ノズル４０に供給する窒素ガスを加熱し、処理槽２０内に貯留される純水の温度よりも高温の窒素ガスを生成できる。これにより、第１供給ノズル４０の複数の吐出孔４１から水平方向に、基板Ｗの主面に平行な流れを形成して高温の窒素ガスを吐出することができることとなる。
【００３６】
すなわち、窒素ガスバルブ４７を閉鎖してＩＰＡバルブ４３を開放すれば第１供給ノズル４０から処理槽２０のオーバフロー面と平行に低濃度のＩＰＡ蒸気を供給することができ、逆にＩＰＡバルブ４３を閉鎖して窒素ガスバルブ４７を開放すれば処理槽２０のオーバーフロー面と平行に高温の窒素ガスを供給することができることとなる。
【００３７】
第２供給ノズル５０は、窒素ガス供給源４４と配管を介して接続されている。窒素ガスバルブ４６を開放することによって、窒素ガス供給源４４から第２供給ノズル５０に窒素ガスを供給することができる。第２供給ノズル５０に供給された窒素ガスは、複数の吐出孔５１のそれぞれから処理槽２０の開口部２０ｐに向けて、基板Ｗの主面に平行な流れを形成して吐出される。ここでは、加熱手段として機能するヒータ４５を作動させることによって、高温の窒素ガスを処理槽２０内に向けて供給できることとなる。
【００３８】
また、処理槽２０の底部と装置外の排液ラインとは配管を介して接続されており、その配管には排液バルブ４８が介挿されている。この排液バルブ４８を開放することによって、処理槽２０内の処理液が排出されることとなる。
【００３９】
収容器１０内と装置外の排気ラインとは配管を介して接続されており、その配管には排気バルブ４９と排気（減圧）ポンプＡＰが介挿されている。排気バルブ４９を開放して排気ポンプＡＰを駆動させることによって、収容器１０内の雰囲気が排気されることとなる。
【００４０】
なお、図３に示すＩＰＡバルブ４３、窒素ガスバルブ４６、４７、ヒータ４５、排液バルブ４８、排気バルブ４９および排気ポンプＡＰは、いずれも制御部６０によってその動作が制御される。この制御部６０および排液バルブ４８が排水手段として機能することとなる。
【００４１】
＜基板処理装置１における乾燥処理＞
図４は、基板処理装置１における基板処理の動作を説明するフローチャートである。また、図５から図８は、基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。以下では、基板処理装置１の処理手順について図４から図８を参照しつつ説明する。
【００４２】
上記の基板処理装置１において基板Ｗに処理を行うときは、まず、昇降機構３０が図外の基板搬送ロボットから複数の基板Ｗを受け取る。そして、収容器１０が密閉されるとともに、昇降機構３０がＸ方向に相互に間隔を隔てて一括保持した複数の基板Ｗを降下させ、基板Ｗを処理槽２０内に搬入するための開口部２０ｐから処理槽２０に貯留された純水中に浸漬させる(ステップＳ１)。この段階においては、処理槽２０に純水が供給され続けており、処理槽２０の上端のオーバーフロー面からは純水が溢れ出し続けている。処理槽２０から溢れ出した純水は、処理槽２０の上端部外側に設けられた回収部によって回収され、装置外の排液ラインに排出される。
【００４３】
ステップＳ２では、基板の洗浄処理を行う。ここでは、処理槽２０に貯留された純水に複数の基板Ｗを浸漬した状態を維持しつつ、処理槽２０に薬液または純水を順次供給することによりエッチングや洗浄処理を予め定められた順序に従って進行させる（図５の状態）。この段階においても、処理槽２０の上端から薬液または純水が溢れ出し続けており、溢れ出した処理液は上記の回収部によって回収される。
【００４４】
そして、図５の状態においては、図５中矢印ＦＮ４１に示すように第１供給ノズル４０から高温の窒素ガスを水平方向に吐出するとともに、図５中矢印ＦＮ４２に示すように第２供給ノズル５０から処理槽２０の開口部２０ｐに向けて高温の窒素ガスを吐出する。これにより、収容器１０の内部が窒素雰囲気となり、窒素雰囲気下で基板Ｗの処理が進行することとなる。
【００４５】
基板Ｗに対する表面処理が進行すると、やがて最終の仕上洗浄処理に至る。本実施形態では、仕上洗浄処理も通常の洗浄処理と同じく、処理槽２０に純水を貯留し、その純水中に複数の基板Ｗを浸漬することによって行われる。なお、最終の仕上洗浄処理の段階においても高温の窒素ガスの供給が行われており、第１供給ノズル４０および第２供給ノズル５０から高温の窒素ガスが吐出され、窒素雰囲気下にて仕上洗浄処理が行われる。
【００４６】
ステップＳ３では、処理槽２０から純水を排水しつつ、高温の窒素ガスを処理槽２０に流入させる。すなわち、処理槽２０内における基板Ｗの洗浄処理(ステップＳ２)が終了すると、図６に示すように、基板Ｗを処理槽２０内に保持したまま、処理槽２０内に貯留された純水を排水する。この際には、図６中矢印ＦＮ５２に示すように第２供給ノズル５０から処理槽２０の開口部２０ｐに向けて高温の窒素ガスを図５の処理時より供給量を増加させて吐出し、処理槽２０内に高温の窒素ガスを流入させる。これにより、基板Ｗを乾燥するための処理が開始される。この処理槽２０内への窒素ガスの流入により、基板Ｗの表面全体が窒素で覆われる。
【００４７】
上記のように処理槽２０内で基板Ｗを保持した状態で排水する、すなわち処理槽２０内の界面(水面)を低下させることで基板Ｗを収容器１０内の雰囲気に露出させる場合には、純水から基板Ｗを引き揚げることで基板を露出させる場合に対して、引き揚げに伴う基板Ｗの揺れ(振動)が発生することがないため、界面付近で生じうる基板へのパーティクルの再付着を効果的に防止できる。特に、雰囲気への基板Ｗの露出速度を上げたい場合には、基板Ｗを保持して排水する方法が有効となる。
【００４８】
また、図６中矢印ＦＮ５１に示すように第１供給ノズル４０から高温の窒素ガスを略水平方向に吐出し、処理槽２０の開口部２０ｐを覆う窒素ガスの気流域ＲＮを形成する。この窒素ガスの気流域ＲＮは、第２供給ノズル５０から供給される高温の窒素ガスを処理槽２０内に封じ込めて、処理槽２０内部と外部との熱交換を抑制するエアーカーテンのような役目を果たすこととなる。これにより、処理槽２０内に流入した高温の窒素ガスによる乾燥処理が適切に行える。
【００４９】
ステップＳ４では、排水された処理槽に高温の窒素ガスを流入させる。すなわち、処理槽２０内の排水が終了した後も引き続き、図７に示すように第１供給ノズル４０から吐出する高温の窒素ガス流ＦＮ６１によって開口部２０ｐを覆う窒素ガスの気流域ＲＮを形成するとともに、第２供給ノズル５０から高温の窒素ガス流ＦＮ６２を吐出して処理槽２０内に流入させる。これにより、収容器１０より容積が小さい処理槽２０内に高温の窒素ガスが流入するため、基板乾燥に用いる高温の窒素ガスの消費量を削減できるとともに、基板Ｗの乾燥が迅速に行えることとなる。また、この際には、乾燥条件を向上させるため、排気ポンプＡＰを駆動し、図７中矢印ＥＸに示すように収容器１０内の雰囲気を外部に排気して収容器１０内を減圧する。
【００５０】
ステップＳ６では、処理槽２０から基板Ｗを引き揚げる。この際、昇降機構３０を駆動し、複数の基板Ｗを処理槽２０から引き揚げる。ここでは、図８に示すように、第１供給ノズル４０および第２供給ノズル５０からの高温の窒素ガスの吐出を止め、これに代わって第１供給ノズル４０から低濃度のＩＰＡ蒸気を吐出し、処理槽２０の開口部２０の上方で略水平方向にＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩを形成する。そして、このＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩを通過させるように、基板Ｗを引き揚げる。
【００５１】
これにより、引き揚げ経路ＰＴ(図１参照)の一部について形成されるＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩにおいて低濃度のＩＰＡ蒸気が基板Ｗに直接的に吹き付けられるため、基板Ｗの確実な乾燥に寄与できることとなる。この場合、混合気体でなく単一の気体つまりＩＰＡのみが高温の窒素ガスにさらされていた基板Ｗに作用し、基板Ｗの表面全体がＩＰＡで覆われることとなる。また、処理槽２０内における基板Ｗの乾燥処理の後に、低濃度のＩＰＡ蒸気を効率よく基板Ｗに供給するため、ＩＰＡ蒸気の消費量を削減できる。すなわち、収容器１０内の一部のスペースに低濃度のＩＰＡ蒸気を重点的に供給するため、収容器１０内全体に一定濃度のＩＰＡ蒸気を供給する従来の方法に比べて、ＩＰＡの消費量を著しく減少できることとなる。
【００５２】
基板Ｗが低濃度のＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩを通過すると、第１供給ノズル４０からのＩＰＡ蒸気の供給を停止する。
【００５３】
その後、基板Ｗを昇降機構３０によりさらに引き揚げ、基板Ｗが図１中の仮想線位置にまで到達した時点で、昇降機構３０が停止し、基板Ｗの引き揚げが完了する。そして、基板Ｗが図１中の仮想線位置まで引き揚げられると、基板Ｗは基板搬送ロボットに渡されて一連の処理が終了する。
【００５４】
以上の基板処理装置１の動作により、収容器１０より容積の小さい処理槽２０内で保持される基板Ｗに対して高温の窒素ガスを供給するとともに、ＩＰＡ蒸気の気流域ＲＩを通過させるように基板Ｗを引き揚げて基板Ｗに対して直接的にＩＰＡ蒸気を供給するため、環境に負荷を与えるＩＰＡの使用量を削減して迅速な基板Ｗの乾燥処理が行える。
【００５５】
なお、上述した処理手順に限らず、以下で説明する処理手順に従って基板処理を行っても良い。本処理手順では、上記のステップＳ１〜Ｓ４(図５〜図７参照)の処理の後に、ステップＳ５に対応する処理として図９に示す処理を行うこととなる。
【００５６】
図９に示す処理においては、第１供給ノズル４０から略水平方向に吐出する高温の窒素ガス流ＦＮ８１によって処理槽２０の開口部２０ｐを覆う窒素ガスの気流域ＲＮを形成するとともに、第２供給ノズル５０から高温の窒素ガス流ＦＮ８２を吐出して処理槽２０内に流入させる動作を行う。そして、この高温の窒素ガスの気流域ＲＮを通過させるように、昇降機構３０を駆動して基板Ｗを引き揚げる。
【００５７】
これにより、引き揚げ経路ＰＴ(図１参照)の一部について形成される高温の窒素ガスの気流域ＲＮにおいて高温の窒素ガスが基板Ｗに直接的に吹き付けられるため、処理槽２０内での乾燥処理後における基板Ｗの確実な乾燥に寄与できることとなる。
【００５８】
以上で説明した図５ないし図７および図９に示す処理手順により、収容器１０より容積の小さい処理槽２０内で保持される基板Ｗに対して高温の窒素ガスを供給するとともに、高温の窒素ガスの気流域ＲＮを通過させるように基板Ｗを引き揚げて基板Ｗに対して直接的に高温の窒素ガスを供給するため、環境に負荷を与えるＩＰＡが不要となり、ＩＰＡの廃棄処理の問題が解消する。また、ＩＰＡを使用しないため、基板ＷにおけるＩＰＡの残留を防止できるとともに、基板処理装置のコスト低減が図れる。
【００５９】
＜変形例＞
・上記の実施形態については、高温の窒素ガスを収容器１０内に供給するのは必須でなく、図４に示すステップＳ１またはステップＳ２で高温の二酸化炭素ガスの供給を開始するようにしても良い。すなわち、本発明における不活性ガスとは、反応性に乏しい気体を指し、広義に解釈すると二酸化炭素ガスも含まれることとなる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項８の発明によれば、排水された処理槽において基板を保持しつつ、加熱された高温の不活性ガスを処理槽内に流入させるため、基板処理において有機溶剤を使用しない、または有機溶剤の使用量を削減できる。また、処理槽内で基板を保持しつつ純水を排水するため、基板に対するパーティクルの再付着を抑制できる。
【００６１】
さらに、請求項１ないし請求項８の発明においては、純水を排水しつつ処理槽内に高温の不活性ガスを流入させるため、高温の不活性ガスによる基板乾燥が適切に開始できる。
【００６２】
また、請求項２および請求項６の発明においては、処理槽における開口部の近傍に設けられる吐出部から開口部に向けて高温の不活性ガスを吐出するため、処理槽内に高温の不活性ガスを適切に流入できる。
【００６３】
また、請求項３および請求項７の発明においては、高温の不活性ガスを処理槽内に流入させる際に収容器内を減圧するため、基板の乾燥条件を向上でき、その結果、さらに効率的な基板の乾燥処理を行うことができる。
【００６４】
また、請求項１ないし請求項８の発明においては、略水平方向に高温の不活性ガスを吐出して処理槽の開口部を覆う不活性ガスの気流域を形成するため、この不活性ガスの気流域がエアーカーテンのような役目を果たし、処理槽内に流入した高温の不活性ガスによる基板乾燥が適切に行える。
【００６５】
また、請求項１ないし請求項８の発明においては、基板を引き揚げる際に不活性ガスの気流域を通過させるため、基板の確実な乾燥に寄与できる。
【００６８】
また、請求項４および請求項８の発明においては、相互に間隔を隔てた複数の基板を一括して保持するため、基板処理を効率的に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置１の正面図である。
【図２】図１のII−II位置から見た断面図である。
【図３】基板処理装置１の配管等の構成を示す模式図である。
【図４】基板処理装置１における基板処理の動作を説明するフローチャートである。
【図５】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図６】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図７】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図８】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図９】基板処理装置１における処理の様子を説明する図である。
【図１０】従来例に係る基板乾燥処理の様子を説明する図である。
【符号の説明】
１ 基板処理装置
１０ 収容器
２０ 処理槽
３０ 昇降機構
４０ 第１供給ノズル
５０ 第２供給ノズル
ＦＮ 高温の窒素ガス流
ＦＩ 低濃度のＩＰＡ蒸気流
ＲＮ 窒素ガスの気流域
ＲＩ ＩＰＡ蒸気の気流域
Ｗ 基板
Claims (8)
- 純水による洗浄処理が終了した基板の乾燥処理を行う基板処理装置であって、
純水を貯留し、前記純水中に基板を浸漬して洗浄処理を行う処理槽と、
前記処理槽を収容する収容器と、
前記処理槽内で前記基板を保持する保持手段と、
不活性ガス供給源から供給される不活性ガスを加熱し、高温の不活性ガスを生成する加熱手段と、
前記保持手段により前記処理槽内で前記基板を保持しつつ、前記処理槽に貯留された純水を排水する排水手段と、
前記収容器内において、略水平方向に高温の不活性ガスを吐出し、前記処理槽の開口部を覆う不活性ガスの気流域を形成する不活性ガス気流域形成手段と、
前記排水手段により排水された前記処理槽において前記保持手段により前記基板を保持しつつ、前記加熱手段により不活性ガスを加熱して生成された高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる流入手段と、
前記流入手段による処理槽内への不活性ガスの流入後に、前記処理槽から洗浄処理が終了した基板を引き揚げる引き揚げ手段と、
を備え、
前記流入手段は、前記排水手段により前記純水を排水しつつ、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させるとともに、
前記引き揚げ手段により基板を引き揚げる際に、前記不活性ガスの気流域を通過させることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記流入手段は、
前記処理槽における開口部の近傍に設けられ、前記開口部に向けて高温の不活性ガスを吐出する吐出部、
を有することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
前記流入手段により高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる際に、前記収容器内を減圧する減圧手段、
をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記保持手段は、相互に間隔を隔てた複数の基板を一括して保持することを特徴とする基板処理装置。 - 純水を貯留可能な処理槽と、前記処理槽を収容する収容器とを有する基板処理装置を利用する基板処理方法であって、
前記処理槽に貯留される純水中に基板を浸漬して洗浄処理を行う処理工程と、
前記処理槽内で前記基板を保持しつつ前記処理槽に貯留された純水を排水する排水手段により排水された前記処理槽において前記基板を保持しつつ、不活性ガス供給源から供給される不活性ガスを加熱して生成された高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる流入工程と、
前記流入工程による処理槽内への不活性ガスの流入後に、前記処理槽から洗浄処理が終了した基板を引き揚げる引き揚げ工程と、
を備え、
前記流入工程では、前記排水手段により前記純水を排水しつつ、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させるとともに、
前記引き揚げ工程で前記処理槽から基板を引き揚げる際に、前記収容器内において略水平方向に前記高温の不活性ガスを吐出して形成された、前記処理槽の開口部を覆う不活性ガスの気流域を通過させることを特徴とする基板処理方法。 - 請求項５に記載の基板処理方法において、
前記流入工程は、
前記処理槽における開口部の近傍に設けられる吐出部から、前記開口部に向けて前記高温の不活性ガスを吐出する吐出工程、
を有することを特徴とする基板処理方法。 - 請求項５または請求項６に記載の基板処理方法において、
前記流入工程は、
前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させる際に、前記収容器内を減圧する減圧工程、
をさらに有することを特徴とする基板処理方法。 - 請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記流入工程では、相互に間隔を隔てた複数の基板を一括して保持しつつ、前記高温の不活性ガスを前記処理槽内に流入させることを特徴とする基板処理方法。
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