JP3905784B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、純水によって洗浄された後の半導体基板、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」と呼ぶ)を減圧乾燥させる基板処理装置および基板処理方法に関する。
【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、続いてIPA蒸気を含む雰囲気を減圧する減圧機能を搭載した引き揚げ乾燥方式が主流になりつつある。
【0003】
減圧機能を搭載した引き揚げ乾燥方式の基板処理装置は、純水による洗浄処理を行う処理槽を収容器の内部に収容しており、従来は以下の手順により基板に付着した純水の乾燥が行われる。まず初めに、処理槽における洗浄処理終了後、収容器内部にIPA蒸気を供給し、処理槽の上方にIPAの雰囲気を形成する。次に、処理槽に貯留されている純水からIPA雰囲気中に基板を引き揚げる。この過程において、IPA蒸気が基板上に凝縮する。続いて、収容器内に窒素ガスを送りこみ、収容器内を窒素雰囲気とする。そして、収容器内を減圧ポンプにより一気に減圧して基板上のIPAを蒸発させて基板の乾燥処理が行われる。
【0004】
ここで、収容器内を減圧ポンプにより減圧するのは、収容器内に気体状態で残存するIPA蒸気を収容器内から強制的に排気し、収容器内のIPA分圧を収容器内温度によって定まるIPAの飽和蒸気圧より低下させ、基板上に付着したIPAが蒸発するのを促進させて、乾燥処理を迅速に行うためである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に、物質が気体の状態で存在することのできる密度は、温度に比例することが知られている。また、収容器内を熱交換なく一気に減圧すると、収容器内の雰囲気が断熱膨張して収容器内温度が低下することも知られている。そのため、減圧ポンプによって収容器内から排出されるIPA量と比較して、断熱膨張による温度低下が優り、その結果、収容器内のIPA蒸気の密度が、収容器内の雰囲気温度においてIPA蒸気が存在できる最大密度(以下、「IPA飽和密度」とも呼ぶ)より大きくなった場合、収容器内に微細なIPAミストが発生する。このミストが基板上に形成されたトレンチ構造等の微細なパターンに付着すると、基板上にパーティクルが発生して乾燥不良の問題が生じる。
【0006】
そして、このような問題は、IPAを用いた乾燥処理に限らず、有機溶剤を乾燥剤として使用する基板処理一般において生じる問題である。
【0007】
そこで、本発明では、収容器内の雰囲気を減圧して乾燥する処理において、有機溶剤が収容器内でミスト化することを防止し、微細パーティクルが発生することを抑制して、乾燥不良の発生を抑制することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、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、基板を収容する収容器と、前記収容器内に設けられ、有機溶剤の蒸気を吐出し、前記収容器内に前記有機溶剤を含む雰囲気を形成する有機溶剤吐出手段と、前記収容器内の減圧を行う減圧手段、および前記収容器内に不活性ガスを吐出する不活性ガス吐出手段を有し、前記収容器内の気体環境の調整を行う環境調整手段と、前記環境調整手段を制御することにより、前記収容器内での前記有機溶剤の蒸気を未飽和状態に維持しつつ前記収容器内の減圧を行わせる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記不活性ガス吐出手段による前記不活性ガスの吐出を停止させ、前記有機溶剤吐出手段による前記有機溶剤の蒸気の吐出を開始させることによって、基板を前記有機溶剤の蒸気に曝し、続いて、前記有機溶剤吐出手段による前記有機溶剤の蒸気の吐出を停止させ、前記不活性ガス手段による前記不活性ガスの吐出を開始し、続いて、前記減圧手段によって前記収容器内を減圧することにより、前記未飽和状態での減圧を行わせることを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板処理装置であって、前記制御手段は、前記不活性ガスによって、前記有機溶剤の蒸気の一部または全部を置換した後、前記収容器内を減圧させることを特徴とする。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の基板処理装置であって、前記収容器内に設けられ、純水を貯留して当該純水中に基板を浸漬して洗浄処理を行う処理槽と、前記処理槽に貯留された純水を排出する排出路と、を備え、前記有機溶剤吐出手段は、前記処理槽に貯留された純水が前記排出路から排出されてから前記有機溶剤を吐出することを特徴とする。
【0012】
請求項4に記載の発明は、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であって、基板を前記処理槽から前記有機溶剤の蒸気を含む雰囲気中に引き揚げる引き揚げ手段をさらに備えることを特徴とする。
【0013】
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記有機溶剤はイソプロピルアルコールであることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0016】
<1.第1実施形態>
(1) 基板処理装置の構成
まず、本発明の第1実施形態について説明する。図1および図3に、本発明の第1実施形態における基板処理装置1の正面図を、図2に、図1に示す基板処理装置1の平面図を、図4に、図1に示す基板処理装置1の側面図をそれぞれ示す。なお、図1および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じてZ軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平平面とするXYZ直交座標系を付している。
【0017】
図1に示すように、基板処理装置1は、純水による基板の洗浄処理を行い、洗浄処理が終了した基板をIPAにより乾燥させる装置であって、主として、収容器10、処理槽20、昇降機構30、減圧ポンプ40を備えている。
【0018】
収容器10は、その内部に処理槽20、昇降機構30、ガス吐出ノズル11等を収容する筐体である。収容器10の上部は図示を省略するスライド式開閉機構によって開閉可能とされている。収容器10の上部を開放した状態では、その開放部分から基板の搬出入を行うことができる。一方、収容器10の上部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。
【0019】
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2本の処理液吐出ノズル21が配置されている。処理液吐出ノズル21は、配管13(13a、13b、13c、13d)およびバルブ53を介して純水供給源63に接続されている。そのため、バルブ53を開放して処理槽20に純水を貯留することにより、基板の洗浄処理を行うことができる。さらに、図示しない処理液供給源から処理液吐出ノズル21を介して処理槽20に処理液を供給することにより、純水による洗浄処理以外の基板処理を行うことも可能である。
【0020】
処理液は処理槽20の底部から供給されて処理槽20の上端部から溢れ出る。このため、処理槽20の上端部には回収部22が配置されており、処理槽20の上部から溢れ出た処理液の排液は回収部22において回収され、排出路42(42b、42c、42d、42e)と工場ラインLEとを介して基板処理装置1の外部へ排出される。処理槽20の底部に設けたバルブ54を開放することにより、処理槽20に貯留した使用済の処理液の排液も排出路42(42a)に排出される。
【0021】
なお、処理槽20に急速排液機構を設けて、処理槽20内に貯留されている処理液を強制的に急速に排出路42へ排出してもよい。また、この排出路42を含めて、以下に説明する液体の供給路や排出路は配管によって構成されている。
【0022】
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100(ロット)を浸漬させる機構である。図2に示すように、昇降機構30は、リフター31と、リフターアーム32と、基板100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100の外縁部がはまり込んで基板100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(図3)。
【0023】
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100を処理槽20に貯留されている処理液に浸漬する位置(図3の点線位置)とその処理液から完全に引き揚げた位置(図3の実線位置)との間で昇降させる。なお、収容器10の内部には2本のガス吐出ノズル11が、収容器10の上部近傍に設けられている。図4に示すように、ガス吐出ノズル11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11aを備えている。複数の吐出孔11aのそれぞれは、吐出方向が略水平方向となるように形成されている。
【0024】
また、2本のガス吐出ノズル11は、配管12(12a、12b、12c、12d、12f)およびバルブ51を介してIPA蒸気供給源61と、配管12(12a、12b、12c、12e、12g)およびバルブ52を介して窒素ガス供給源62とに接続されいる。そのため、バルブ51を開放することにより、ガス吐出ノズル11からIPA蒸気を吐出してIPA蒸気を含む雰囲気を、またバルブ52を開放することにより、ガス吐出ノズル11から窒素ガスを吐出して窒素ガスを含む雰囲気を、収容器10内に形成する。
【0025】
減圧ポンプ40は、収容器10内の雰囲気を強制的に排気して、収容器10内の圧力を減少させる。排気された雰囲気中の気体は、配管41を介して工場ラインLEに排出される。また、減圧ポンプ40は、後述する制御部70の指令によって起動、停止したり、排気出力を調整することが可能な構成となっており、排気出力に応じた排気量によって収容器10内の雰囲気を排気することができるため、収容器10内の圧力を制御しつつ減圧する。
【0026】
以上の要素のうち、▲1▼窒素ガス供給源62およびガス吐出ノズル11を有するガス供給系と、▲2▼減圧ポンプ40と配管41とを有する減圧系との2つの系が、収容器10内の気体環境調整を行う環境調整手段の要素となっている。
【0027】
制御部70は、プログラムや変数等を格納するメモリ71と、メモリ71に格納されたプログラムに従った制御を実行するCPU72とを備えている。CPU72は、メモリ71に格納されているプログラムに従って、昇降機構30の昇降制御、減圧ポンプ40の排気量制御、および各バルブの開閉や各バルブを流れる処理液または排液の流量を制御するバルブ制御等を所定のタイミングで行う。したがって、この制御部70は上記の環境調整手段を含む各部の制御を行うことになる。
【0028】
(2) 基板の乾燥処理
a) 乾燥処理シーケンス
ここでは、基板の乾燥処理シーケンスについて説明する。図5は、時刻t0からの期間における乾燥処理における給排液部のバルブのそれぞれの開閉状態、減圧ポンプの出力および昇降機構の位置の一例を示すタイミングチャートである。
【0029】
図5に示すように、時刻t0において、窒素ガス供給源62に連通するバルブ52が閉鎖され収容器10内への窒素ガスの供給が停止されるとともに、IPA蒸気供給源61に連通するバルブ51が開放され、IPA蒸気がガス吐出ノズル11から収容器10の内部に噴出し始める。そのため、収容器10の上方にはIPA蒸気を含む雰囲気が形成される。また、時刻t0において、処理槽20には純水が貯留されており、純水供給源63に連通するバルブ53が開放されている。そのため、処理槽20の上部から溢れ出した純水は回収部22で回収され、排出路42を介して工場ラインLEに排出される。
【0030】
次に、時刻t1からt2において、昇降機構30は図3に示すZ=Z0(点線位置)からZ=Z1(実線位置)まで上昇させられる。処理槽20に貯留された純水に浸漬された複数の基板100は、処理槽20から引き揚げられる。このとき、基板100は、ガス吐出ノズル11から吐出されるIPA蒸気に曝されるため、それぞれの基板100の表面にはIPA蒸気が凝縮する。ここで、IPAは、純水より表面張力が小さく、さらに蒸発潜熱の小さい有機溶剤であるため、効率よく基板を乾燥することができる。
【0031】
続いて、時刻t2において、バルブ53を閉鎖して処理槽20への純水供給を停止させるとともに、バルブ54を開放して処理槽20に貯留された純水を排出路42を介して工場ラインLEに排出される。そして、処理槽20から排出路42への純水の排出が終了すると、バルブ53を閉鎖する(時刻t3)。
【0032】
続いて、時刻t3において、バルブ51が閉鎖されIPA蒸気の供給が停止されるとともに、窒素ガス供給源62に連通するバルブ52が開放されてガス吐出ノズル11から窒素ガスが供給される。その結果、収容器10内に存在するIPA蒸気は窒素ガスと置換されIPA蒸気の濃度が低下するため、収容器10内のIPA蒸気の分圧が低下する。
【0033】
続いて、時刻t4において、減圧ポンプ40の出力Wを0から最大出力値W0に設定し、収容器10内の雰囲気が強制的に排気され減圧される。そして、収容器10内のIPA分圧が収容器10内の雰囲気温度Tによって定まるIPAの飽和蒸気圧より低下すると、基板100上に凝縮しているIPAが急速に蒸発して基板の乾燥処理が迅速に行われる。このとき、収容器10内の雰囲気に存在するIPA蒸気の排気効率を高めるため、窒素ガスが供給され続けている。
【0034】
続いて、時刻t5において、バルブ52を閉鎖して収容器10への窒素ガスの供給を停止する。このとき、減圧ポンプ40により収容器10内を減圧し続けているため、基板100上に凝縮しているIPAがさらに蒸発し続ける。
【0035】
続いて、時刻t6において、バルブ52を開放して窒素ガスの供給を再開し、基板100の乾燥が完了した時刻t7において減圧ポンプ40の出力をゼロにする。このときも窒素ガスが供給し続けられているため、収容器10内の圧力が増加し、大気圧まで回復させられる。
【0036】
以上の手順により、基板100にIPA蒸気を凝縮させ、さらに収容器10内を減圧して基板100上のIPAを蒸発させることによって、乾燥処理は行われる。
【0037】
b) 収容器内の圧力変化
ここでは、図6を使用して、図5に示す窒素ガスの供給が開始される時刻t3から減圧ポンプ40の出力Wがゼロとなる時刻t7における、ガス吐出ノズル11から吐出される単位時間当たりの窒素ガスの供給量(供給レート)および減圧ポンプ40の出力(減圧レート)と、収容器10内の圧力との関係について従来の乾燥処理と比較しつつ説明する。
【0038】
図6(a)は、時刻t3から時刻t7における従来の乾燥処理による単位時間当たりの窒素ガス供給量V'と、第1実施形態における乾燥処理による単位時間当たり窒素ガスの供給量Vと、減圧ポンプ40の出力Wとの一例を示すタイミングチャートを示す図である。また、図6(b)は、図6(a)に示すように窒素ガス供給量および減圧ポンプ40の出力を設定した場合の収容器10内の圧力Pと時刻tの関係を示す図である。なお、図6(b)の点線は従来の乾燥処理による収容器10内の圧力曲線C1を、実線は本発明に係る乾燥処理による収容器10内の圧力曲線C2をそれぞれ示す。
【0039】
図6(a)に示すように、第1実施形態に係る乾燥処理の構成は、従来の乾燥処理と比較して、時刻t4からt5における単位時間当たりの窒素ガス供給量が異なるだけで、その他の構成は同じである。
【0040】
従来の乾燥処理では、図6(a)に示すように時刻t3において、窒素ガス供給源62から最大供給量V0となるようにバルブ52が開放され、収容器10内に窒素ガスが噴出し始める。ここで、収容器10内の雰囲気は、減圧ポンプ40による強制排気する場合を除いて図示しない配管によって収容器10外と連通しているため、収容器10内の圧力Pは一定値P0となる。
【0041】
次に、時刻t4において、バルブ52を通過する窒素ガスの流量を、最大供給量V0からV1に低下させるとともに、減圧ポンプ40の出力Wをゼロから最大出力W0に増加させて、収容器10内の雰囲気を減圧する。ここで、窒素ガスの供給量V1はIPA蒸気と窒素ガスとを置換するのに十分な量でありながら、減圧ポンプ40による単位時間あたりの排気量と比較して十分少ない量であるため、収容器10内の雰囲気のIPA蒸気を迅速に排気して乾燥時間が短縮される。このとき、収容器10内の雰囲気は、減圧ポンプ40によって急激に収容器10の外部へ排気されることにより、収容器10の雰囲気の圧力が急激に低下し、その結果、収容器10内の雰囲気が断熱膨張された場合と同様な状態となるため、雰囲気温度Tが低下する。
【0042】
続いて、時刻t5において、バルブ52を閉鎖して窒素ガスの供給を停止する。このとき、減圧ポンプ40は、最大出力W0で作動しているため、収容器10内はさらに減圧され続ける。そして、減圧ポンプ40の性能によって定まる圧力P1に近づくにつれ、圧力曲線C1の傾き(時刻t軸となす正接、以下同じ)の絶対値が徐々に小さくなり傾きの値がゼロに漸近する。
【0043】
続いて、時刻t6において、バルブ52を最大供給量V0となるように開放して窒素ガスを収容器10内の雰囲気に再供給し、時刻t7において、減圧ポンプ40の出力Wをゼロにする。そして、収容器10内の圧力PがP0となった時点で乾燥処理を終了する。
【0044】
このように、従来の乾燥処理では、時刻t4からt5において窒素ガスの供給量V'をV0からV1に低下させることにより、乾燥時間を短縮させている。しかし、収容器10内の圧力を一気に減圧すると、断熱膨張の影響により収容器10内の雰囲気温度Tが急激に低下する。そして、収容器10内のIPA蒸気の濃度が、収容器10内の雰囲気温度Tによって定まるIPA蒸気の飽和濃度(以下、「IPA飽和濃度」とも呼ぶ)を超えると、雰囲気内のIPA蒸気が凝縮して微細なミストが発生し、この微細なIPAミストが基板上に形成されたトレンチ構造等の微細なパターンに付着することによって、基板上に微細なパーティクルが発生し、乾燥不良の問題が生じていた。
【0045】
一方、第1実施形態における乾燥処理では、図6(a)に示すように時刻t3において、従来の乾燥処理と同様に窒素ガスの供給量を最大供給量V0として収容器10内の雰囲気に供給する。このとき、収容器10内の圧力Pは、従来の乾燥処理と同様に一定圧力P0となる。
【0046】
次に、時刻t4において、窒素ガスの供給量をV0一定のまま、減圧ポンプ40の出力Wを最大出力W0として収容器10内の減圧を開始する。このとき、収容器10内への窒素ガスの供給量Vは、従来の乾燥処理の窒素ガス供給量V'と比べて多くなる。そのため、時刻t4からt5における収容器10内の圧力曲線C2の傾きの絶対値は、従来の乾燥処理の圧力曲線C1と比較して小さくなりなり、圧力値も従来の乾燥処理と比べて高くなる(図6(b))。また、このとき、窒素ガスが供給され続けているので、収容器10内の雰囲気に含まれるIPA蒸気は窒素ガスと置換されるため、IPA蒸気を迅速に排気して乾燥時間を短縮することができる。
【0047】
続いて、時刻t5において、バルブ52を閉鎖して窒素ガスの供給を停止する。このとき、収容器10内の雰囲気は、減圧ポンプ40により排出され続けているので、収容器10内の圧力値はP2から、一気に減圧される。そして、圧力値が減圧ポンプ40の性能によって定まる圧力P1に近づくにつれて、圧力曲線C2の傾きが徐々に緩やかとなる。
【0048】
そして、時刻t6において、バルブ52を最大供給量V0となるように開放して窒素ガスの供給を再開し、時刻t7において、減圧ポンプ40の出力Wをゼロにして、収容器10内の圧力Pを一気にP0まで上昇させて乾燥処理を終了する。
【0049】
ここで、第1実施形態における乾燥処理の圧力曲線C2と、従来の乾燥処理の圧力曲線C1とを比較すると、収容器10内の圧力PがP0≧P>P2の範囲において、圧力値が等しくなる個所(例えば、P=P')における曲線の傾きの絶対値は、圧力曲線C2の方がC1より小さくなる。そのため、同一圧力において、第1実施形態における乾燥処理は、従来の乾燥処理と比較して断熱膨張の影響を受けにくい。したがって、収容器10内の圧力PがP0≧P>P2の範囲において、同一圧力値における収容器10内の雰囲気温度Tは、第1実施形態に係る乾燥処理の方が高くなる。
【0050】
また、収容器10内の圧力PがP2≧P>P1(減圧ポンプ40の性能によって定まる値)の範囲において、圧力値が等しくなる個所(例えば、P=P")における曲線の傾きの絶対値は、圧力曲線C2とC1とはほぼ等しくなため、断熱膨張の影響による収容器10内の雰囲気温度Tの低下量はほぼ等しくなる。ここで、収容器10内の圧力PがP2≧P>P1となる範囲において、圧力曲線C1によって指定される圧力値Pと、その圧力値Pにおける収容器10内の雰囲気温度Tとの関係式をT=T1(P)および圧力P=P2における雰囲気温度をT12とし、また、圧力曲線C2によって指定される圧力値Pと、その圧力値Pにおける雰囲気温度Tとの関係式をT=T2(P)および圧力P=P2における雰囲気温度をT22とすると、圧力値Pが同一の場合における第1実施形態と従来の乾燥処理との雰囲気温度差ΔTは、第1実施形態における乾燥処理と従来の乾燥処理とで、圧力低下による雰囲気温度Tの低下量がほぼ等しくなるため、ΔT=T1(P)−T2(P)=T12−T22(一定)となる。したがって、収容器10内の圧力PがP2≧P>P1となる範囲において、第1実施形態における乾燥処理では、時刻t4からt5において窒素ガスを最大供給量V0だけ供給することにより、同一圧力値における収容器10内の雰囲気温度Tを、従来の乾燥処理と比較してΔTだけ高い温度に制御することができる。
【0051】
(3) 第1実施形態の基板処理装置の利点
以上のように、第1実施形態の基板処理装置の乾燥処理では、時刻t4からt5において収容器10内に窒素ガスの供給量を最大供給量V0とすることにより、雰囲気温度Tを制御しながら収容器10内の雰囲気を減圧することができる。そのため、従来の乾燥処理では、収容器10内の雰囲気を一気に減圧することにより雰囲気温度Tが急激に低下して、収容器10内のIPA濃度がIPA飽和密度以上となり、IPA蒸気がミスト化していた雰囲気温度Tでも、この実施形態の装置ではIPA蒸気の未飽和状態を減圧の開始から完了まで持続的に維持できることになり、このような減圧パターンにしたがった制御を行う結果、ミスト化の発生を防止しつつ乾燥処理を行うことができ、乾燥不良の発生を抑制することができる。
【0052】
また、IPA蒸気がミスト化することを防止しつつ収容器10内の雰囲気を減圧することができるため、乾燥処理における雰囲気温度Tを従来の乾燥処理と比較して低く設定することができる。その結果、基板100の表面温度より雰囲気温度Tを低くしてIPA蒸気が基板100上に凝縮することを促進することができ、乾燥効率を向上させてIPA消費量を低減することができる。
【0053】
また、トレンチ構造等の基板100上に形成された微細パターン内部の水滴を効率的に排出することができ、乾燥性能を向上させることができる。
【0054】
また、雰囲気温度Tを制御して減圧することにより、雰囲気温度Tを基板100の表面温度より低くすることにより、IPA蒸気が基板100上に凝縮することを促進することができる。そのため、従来基板処理装置より収容器10内のIPA蒸気の濃度を低下させても同等の乾燥性能および乾燥効率を得ることができるため、IPAの使用量を削減することが可能となり、これまでIPAとの反応性を有するため使用が困難だった工程の乾燥処理にも適用することができる。
【0055】
<2.第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態の基板処理装置の機構的構成は第1実施形態と全く同様であるため、その説明は省略する。第2実施形態が第1実施形態と異なるのは、バルブ51を開放してIPA蒸気供給源61から収容器10内にIPA蒸気を供給するタイミングのみである。
【0056】
図7に、第2実施形態における給排液部のバルブのそれぞれの開閉状態、減圧ポンプの出力および昇降機構の位置の一例を示すタイミングチャートを示す。
【0057】
第2実施形態では、時刻t0においてバルブ52を閉鎖して窒素ガスの供給を停止する。このときバルブ53は開放されており、処理槽20に純水供給源63から供給される純水が供給され続けて純水処理が行われる。
【0058】
次に、純水による洗浄処理の終了した時刻t1において、昇降機構30は図3に示すZ=Z0(点線位置)からZ=Z1(実線位置)まで上昇させられて、処理槽20に貯留された純水に浸漬された複数の基板100は、処理槽20から引き揚げられる。
【0059】
続いて、時刻t2において、バルブ54を閉鎖して処理槽20への純水供給を停止するとともに、バルブ54を開放して処理槽20に貯留された純水を排出路42に排出し、工場ラインLEとを介して基板処理装置1の外部へ排出する。また、同時にバルブ51を開放し、ガス吐出ノズル11を介してIPA蒸気供給源61から収容器10内の雰囲気にIPA蒸気が供給される。このとき、昇降機構30に固定された複数の基板100は、ガス吐出ノズル11から吐出されるIPA蒸気に曝される。
【0060】
そして、時刻t3からt7において、第1実施形態と同様の手順により乾燥処理を進行させる。ここで、時刻t3からt4における窒素ガスの供給量は、第1実施形態と同様、最大供給量V0とする。
【0061】
このように、第2実施形態では、時刻t4からt7において、第1実施形態に説明した基板100の乾燥処理を行っているため、IPA蒸気を未飽和状態に維持しつつ減圧がなされ、第2実施形態の乾燥処理は第1実施形態と同様な長所を有する。
【0062】
また、第2実施形態では、IPA蒸気の供給を時刻t2からt3としてIPA供給時間を短縮して、IPA蒸気の供給量を軽減している。このIPA蒸気供給時間の短縮は、第1実施形態で説明したように、時刻t4からt7における乾燥処理では、従来の乾燥処理と比較して乾燥効率を向上させ、IPA使用量を低減できることに起因して実現されている。その結果、第2実施形態の基板処理装置は、処理槽20に貯留された純水とIPA蒸気とが接触する時間を短縮することができ、処理槽20に貯留された純水へIPA蒸気が溶解する量を低減できるため、排出路42を介して工場ラインLEに排出される排液に含まれるIPAの量を減少させて排液処理費用を低減することができる。
【0063】
<3.第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態の基板処理装置の機構的構成は、第2実施形態と同様に第1実施形態と全く同じであるため、その説明は省略する。第3実施形態が第1実施形態と異なるのは、バルブ52を開放して窒素ガス供給源62から収容器10内に窒素ガスを供給するタイミングと、減圧ポンプ40の出力制御とである。
【0064】
図8に、第3実施形態における給排液部のバルブのそれぞれの開閉状態、減圧ポンプの出力および昇降機構の位置の一例を示すタイミングチャートを示す。また、図9は、図8に示す窒素ガスの供給が開始される時刻t3から減圧ポンプ40の出力Wがゼロとなる時刻t7におけるガス吐出ノズル11から吐出される窒素ガスの供給量および減圧ポンプ40の出力と、収容器10内の圧力との関係を示す図である。また、図9(a)には、時刻t3から時刻t7における従来の乾燥処理による単位時間当たりの窒素ガス供給量V'と、第3実施形態における乾燥処理による単位時間当たり窒素ガスの供給量Vと、従来の乾燥処理による減圧ポンプ40の出力Wと、第3実施形態における乾燥処理による減圧ポンプ40の出力W'との一例を示すタイミングチャートを示す図である。また、図9(b)は、図9(a)に示すように窒素ガス供給量および減圧ポンプ40の出力を設定した場合の収容器10内の圧力Pと時刻tの関係を示す図である。なお、図9(b)の点線は従来の乾燥処理による収容器10内の圧力曲線C1を、実線は第3実施形態における乾燥処理による収容器10内の圧力曲線C3をそれぞれ示す。
【0065】
図8に示すように、第3実施形態では、時刻t0からt3において、第1実施形態と同様の手順により、バルブ51〜54の開閉制御を行うことにより、IPA蒸気、窒素ガスおよび純水の供給制御と、処理槽20に貯留された純水を排出制御と、昇降機構30の昇降制御とを行う。
【0066】
続いて、時刻t3において、バルブ51が閉鎖されIPA蒸気の供給が停止されるとともに、窒素ガス供給源62に連通するバルブ52を開放されてガス吐出ノズル11から窒素ガスが供給される。その結果、収容器10内に存在するIPA蒸気は窒素ガスと置換されIPA蒸気の濃度が低下するため、収容器10内のIPA蒸気の分圧が低下する。
【0067】
続いて、時刻t4において、バルブ52が閉鎖され窒素ガスの供給が停止されるとともに、減圧ポンプ40の出力がゼロから徐々に増加させられて、時刻t5において最大出力W0となる。このとき、収容器10内の雰囲気の単位時間あたりの排出量は、時刻t4からt5において徐々に増加するため、収容器10内の圧力Pは、図9に示す圧力曲線C3のようになる。ここで、時刻t4からt5における収容器10内の圧力曲線C3の傾きの絶対値は、第1実施形態の場合と同様、従来の乾燥処理の圧力曲線C1と比較して小さくなりなり、圧力値も従来の乾燥処理と比べて高くなる(図9(b))。
【0068】
続いて、時刻t5において、収容器10内の雰囲気は、減圧ポンプ40により排出され続けているので、収容器10内の圧力値はP3から、一気に減圧される。そして、圧力値が減圧ポンプ40の性能によって定まる圧力P1に近づくにつれて、圧力曲線C3の傾きの絶対値がゼロ値に漸近する。
【0069】
そして、時刻t6において、バルブ52を最大供給量V0となるように開放して窒素ガスの供給を再開し、時刻t7において、減圧ポンプ40の出力W'をゼロにして、収容器10内の圧力Pを一気にP0まで上昇させて乾燥処理を終了する。
【0070】
このように、第3実施形態では、減圧ポンプ40の出力W'を制御して収容器10内の雰囲気を排出することにより、IPA蒸気を未飽和状態に維持しつつ収容器10内の圧力を制御することができるため、第1実施形態と同様、収容器10内の雰囲気温度Tを制御することが可能となる。その結果、乾燥不良の発生を抑制するなど第1実施形態と同様の長所を得ることができる。
【0071】
<4.変形例>
以上、本発明の第1実施形態から第3実施形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【0072】
本発明の各実施形態において、基板処理装置1は、IPA供給源61、窒素ガス供給源62、純水供給源63を独自に備えているが、別の場所に設置された供給源から工場配管を介して取得してもよい。このような場合には、基板処理装置の要素としての「環境調整手段」は、ガス吐出系としてのガス吐出ノズル11およびそれに至る配管と、減圧系とを含んで構成されることになる。
【0073】
第1実施形態において、時刻t4からt5において、窒素ガスは、単位時間当たりの最大供給量であるV0に設定されて供給されているが、供給量はこれに限定されるものではなく、減圧ポンプ40によって収容器10内の雰囲気を強制排気する際に、IPA蒸気のミストが発生しなければ窒素ガスの単位時間あたりの供給量を最大供給量V0から減じてもよい。また、時刻t4からt5における窒素ガスの供給時間も、収容器10内を減圧する際にIPA蒸気のミストが発生しなければ、供給時間を短縮してもよい。さらに、収容器10内を減圧する際にIPA蒸気のミストが発生しなければ、窒素ガスの供給量および窒素ガスの供給時間を減じてもよい。
【0074】
また、第1実施形態において、収容器10内の雰囲気を強制的に排気させる際に、減圧ポンプ40の出力Wを最大値W0としているが、出力Wはこれに限定されるものではなく、収容器10内の容積等に応じて出力値を減じてもよい。
【0075】
さらに、第2実施形態の時刻t2において、バルブ51を開放して収容器10内の雰囲気にIPA蒸気の供給を開始するのと同時にバルブ53を開放して処理槽20に貯留された純水を排出路42に排出しているが、バルブ51およびバルブ53の開閉タイミングはこれに限定されるものでなく、例えば、バルブ53を開放して処理槽20に貯留された純水の排出が終了してバルブ53を閉鎖した後、バルブ51を開放してIPA蒸気の供給を開始してもよい。このようなバルブ開閉タイミングとすることにより、処理槽20に貯留された純水に溶解するIPA量をさらに低減することができ、排液に含まれるIPA量をさらに低減することができる。
【0076】
さらに、第3実施形態の時刻t4から時刻t5において、減圧ポンプ40の時刻tと出力W'との関係を示す出力曲線は、出力値ゼロから最大出力値W0に向かって直線的変化するように設定されているが、減圧ポンプ40の出力制御はこれに限定されるものではなく、収容器10内を減圧する際にIPA蒸気のミストが発生しなければ、出力曲線形状を例えば2次曲線形状や指数関数形状としてもよい。
【0077】
【発明の効果】
請求項1から請求項5に記載の発明によれば、収容器内雰囲気に含まれる有機溶剤の蒸気が、有機溶剤の蒸気の未飽和状態を維持しながら収容器内を減圧することができる。そのため、減圧時に有機溶剤のミストが発生することを防止し、その結果、このミストが基板上に付着して生じる微細パーティクルの発生を抑制することができるため、基板の乾燥不良を抑制することができる。
【0078】
また、減圧時に断熱膨張の影響で収容器内の温度が低下しても、有機溶剤の蒸気が気体状態を維持しつつ減圧することができるため、収容器雰囲気の温度を低くすることができる。そのため、収容器雰囲気の温度を基板温度より低くし、基板上への有機溶剤の凝縮を促進してことができ、トレンチ構造等の微細なパターン内部の水滴を排出効率が向上し、乾燥性能を向上させることができる。
【0079】
さらに、収容器雰囲気内の有機溶剤蒸気の濃度を低下させることができ、有機溶剤の使用量を削減しすることができる。
【0080】
さらに、乾燥に使用する有機溶剤の濃度を減少させることができるため、従来、有機溶剤との反応性のため使用できなかった工程の乾燥処理にも適用が可能となる。
【0081】
また請求項1ないし請求項5に記載の発明によれば、不活性ガスの吐出量を調整しつつ収容器内の圧力を制御しながら減圧することにより、効率的に収容器内の有機溶剤の蒸気を不活性ガスと置換しながら収容器外に排出することができる。その結果、基板上で凝縮した有機溶剤を効率的に蒸発させることができるため、乾燥性能を向上させつつ、乾燥時間を短縮させることができる。
【0082】
特に、請求項2に記載の発明によれば、収容器内に存在する有機溶剤の蒸気の一部または全部を不活性ガスと置換した後、収容器内を減圧することにより、収容器内の有機溶剤の蒸気の分圧を低下させた状態で、減圧しながら乾燥する処理を開始することができる。その結果、基板上で凝縮した有機溶剤を効率的に蒸発させることができるため、乾燥性能を向上させつつ、乾燥時間を短縮させることができる。
【0083】
特に、請求項3に記載の発明によれば、処理槽に貯留された純水が排出しされてから収容器内に有機溶剤を吐出することにより、処理槽内の純水に有機溶剤が溶解することを抑制することができるため、排液に含まれる有機溶剤の量を削減することができ、排液処理費用を軽減することができる。
【0084】
特に、請求項4に記載の発明によれば、洗浄終了後の基板を有機溶剤の蒸気を含む雰囲気中に引き揚げながら曝すことにより、乾燥効率を向上させることができる。
【0085】
特に、請求項5に記載の発明によれば、有機溶剤が純水より表面張力が小さく、さらに蒸発潜熱の小さいイソプロピルアルコールであるため、効率よく基板を乾燥することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基板処理装置の正面図である。
【図2】図1の基板処理装置の平面図である。
【図3】図1の基板処理装置の昇降機構の移動を説明するめの図である。
【図4】図1の基板処理装置の側面図である。
【図5】本発明の第1実施形態における給排液部のバルブのそれぞれの開閉状態、減圧ポンプの出力および昇降機構の位置の一例を示すタイミングチャートである。
【図6】第1実施形態における窒素ガス供給量および収容器内圧力の一例を示すタイミングチャートによって、本発明と従来装置との比較を説明するための図である。
【図7】第2実施形態における給排液部のバルブのそれぞれの開閉状態、減圧ポンプの出力および昇降機構の位置の一例を示すタイミングチャートである。
【図8】第3実施形態における給排液部のバルブのそれぞれの開閉状態、減圧ポンプの出力および昇降機構の位置の一例を示すタイミングチャートである。
【図9】第3実施形態における減圧ポンプの出力値および収容器内圧力の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 基板処理装置
10 収容器
20 処理槽
40 減圧ポンプ
100 基板
LE 工場ライン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus for drying a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk, etc. (hereinafter simply referred to as “substrate”) after being washed with pure water under reduced pressure, and The present invention relates to a substrate processing method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a substrate manufacturing process, a treatment with a chemical solution such as hydrofluoric acid and a cleaning treatment with pure water are sequentially performed, and then an organic material such as isopropyl alcohol (hereinafter referred to as “IPA”) is pulled out from the pure water. 2. Description of the Related Art Substrate processing apparatuses that perform drying by supplying solvent vapor to the periphery of a substrate are used. In particular, in recent years when the structure of the pattern formed on the substrate is becoming more complicated and finer, the substrate is lifted from pure water while supplying the IPA vapor, and then the atmosphere containing the IPA vapor is decompressed. Lifting and drying systems equipped with a decompression function are becoming mainstream.
[0003]
The lift-drying type substrate processing equipment equipped with a decompression function houses a treatment tank for cleaning with pure water inside the container. Conventionally, pure water adhered to the substrate is dried by the following procedure. Is called. First, after completion of the cleaning process in the processing tank, IPA vapor is supplied into the container to form an IPA atmosphere above the processing tank. Next, the substrate is lifted from the pure water stored in the treatment tank into the IPA atmosphere. In this process, IPA vapor condenses on the substrate. Subsequently, nitrogen gas is fed into the container to create a nitrogen atmosphere in the container. Then, the inside of the container is depressurized at once by a decompression pump to evaporate IPA on the substrate, and the substrate is dried.
[0004]
Here, the inside of the container is decompressed by the decompression pump because the IPA vapor remaining in a gaseous state in the container is forcibly exhausted from the container, and the IPA partial pressure in the container is determined by the temperature in the container. This is because the IPA adhering to the substrate is promoted to evaporate by performing the drying process quickly by lowering the saturation vapor pressure of the determined IPA.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, it is generally known that the density at which a substance can exist in a gaseous state is proportional to temperature. It is also known that when the inside of the container is depressurized without heat exchange, the atmosphere in the container is adiabatically expanded and the temperature inside the container is lowered. Therefore, compared with the amount of IPA discharged from the container by the decompression pump, the temperature drop due to adiabatic expansion is superior, and as a result, the density of the IPA vapor in the container is such that the IPA vapor is at the ambient temperature in the container. When the density exceeds the maximum density that can exist (hereinafter also referred to as “IPA saturation density”), fine IPA mist is generated in the container. When this mist adheres to a fine pattern such as a trench structure formed on the substrate, particles are generated on the substrate, causing a problem of poor drying.
[0006]
Such a problem is not limited to a drying process using IPA, and is a problem that occurs in general substrate processing using an organic solvent as a desiccant.
[0007]
Therefore, in the present invention, in the process of drying by reducing the atmosphere in the container, the organic solvent is prevented from becoming mist in the container, and the generation of fine particles is suppressed by preventing the generation of fine particles. It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can suppress the above-described problem.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is a substrate processing apparatus for performing a drying process on a substrate that has been cleaned with pure water. Accommodates the substrate A container, and an organic solvent discharge means that is provided in the container, discharges vapor of the organic solvent, and forms an atmosphere containing the organic solvent in the container; Pressure reducing means for reducing the pressure in the container, and inert gas discharge means for discharging an inert gas into the container, By controlling the environment adjusting means for adjusting the gas environment in the container and the environment adjusting means, the vapor of the organic solvent in the container is maintained in an unsaturated state, and the inside of the container And a control means for reducing pressure The control means stops the discharge of the inert gas by the inert gas discharge means, and starts the discharge of the organic solvent vapor by the organic solvent discharge means, thereby changing the substrate to the vapor of the organic solvent. Exposure, and subsequently, the discharge of the organic solvent vapor by the organic solvent discharge means is stopped, the discharge of the inert gas by the inert gas means is started, and then the inside of the container is reduced by the decompression means. By reducing the pressure, the pressure in the unsaturated state is reduced. It is characterized by that.
[0010]
Claim 2 The invention described in Claim 1 2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the control means decompresses the inside of the container after replacing part or all of the vapor of the organic solvent with the inert gas.
[0011]
Claim 3 The invention described in claim 1 provides Claim 2 A processing tank that is provided in the container, stores pure water, immerses the substrate in the pure water, and performs a cleaning process; and a pure water stored in the processing tank A discharge path for discharging water, wherein the organic solvent discharge means discharges the organic solvent after pure water stored in the treatment tank is discharged from the discharge path.
[0012]
Claim 4 The invention described in Claim 1 Or Claim 3 4. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a lifting unit that lifts the substrate from the processing tank into an atmosphere containing the vapor of the organic solvent.
[0013]
Claim 5 The invention described in Claim 1 Or Claim 4 The substrate processing apparatus according to any one of the above, wherein the organic solvent is isopropyl alcohol.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
<1. First Embodiment>
(1) Configuration of substrate processing equipment
First, a first embodiment of the present invention will be described. 1 and 3 are a front view of a substrate processing apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the substrate processing apparatus 1 shown in FIG. 1, FIG. 4 is a substrate shown in FIG. Side views of the processing apparatus 1 are shown. 1 and the subsequent drawings are attached with an XYZ orthogonal coordinate system in which the Z-axis direction is the vertical direction and the XY plane is the horizontal plane, as necessary, in order to clarify the directional relationship.
[0017]
As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 is an apparatus that performs a substrate cleaning process with pure water and dries the substrate after the cleaning process with IPA. A mechanism 30 and a decompression pump 40 are provided.
[0018]
The container 10 is a housing that accommodates the processing tank 20, the lifting mechanism 30, the gas discharge nozzle 11, and the like therein. The upper part of the container 10 can be opened and closed by a sliding opening / closing mechanism (not shown). In a state where the upper portion of the container 10 is opened, the substrate can be carried in and out from the opened portion. On the other hand, in a state where the upper portion of the container 10 is closed, the inside thereof can be a sealed space.
[0019]
The treatment tank 20 is a tank that stores chemicals such as hydrofluoric acid or pure water (hereinafter collectively referred to as “treatment liquid”) and sequentially performs surface treatment on the substrate, and is accommodated in the container 10. Has been. Two treatment liquid discharge nozzles 21 are arranged near the bottom of the treatment tank 20. The treatment liquid discharge nozzle 21 is connected to a pure water supply source 63 via a pipe 13 (13a, 13b, 13c, 13d) and a valve 53. Therefore, the substrate 53 can be cleaned by opening the valve 53 and storing the pure water in the processing tank 20. Further, by supplying a processing liquid from a processing liquid supply source (not shown) to the processing tank 20 via the processing liquid discharge nozzle 21, it is possible to perform substrate processing other than the cleaning process using pure water.
[0020]
The processing liquid is supplied from the bottom of the processing tank 20 and overflows from the upper end of the processing tank 20. For this reason, the recovery unit 22 is disposed at the upper end of the processing tank 20, and the drainage of the processing liquid overflowing from the upper part of the processing tank 20 is recovered in the recovery unit 22, and the discharge path 42 (42b, 42c, 42d, 42e) and the factory line LE to be discharged to the outside of the substrate processing apparatus 1. By opening the valve 54 provided at the bottom of the processing tank 20, the waste of the used processing liquid stored in the processing tank 20 is also discharged to the discharge path 42 (42 a).
[0021]
Note that a quick drain mechanism may be provided in the processing tank 20 to forcibly and rapidly discharge the processing liquid stored in the processing tank 20 to the discharge path 42. In addition, the liquid supply path and the discharge path described below including the discharge path 42 are constituted by pipes.
[0022]
The elevating mechanism 30 is a mechanism for immersing a set of a plurality of substrates 100 (lots) in the processing liquid stored in the processing tank 20. As shown in FIG. 2, the elevating mechanism 30 includes a lifter 31, a lifter arm 32, and three holding bars 33, 34, and 35 that hold the substrate 100. Each of the three holding rods 33, 34, and 35 is provided with a plurality of holding grooves arranged in the X direction at predetermined intervals so that the outer edge portion of the substrate 100 fits in and holds the substrate 100 in a standing posture. Yes. Each holding groove is a notch-shaped groove. The three holding rods 33, 34, and 35 are fixed to the lifter arm 32, and the lifter arm 32 is provided so as to be lifted and lowered in the vertical direction (Z direction) by the lifter 31 (FIG. 3).
[0023]
With such a configuration, the elevating mechanism 30 converts the plurality of substrates 100 arranged and held parallel to each other in the X direction by the three holding rods 33, 34, and 35 into the processing liquid stored in the processing tank 20. It moves up and down between the position to be immersed (dotted line position in FIG. 3) and the position completely lifted from the processing liquid (solid line position in FIG. 3). Two gas discharge nozzles 11 are provided in the container 10 in the vicinity of the upper part of the container 10. As shown in FIG. 4, each of the gas discharge nozzles 11 is a hollow tubular member extending along the X direction, and includes a plurality of discharge holes 11 a arranged at equal intervals in the X direction. Each of the plurality of discharge holes 11a is formed so that the discharge direction is substantially horizontal.
[0024]
Further, the two gas discharge nozzles 11 are connected to the IPA vapor supply source 61 and the pipe 12 (12a, 12b, 12c, 12e, 12g) via the pipe 12 (12a, 12b, 12c, 12d, 12f) and the valve 51. And a nitrogen gas supply source 62 through a valve 52. Therefore, opening the valve 51 discharges IPA vapor from the gas discharge nozzle 11 to create an atmosphere containing IPA vapor, and opening the valve 52 discharges nitrogen gas from the gas discharge nozzle 11 to discharge nitrogen gas. Is formed in the container 10.
[0025]
The decompression pump 40 forcibly exhausts the atmosphere in the container 10 to reduce the pressure in the container 10. The gas in the exhausted atmosphere is discharged to the factory line LE via the pipe 41. The decompression pump 40 is configured to be able to start and stop according to a command from the control unit 70 to be described later, and to adjust the exhaust output, and the atmosphere in the container 10 can be adjusted by the exhaust amount corresponding to the exhaust output. Therefore, the pressure in the container 10 is reduced.
[0026]
Among the above elements, two systems, (1) a gas supply system having a nitrogen gas supply source 62 and a gas discharge nozzle 11, and (2) a decompression system having a decompression pump 40 and a pipe 41, are contained in the container 10. It is an element of environmental adjustment means for adjusting the gas environment inside.
[0027]
The control unit 70 includes a memory 71 that stores programs, variables, and the like, and a CPU 72 that executes control according to the programs stored in the memory 71. In accordance with a program stored in the memory 71, the CPU 72 controls the raising / lowering of the raising / lowering mechanism 30, the exhaust amount control of the decompression pump 40, and valve control for controlling the opening / closing of each valve and the flow rate of processing liquid or drainage flowing through each valve. Etc. are performed at a predetermined timing. Therefore, the control unit 70 controls each part including the environment adjusting means.
[0028]
(2) Substrate drying process
a) Drying sequence
Here, a substrate drying process sequence will be described. FIG. 5 is a timing chart showing an example of the open / close state of the valves of the supply / drainage unit, the output of the decompression pump, and the position of the lifting mechanism in the drying process in the period from time t0.
[0029]
As shown in FIG. 5, at time t <b> 0, the valve 52 communicating with the nitrogen gas supply source 62 is closed, the supply of nitrogen gas into the container 10 is stopped, and the valve 51 communicating with the IPA vapor supply source 61. Is opened, and IPA vapor begins to be ejected from the gas discharge nozzle 11 into the container 10. Therefore, an atmosphere containing IPA vapor is formed above the container 10. At time t0, pure water is stored in the treatment tank 20, and the valve 53 communicating with the pure water supply source 63 is opened. Therefore, the pure water overflowing from the upper part of the processing tank 20 is recovered by the recovery unit 22 and discharged to the factory line LE via the discharge path 42.
[0030]
Next, from time t1 to t2, the elevating mechanism 30 is raised from Z = Z0 (dotted line position) shown in FIG. 3 to Z = Z1 (solid line position). The plurality of substrates 100 immersed in the pure water stored in the processing tank 20 is lifted from the processing tank 20. At this time, since the substrate 100 is exposed to the IPA vapor discharged from the gas discharge nozzle 11, the IPA vapor is condensed on the surface of each substrate 100. Here, since IPA is an organic solvent having a surface tension smaller than that of pure water and a low latent heat of vaporization, the substrate can be efficiently dried.
[0031]
Subsequently, at time t2, the valve 53 is closed to stop the supply of pure water to the processing tank 20, and the valve 54 is opened to supply pure water stored in the processing tank 20 through the discharge path 42 to the factory line. It is discharged to LE. And when discharge | emission of the pure water from the processing tank 20 to the discharge path 42 is complete | finished, the valve | bulb 53 will be closed (time t3).
[0032]
Subsequently, at time t <b> 3, the valve 51 is closed and the supply of IPA vapor is stopped, and the valve 52 communicating with the nitrogen gas supply source 62 is opened to supply nitrogen gas from the gas discharge nozzle 11. As a result, the IPA vapor existing in the container 10 is replaced with nitrogen gas, and the concentration of the IPA vapor decreases, so that the partial pressure of the IPA vapor in the container 10 decreases.
[0033]
Subsequently, at time t4, the output W of the decompression pump 40 is set from 0 to the maximum output value W0, and the atmosphere in the container 10 is forcibly exhausted and decompressed. When the IPA partial pressure in the container 10 is lower than the saturated vapor pressure of IPA determined by the ambient temperature T in the container 10, the IPA condensed on the substrate 100 is rapidly evaporated and the substrate is dried. Done quickly. At this time, nitrogen gas is continuously supplied to increase the exhaust efficiency of the IPA vapor existing in the atmosphere in the container 10.
[0034]
Subsequently, at time t5, the valve 52 is closed and the supply of nitrogen gas to the container 10 is stopped. At this time, since the inside of the container 10 is continuously decompressed by the decompression pump 40, the IPA condensed on the substrate 100 is further evaporated.
[0035]
Subsequently, at time t6, the valve 52 is opened to restart the supply of nitrogen gas, and the output of the decompression pump 40 is set to zero at time t7 when the drying of the substrate 100 is completed. At this time, since the nitrogen gas is continuously supplied, the pressure in the container 10 is increased and recovered to the atmospheric pressure.
[0036]
By the above procedure, the drying process is performed by condensing the IPA vapor on the substrate 100 and further depressurizing the inside of the container 10 to evaporate the IPA on the substrate 100.
[0037]
b) Pressure change in the container
Here, using FIG. 6, per unit time discharged from the gas discharge nozzle 11 at time t7 when the output W of the decompression pump 40 becomes zero from time t3 when the supply of nitrogen gas shown in FIG. 5 is started. The relationship between the supply amount of nitrogen gas (supply rate), the output of the decompression pump 40 (decompression rate), and the pressure in the container 10 will be described in comparison with a conventional drying process.
[0038]
FIG. 6A shows a nitrogen gas supply amount V ′ per unit time by the conventional drying process from time t3 to time t7, a nitrogen gas supply amount V by unit time by the drying process in the first embodiment, and a reduced pressure. It is a figure which shows the timing chart which shows an example with the output W of the pump. FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the pressure P in the container 10 and the time t when the nitrogen gas supply amount and the output of the decompression pump 40 are set as shown in FIG. 6A. . The dotted line in FIG. 6 (b) shows the pressure curve C1 in the container 10 by the conventional drying process, and the solid line shows the pressure curve C2 in the container 10 by the drying process according to the present invention.
[0039]
As shown in FIG. 6 (a), the configuration of the drying process according to the first embodiment is different from the conventional drying process only in the nitrogen gas supply amount per unit time from time t4 to t5. The configuration of is the same.
[0040]
In the conventional drying process, as shown in FIG. 6 (a), at time t3, the valve 52 is opened so that the maximum supply amount V0 is obtained from the nitrogen gas supply source 62, and nitrogen gas begins to be ejected into the container 10. . Here, since the atmosphere in the container 10 communicates with the outside of the container 10 through a pipe (not shown) except for forced exhaust by the decompression pump 40, the pressure P in the container 10 becomes a constant value P0. .
[0041]
Next, at time t4, the flow rate of the nitrogen gas passing through the valve 52 is decreased from the maximum supply amount V0 to V1, and the output W of the decompression pump 40 is increased from zero to the maximum output W0. Depressurize the atmosphere. Here, the supply amount V1 of the nitrogen gas is an amount sufficient to replace the IPA vapor and the nitrogen gas, but is sufficiently small as compared with the exhaust amount per unit time by the decompression pump 40. The IPA vapor in the atmosphere in the vessel 10 is quickly exhausted to shorten the drying time. At this time, the atmosphere in the container 10 is suddenly exhausted to the outside of the container 10 by the decompression pump 40, whereby the pressure of the atmosphere in the container 10 is rapidly reduced. Since the atmosphere is in the same state as when it is adiabatically expanded, the ambient temperature T decreases.
[0042]
Subsequently, at time t5, the valve 52 is closed and the supply of nitrogen gas is stopped. At this time, since the decompression pump 40 operates at the maximum output W0, the inside of the container 10 is further decompressed. Then, as the pressure P1 determined by the performance of the pressure reducing pump 40 approaches, the absolute value of the slope of the pressure curve C1 (tangent to the time t-axis, hereinafter the same) gradually decreases and the slope value gradually approaches zero.
[0043]
Subsequently, at time t6, the valve 52 is opened to reach the maximum supply amount V0, and nitrogen gas is supplied again to the atmosphere in the container 10, and at time t7, the output W of the decompression pump 40 is set to zero. And the drying process is complete | finished when the pressure P in the container 10 becomes P0.
[0044]
Thus, in the conventional drying process, the drying time is shortened by reducing the supply amount V ′ of nitrogen gas from V0 to V1 from time t4 to time t5. However, if the pressure in the container 10 is reduced at a stretch, the ambient temperature T in the container 10 rapidly decreases due to the influence of adiabatic expansion. When the concentration of the IPA vapor in the container 10 exceeds the saturation concentration of IPA vapor determined by the atmospheric temperature T in the container 10 (hereinafter also referred to as “IPA saturation concentration”), the IPA vapor in the atmosphere is condensed. As a result, a fine mist is generated, and the fine IPA mist adheres to a fine pattern such as a trench structure formed on the substrate, thereby generating fine particles on the substrate, resulting in a problem of poor drying. It was.
[0045]
On the other hand, in the drying process in the first embodiment, as shown in FIG. 6A, at the time t3, the supply amount of nitrogen gas is supplied to the atmosphere in the container 10 as the maximum supply amount V0 as in the conventional drying process. To do. At this time, the pressure P in the container 10 becomes a constant pressure P0 as in the conventional drying process.
[0046]
Next, at time t4, pressure reduction in the container 10 is started with the output W of the decompression pump 40 set to the maximum output W0 while the supply amount of nitrogen gas is kept constant at V0. At this time, the supply amount V of nitrogen gas into the container 10 is larger than the supply amount V ′ of nitrogen gas in the conventional drying process. Therefore, the absolute value of the slope of the pressure curve C2 in the container 10 from time t4 to t5 is smaller than the pressure curve C1 of the conventional drying process, and the pressure value is also higher than that of the conventional drying process. (FIG. 6 (b)). At this time, since the nitrogen gas is continuously supplied, the IPA vapor contained in the atmosphere in the container 10 is replaced with the nitrogen gas. Therefore, the drying time can be shortened by quickly exhausting the IPA vapor. it can.
[0047]
Subsequently, at time t5, the valve 52 is closed and the supply of nitrogen gas is stopped. At this time, since the atmosphere in the container 10 is continuously discharged by the decompression pump 40, the pressure value in the container 10 is depressurized at a stroke from P2. Then, as the pressure value approaches the pressure P1 determined by the performance of the decompression pump 40, the slope of the pressure curve C2 gradually becomes gentle.
[0048]
At time t6, the valve 52 is opened to the maximum supply amount V0 and the supply of nitrogen gas is resumed. At time t7, the output W of the decompression pump 40 is set to zero and the pressure P in the container 10 is increased. Is raised to P0 at once, and the drying process is completed.
[0049]
Here, when the pressure curve C2 of the drying process in the first embodiment is compared with the pressure curve C1 of the conventional drying process, the pressure values in the container 10 are equal in the range of P0 ≧ P> P2. The absolute value of the slope of the curve at a certain point (for example, P = P ′) is smaller in the pressure curve C2 than in C1. Therefore, at the same pressure, the drying process in the first embodiment is less susceptible to adiabatic expansion than the conventional drying process. Therefore, when the pressure P in the container 10 is in the range of P0 ≧ P> P2, the atmospheric temperature T in the container 10 at the same pressure value is higher in the drying process according to the first embodiment.
[0050]
Further, in the range where the pressure P in the container 10 is P2 ≧ P> P1 (a value determined by the performance of the pressure reducing pump 40), the absolute value of the slope of the curve at a position where the pressure values are equal (for example, P = P ″). Since the pressure curves C2 and C1 are substantially equal, the amount of decrease in the ambient temperature T in the container 10 due to the influence of adiabatic expansion is approximately equal, where the pressure P in the container 10 is P2 ≧ P>. In the range of P1, the relational expression between the pressure value P specified by the pressure curve C1 and the atmospheric temperature T in the container 10 at the pressure value P is the atmospheric temperature at T = T1 (P) and pressure P = P2. Is T12, and the relational expression between the pressure value P specified by the pressure curve C2 and the atmospheric temperature T at the pressure value P is T = T2 (P), and the atmospheric temperature at the pressure P = P2 is T22, Pressure The atmospheric temperature difference ΔT between the first embodiment and the conventional drying process when the value P is the same is almost the same as the decrease in the atmospheric temperature T due to the pressure drop between the drying process in the first embodiment and the conventional drying process. Therefore, ΔT = T1 (P) −T2 (P) = T12−T22 (constant) Therefore, in the range where the pressure P in the container 10 satisfies P2 ≧ P> P1, in the first embodiment. In the drying process, nitrogen gas is supplied by the maximum supply amount V0 from time t4 to t5, so that the atmospheric temperature T in the container 10 at the same pressure value is controlled to a temperature higher by ΔT than the conventional drying process. can do.
[0051]
(3) Advantages of the substrate processing apparatus of the first embodiment
As described above, in the drying process of the substrate processing apparatus according to the first embodiment, the supply amount of nitrogen gas into the container 10 is set to the maximum supply amount V0 from time t4 to t5 while controlling the ambient temperature T. The atmosphere in the container 10 can be decompressed. Therefore, in the conventional drying process, the atmosphere temperature T is rapidly reduced by reducing the atmosphere in the container 10 at once, the IPA concentration in the container 10 becomes equal to or higher than the IPA saturation density, and the IPA vapor is misted. Even with the atmospheric temperature T, in the apparatus of this embodiment, the unsaturated state of the IPA vapor can be continuously maintained from the start to the completion of the decompression, and as a result of performing the control according to the decompression pattern, the occurrence of mist generation Thus, the drying process can be performed while preventing the occurrence of poor drying.
[0052]
In addition, since the atmosphere in the container 10 can be reduced while preventing the IPA vapor from becoming mist, the atmosphere temperature T in the drying process can be set lower than that in the conventional drying process. As a result, the ambient temperature T can be made lower than the surface temperature of the substrate 100 to promote the condensation of the IPA vapor on the substrate 100, the drying efficiency can be improved, and the IPA consumption can be reduced.
[0053]
Further, water droplets inside the fine pattern formed on the substrate 100 having a trench structure or the like can be efficiently discharged, and the drying performance can be improved.
[0054]
Further, by reducing the pressure by controlling the atmospheric temperature T, it is possible to promote the condensation of the IPA vapor on the substrate 100 by making the atmospheric temperature T lower than the surface temperature of the substrate 100. Therefore, even if the concentration of the IPA vapor in the container 10 is lowered from the conventional substrate processing apparatus, the same drying performance and drying efficiency can be obtained, so that the amount of IPA used can be reduced. It can also be applied to a drying process in a process that has been difficult to use because of its reactivity with.
[0055]
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the mechanical configuration of the substrate processing apparatus of the second embodiment is exactly the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. The second embodiment is different from the first embodiment only in the timing at which the valve 51 is opened and the IPA vapor is supplied from the IPA vapor supply source 61 into the container 10.
[0056]
FIG. 7 shows a timing chart showing an example of the open / closed state of the valves of the supply / drainage section, the output of the decompression pump, and the position of the lifting mechanism in the second embodiment.
[0057]
In the second embodiment, at time t0, the valve 52 is closed and the supply of nitrogen gas is stopped. At this time, the valve 53 is opened, and pure water supplied from the pure water supply source 63 is continuously supplied to the treatment tank 20 to perform pure water treatment.
[0058]
Next, at the time t1 when the cleaning process using pure water is completed, the elevating mechanism 30 is raised from Z = Z0 (dotted line position) shown in FIG. 3 to Z = Z1 (solid line position) and stored in the processing tank 20. The plurality of substrates 100 immersed in the pure water are pulled up from the processing tank 20.
[0059]
Subsequently, at time t2, the valve 54 is closed to stop the supply of pure water to the treatment tank 20, and the valve 54 is opened to discharge the pure water stored in the treatment tank 20 to the discharge passage 42, It discharges outside the substrate processing apparatus 1 via the line LE. At the same time, the valve 51 is opened, and the IPA vapor is supplied from the IPA vapor supply source 61 to the atmosphere in the container 10 through the gas discharge nozzle 11. At this time, the plurality of substrates 100 fixed to the lifting mechanism 30 are exposed to the IPA vapor discharged from the gas discharge nozzle 11.
[0060]
And from time t3 to t7, a drying process is advanced by the procedure similar to 1st Embodiment. Here, the supply amount of the nitrogen gas from the time t3 to the time t4 is set to the maximum supply amount V0 as in the first embodiment.
[0061]
As described above, in the second embodiment, since the drying process of the substrate 100 described in the first embodiment is performed from the time t4 to the time t7, the pressure is reduced while the IPA vapor is maintained in the unsaturated state. The drying process of the embodiment has the same advantages as the first embodiment.
[0062]
In the second embodiment, the supply amount of IPA vapor is reduced by shortening the IPA supply time from time t2 to time t3 to reduce the IPA supply time. As described in the first embodiment, the shortening of the IPA vapor supply time is due to the fact that the drying process from the time t4 to the time t7 can improve the drying efficiency and reduce the amount of IPA used compared with the conventional drying process. Has been realized. As a result, the substrate processing apparatus of the second embodiment can shorten the time for the pure water stored in the processing tank 20 and the IPA vapor to contact each other, and the IPA vapor is added to the pure water stored in the processing tank 20. Since the amount to be dissolved can be reduced, the amount of IPA contained in the drainage discharged to the factory line LE via the discharge path 42 can be reduced to reduce the drainage treatment cost.
[0063]
<3. Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Since the mechanical configuration of the substrate processing apparatus of the third embodiment is exactly the same as that of the first embodiment as in the second embodiment, the description thereof is omitted. The third embodiment differs from the first embodiment in the timing of opening the valve 52 and supplying nitrogen gas from the nitrogen gas supply source 62 into the container 10 and the output control of the decompression pump 40.
[0064]
FIG. 8 is a timing chart showing an example of the open / closed state of the valves of the supply / drainage section, the output of the decompression pump, and the position of the lifting mechanism in the third embodiment. 9 shows the supply amount of the nitrogen gas discharged from the gas discharge nozzle 11 and the pressure reducing pump at time t7 when the output W of the pressure reducing pump 40 becomes zero from the time t3 when the supply of nitrogen gas shown in FIG. 8 is started. It is a figure which shows the relationship between the output of 40, and the pressure in the container. Further, FIG. 9A shows a nitrogen gas supply amount V ′ per unit time by the conventional drying process from time t3 to time t7, and a nitrogen gas supply amount V by unit time by the drying process in the third embodiment. FIG. 10 is a timing chart showing an example of an output W of the decompression pump 40 by the conventional drying process and an output W ′ of the decompression pump 40 by the drying process in the third embodiment. FIG. 9B is a diagram showing the relationship between the pressure P in the container 10 and the time t when the nitrogen gas supply amount and the output of the decompression pump 40 are set as shown in FIG. 9A. . In addition, the dotted line of FIG.9 (b) shows the pressure curve C1 in the container 10 by the conventional drying process, and a continuous line shows the pressure curve C3 in the container 10 by the drying process in 3rd Embodiment, respectively.
[0065]
As shown in FIG. 8, in the third embodiment, the opening / closing control of the valves 51 to 54 is performed from time t0 to t3 by the same procedure as in the first embodiment, so that IPA vapor, nitrogen gas and pure water are controlled. Supply control, discharge control of pure water stored in the processing tank 20, and lift control of the lift mechanism 30 are performed.
[0066]
Subsequently, at time t <b> 3, the valve 51 is closed to stop the supply of IPA vapor, and the valve 52 communicating with the nitrogen gas supply source 62 is opened to supply nitrogen gas from the gas discharge nozzle 11. As a result, the IPA vapor existing in the container 10 is replaced with nitrogen gas, and the concentration of the IPA vapor decreases, so that the partial pressure of the IPA vapor in the container 10 decreases.
[0067]
Subsequently, at time t4, the valve 52 is closed and the supply of nitrogen gas is stopped, and the output of the decompression pump 40 is gradually increased from zero to reach the maximum output W0 at time t5. At this time, the discharge amount per unit time of the atmosphere in the container 10 gradually increases from the time t4 to the time t5, so that the pressure P in the container 10 becomes a pressure curve C3 shown in FIG. Here, as in the first embodiment, the absolute value of the slope of the pressure curve C3 in the container 10 from time t4 to t5 becomes smaller than the pressure curve C1 of the conventional drying process, and the pressure value Is higher than that of the conventional drying process (FIG. 9B).
[0068]
Subsequently, at time t5, since the atmosphere in the container 10 continues to be discharged by the decompression pump 40, the pressure value in the container 10 is depressurized all at once from P3. Then, as the pressure value approaches the pressure P1 determined by the performance of the decompression pump 40, the absolute value of the slope of the pressure curve C3 gradually approaches the zero value.
[0069]
At time t6, the valve 52 is opened to the maximum supply amount V0 and the supply of nitrogen gas is resumed. At time t7, the output W ′ of the decompression pump 40 is set to zero and the pressure in the container 10 is increased. P is raised to P0 at once, and the drying process is finished.
[0070]
Thus, in the third embodiment, by controlling the output W ′ of the decompression pump 40 and discharging the atmosphere in the container 10, the pressure in the container 10 is maintained while maintaining the IPA vapor in an unsaturated state. Since it can control, it becomes possible to control the atmospheric temperature T in the container 10 similarly to 1st Embodiment. As a result, it is possible to obtain the same advantages as the first embodiment, such as suppressing the occurrence of poor drying.
[0071]
<4. Modification>
The first to third embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
[0072]
In each embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus 1 is uniquely provided with an IPA supply source 61, a nitrogen gas supply source 62, and a pure water supply source 63, but from a supply source installed at a different location to factory piping. You may get through. In such a case, the “environment adjustment means” as an element of the substrate processing apparatus includes the gas discharge nozzle 11 as a gas discharge system, piping extending to the nozzle, and a decompression system.
[0073]
In the first embodiment, from time t4 to t5, the nitrogen gas is supplied at the maximum supply amount V0 per unit time. However, the supply amount is not limited to this, and the decompression pump is not limited to this. When the IPA vapor mist is not generated when the atmosphere in the container 10 is forcibly exhausted by 40, the supply amount of nitrogen gas per unit time may be reduced from the maximum supply amount V0. Further, the supply time of the nitrogen gas from the time t4 to the time t5 may be shortened if no IPA vapor mist is generated when the inside of the container 10 is decompressed. Furthermore, if IPA vapor mist is not generated when the inside of the container 10 is decompressed, the supply amount of nitrogen gas and the supply time of nitrogen gas may be reduced.
[0074]
Further, in the first embodiment, when the atmosphere in the container 10 is forcibly exhausted, the output W of the decompression pump 40 is set to the maximum value W0. However, the output W is not limited to this, and the storage The output value may be reduced according to the volume in the vessel 10 or the like.
[0075]
Furthermore, at the time t2 of the second embodiment, the valve 51 is opened and the supply of IPA vapor to the atmosphere in the container 10 is started. At the same time, the valve 53 is opened and the pure water stored in the treatment tank 20 is removed. However, the opening / closing timing of the valve 51 and the valve 53 is not limited to this. For example, the valve 53 is opened and the discharge of pure water stored in the processing tank 20 is completed. After the valve 53 is closed, the valve 51 may be opened to start supplying IPA vapor. By setting such valve opening / closing timing, the amount of IPA dissolved in the pure water stored in the treatment tank 20 can be further reduced, and the amount of IPA contained in the drainage can be further reduced.
[0076]
Further, from the time t4 to the time t5 of the third embodiment, the output curve indicating the relationship between the time t and the output W ′ of the pressure reducing pump 40 changes linearly from the output value zero toward the maximum output value W0. Although the output control of the decompression pump 40 is not limited to this, if the IPA vapor mist does not occur when decompressing the inside of the container 10, the output curve shape is, for example, a quadratic curve shape. Or an exponential function shape.
[0077]
【The invention's effect】
From claim 1 Claim 5 The organic solvent vapor contained in the atmosphere in the container can reduce the pressure in the container while maintaining the unsaturated state of the vapor of the organic solvent. Therefore, it is possible to prevent the generation of mist of the organic solvent at the time of decompression, and as a result, it is possible to suppress the generation of fine particles caused by this mist adhering to the substrate, thereby suppressing the drying failure of the substrate. it can.
[0078]
Moreover, even if the temperature in the container is lowered due to the influence of adiabatic expansion during decompression, the vapor of the organic solvent can be decompressed while maintaining a gaseous state, so the temperature of the container atmosphere can be lowered. Therefore, the temperature of the container atmosphere can be made lower than the substrate temperature, the condensation of the organic solvent on the substrate can be promoted, the water droplets inside the fine pattern such as the trench structure can be discharged efficiently, and the drying performance can be improved. Can be improved.
[0079]
Furthermore, the concentration of the organic solvent vapor in the container atmosphere can be reduced, and the amount of organic solvent used can be reduced.
[0080]
Furthermore, since the concentration of the organic solvent used for drying can be reduced, it can be applied to a drying process in a process that could not be used because of its reactivity with the organic solvent.
[0081]
Also , Claims 1 to 5 According to the invention described in the above, by reducing the pressure while controlling the pressure in the container while adjusting the discharge amount of the inert gas, the vapor of the organic solvent in the container is efficiently replaced with the inert gas. It can be discharged out of the container. As a result, since the organic solvent condensed on the substrate can be efficiently evaporated, the drying time can be shortened while improving the drying performance.
[0082]
In particular, Claim 2 According to the invention described in the above, after replacing part or all of the organic solvent vapor existing in the container with the inert gas, the inside of the container is decompressed to reduce the vapor of the organic solvent in the container. In the state where the partial pressure is lowered, the drying process can be started while reducing the pressure. As a result, since the organic solvent condensed on the substrate can be efficiently evaporated, the drying time can be shortened while improving the drying performance.
[0083]
In particular, Claim 3 According to the invention described in the above, the organic solvent is discharged into the container after the pure water stored in the treatment tank is discharged, thereby suppressing the organic solvent from being dissolved in the pure water in the treatment tank. Therefore, the amount of the organic solvent contained in the drainage can be reduced, and the drainage treatment cost can be reduced.
[0084]
In particular, Claim 4 According to the invention described in (1), the drying efficiency can be improved by exposing the substrate after cleaning to the atmosphere containing the vapor of the organic solvent while being lifted.
[0085]
In particular, Claim 5 According to the invention described in (1), since the organic solvent is isopropyl alcohol having a surface tension smaller than that of pure water and further having a low latent heat of vaporization, the substrate can be efficiently dried.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a substrate processing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the substrate processing apparatus of FIG.
FIG. 3 is a view for explaining movement of a lifting mechanism of the substrate processing apparatus of FIG. 1;
4 is a side view of the substrate processing apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a timing chart showing an example of the open / closed state of the valves of the supply / drainage unit, the output of the decompression pump, and the position of the lifting mechanism in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a comparison between the present invention and a conventional apparatus, using a timing chart showing an example of a nitrogen gas supply amount and a container internal pressure in the first embodiment.
FIG. 7 is a timing chart showing an example of the open / closed state of the valves of the supply / drainage section, the output of the decompression pump, and the position of the lifting mechanism in the second embodiment.
FIG. 8 is a timing chart showing an example of the open / close state of the valves of the supply / drainage section, the output of the decompression pump, and the position of the lifting mechanism in the third embodiment.
FIG. 9 is a timing chart showing an example of an output value of a pressure reducing pump and a container internal pressure in the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Substrate processing equipment
10 Container
20 treatment tank
40 Pressure reducing pump
100 substrates
LE factory line

Claims (5)

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、
基板を収容する収容器と、
前記収容器内に設けられ、有機溶剤の蒸気を吐出し、前記収容器内に前記有機溶剤を含む雰囲気を形成する有機溶剤吐出手段と、
前記収容器内の減圧を行う減圧手段、および前記収容器内に不活性ガスを吐出する不活性ガス吐出手段を有し、前記収容器内の気体環境の調整を行う環境調整手段と、
前記環境調整手段を制御することにより、前記収容器内での前記有機溶剤の蒸気を未飽和状態に維持しつつ前記収容器内の減圧を行わせる制御手段と、
を備え
前記制御手段は、
前記不活性ガス吐出手段による前記不活性ガスの吐出を停止させ、前記有機溶剤吐出手段による前記有機溶剤の蒸気の吐出を開始させることによって、基板を前記有機溶剤の蒸気に曝し、
続いて、前記有機溶剤吐出手段による前記有機溶剤の蒸気の吐出を停止させ、前記不活性ガス手段による前記不活性ガスの吐出を開始し、
続いて、前記減圧手段によって前記収容器内を減圧することにより、前記未飽和状態での減圧を行わせることを特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus for drying a substrate that has been cleaned with pure water,
A container for accommodating a substrate ;
An organic solvent discharging means provided in the container, for discharging an organic solvent vapor, and forming an atmosphere containing the organic solvent in the container;
A pressure reducing means for reducing the pressure in the container, and an inert gas discharging means for discharging an inert gas in the container, and an environment adjusting means for adjusting a gas environment in the container;
By controlling the environment adjusting means, a control means for reducing the pressure in the container while maintaining the vapor of the organic solvent in the container in an unsaturated state;
Equipped with a,
The control means includes
The substrate is exposed to the vapor of the organic solvent by stopping the discharge of the inert gas by the inert gas discharge unit and starting the discharge of the organic solvent vapor by the organic solvent discharge unit,
Subsequently, the discharge of the organic solvent vapor by the organic solvent discharge means is stopped, and the discharge of the inert gas by the inert gas means is started,
Then, by reducing the pressure in said container by said vacuum means, the substrate processing apparatus according to claim Rukoto to perform the decompression of the at unsaturated state.
請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記制御手段は、前記不活性ガスによって、前記有機溶剤の蒸気の一部または全部を置換した後、前記収容器内を減圧させることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1,
The substrate processing apparatus characterized in that the control means decompresses the inside of the container after replacing part or all of the vapor of the organic solvent with the inert gas .
請求項1または請求項2に記載の基板処理装置であって、
前記収容器内に設けられ、純水を貯留して当該純水中に基板を浸漬して洗浄処理を行う処理槽と、
前記処理槽に貯留された純水を排出する排出路と、
を備え、
前記有機溶剤吐出手段は、前記処理槽に貯留された純水が前記排出路から排出されてから前記有機溶剤を吐出することを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein
A treatment tank provided in the container, storing pure water and immersing the substrate in the pure water to perform a cleaning process;
A discharge path for discharging pure water stored in the treatment tank;
With
The organic solvent discharge means, a substrate processing apparatus according to claim Rukoto the pure water stored in the processing bath is discharged to the organic solvent from being discharged from the discharge passage.
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であって、
基板を前記処理槽から前記有機溶剤の蒸気を含む雰囲気中に引き揚げる引き揚げ手段、をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The substrate processing apparatus according to claim further comprising Rukoto hoisting means, which withdraw in an atmosphere containing the vapor of the organic solvent the substrate from the processing bath.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記有機溶剤はイソプロピルアルコールであることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
The organic solvent the substrate processing apparatus according to claim Oh Rukoto with isopropyl alcohol.
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