JP4326295B2 - 基板洗浄乾燥装置 - Google Patents

Description

この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板など（以下、単に基板と称する）を洗浄処理した後に乾燥処理する基板洗浄乾燥装置及び基板洗浄乾燥方法に係り、特に、洗浄処理後の乾燥処理を保持手段からの吸引と上方からの気流の流れによって施す技術に関する。

従来、この従来のこの種の装置として、処理槽で洗浄処理を施した基板を純水中から引き上げ、処理槽とは別体の乾燥装置に移動させた後、基板が載置された基板保持部から吸引するとともに、上方から流下させているクリーンルーム内のエアによって基板を乾燥させるものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

上記の装置では、過酸化水素水などの酸化剤が入った洗浄処理後に、酸化膜が生成された基板、または酸化膜付きの基板などの平滑面を有する親水性の基板を乾燥させる際には問題なく処理することができる。
特許第３２４４２２０号公報（段落番号００１５、図３）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。

（１）半導体デバイス製造工程において、デバイスが製造される基板は複雑な立体構造を有する。具体的には、穴状のコンタクトホールやビアホール、溝状のトレンチ、複数の壁が林立するようなフィンなどである。また、その表面状態も、親水面から疎水面と多岐にわたる。このようなデバイス製造途中における基板の洗浄後の乾燥においては、上記のようにクリーンルームのエアを取り込んで乾燥させていたのでは、乾燥に時間がかかり、親水面が保持する純水が疎水面を覆ったり、疎水面に残った純水などに、例えばシリコンの溶出が発生したり、気液固界面において大気中の酸素によるシリコンの酸化が生じたりする。

さらに、その酸化シリコンが純水中に溶解するなどして、純水中に酸化シリコンやシリコンが蓄積し、乾燥した後に酸化シリコンの水和物、いわゆるウォーターマークが生成してシリコン面などに析出し、その結果、デバイスの特性を悪化させるという問題がある。

特に、ゲート酸化膜前洗浄や、ゲート絶縁膜堆積（ＣＶＤ）前洗浄において、これらの酸化シリコンの水和物が電気的には絶縁体であることから抵抗となり、正常なオーミックコンタクトを得ることができないことや堆積したCVD膜の構造がウォーターマークによって歪むこと等により、デバイス特性若しくはデバイス動作そのものの不良の問題となっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ウォーターマーク等の生成やパーティクル等の付着がない清浄な基板表面を得るための好適な基板洗浄乾燥装置を提供することを第一の目的とする。

（２）また、近年における基板の大口径化における流れにおいては、基板洗浄装置においては、コンパクトに設計しないとクリーンルームにおける装置の占有面積の問題が顕著になり、一方側から直線的に他方側に向かって基板を移動させてゆく巨大な装置構成から、一方側だけに基板搬送システムとのインターフェイスを有するコンパクトな装置構成へと進化してきている。このような装置において、上述した従来装置を採用すると、その上方を基板が搬送されて移動してゆくことになるので、基板の乾燥処理中には基板を搬送することができず、現実的には採用することができないという問題がある。たとえ採用したとしても、スループットが低く装置性能を十分に発揮させることができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板の上方から供給する気体を用いて基板を乾燥させる方式を採用しつつも、コンパクト化を図った装置に好適な基板洗浄乾燥装置及び基板洗浄乾燥方法を提供することを第二の目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板に洗浄処理を施した後、乾燥処理を施す基板洗浄乾燥装置において、処理液を貯留し、処理液に基板を浸漬させて基板に洗浄処理を施す処理槽と、基板を搬入出するための開口を上部に有し、前記処理槽を収納する処理室と、前記処理室の開口に対して開閉自在である蓋部材と、吸引穴を有し、基板を保持した状態で、前記処理室の上方にあたる非処理位置と前記処理槽内との間で移動自在である保持手段と、前記処理槽内において前記保持手段に保持された基板に向けて気体を供給する供給口を有する第１供給手段と、前記処理槽の上方であって、前記処理槽の側面位置に設けられた第２供給手段と、前記処理槽から処理液を排出する排出手段と、を備え、前記蓋部材を閉止した状態で、前記処理槽の処理液による基板の洗浄処理を行わせ、前記排出手段により前記処理槽から処理液を排出させた後、前記保持手段の吸引穴は吸引を行うとともに、前記供給口から基板に向けて気体を供給させ、前記非処理位置と前記処理槽内との間で前記保持手段を移動させる際には、前記第２供給手段により形成されたエアカーテンを通過させることを特徴とするものである。

［作用・効果］洗浄処理に続く乾燥処理を洗浄処理と同じ処理室内で実施するので、乾燥処理のために基板を処理室外の空気に晒して移動する必要がない。さらに、乾燥処理時には、処理室の上部開口を開閉自在の蓋部材によって閉塞することにより、処理室を密閉することができる。したがって、乾燥処理中であっても処理室の上方で基板の搬送を行うことができ、コンパクト化を図った装置であっても好適に乾燥処理を施すことができる。また、洗浄処理に用いた処理液を処理槽から排出手段により排出し、その後、保持手段の吸引穴は吸引を行うとともに、蓋部材を閉止した状態で、供給口から基板に向けて気体を供給させて基板の乾燥処理を施すので、基板を処理室内で移動させることなく迅速に洗浄処理から乾燥処理へ移行できる。

また、第２供給手段でエアカーテンを形成した状態で保持手段により基板を移動させるので、蓋部材の開閉時に発生するパーティクルや、クリーンルーム内に浮遊している湿度の高い気体、パーティクル等が処理室内に流れ込むことを防止できる。

また、前記供給口から供給される気体の流れを整え、基板にできるだけ近い位置を気流が流下するように調整する垂直整流板をさらに備えることが好ましい（請求項２）。

また、請求項３に記載の発明は、基板に洗浄処理を施した後、乾燥処理を施す基板洗浄乾燥装置において、処理液を貯留し、処理液に基板を浸漬させて基板に洗浄処理を施す処理槽と、基板を搬入出するための開口を上部に有し、前記処理槽を収納する処理室と、前記処理室の開口に対して開閉自在である蓋部材と、前記処理槽内で基板を保持する第１保持手段と、前記第１保持手段との間で基板の受け渡しが可能であり、吸引穴を有するとともに前記処理室内の前記処理槽上方の位置で基板を保持する第２保持手段と、前記第２保持手段に保持された基板に向けて気体を供給する供給口と、前記処理室の底部に前記処理室を排気する底部排気口と、を備え、前記蓋部材を閉止した状態で、前記処理槽の処理液による基板の洗浄処理を行わせ、前記第１保持手段から前記第２保持手段へ基板を受け渡した後、前記処理室内の前記処理槽上方の位置にある前記第２保持手段の吸引穴は吸引を行うとともに、前記供給口から基板に向けて気体を供給させつつ前記底部排気口から排気を行わせることを特徴とするものである。

［作用・効果］洗浄処理に続く乾燥処理を洗浄処理と同じ処理室内で実施するので、乾燥処理のために基板を処理室外の空気にさらして移動する必要がない。さらに乾燥処理時には、処理室の上部開口を開閉自在の蓋部材によって閉塞することにより、処理室を密閉することができる。したがって、乾燥処理中であっても処理室の上方で基板の搬送を行うことができ、コンパクト化を図った装置であっても好適に乾燥処理を施すことができる。

また、処理槽での洗浄後、第１保持手段から第２保持手段へ基板を受け渡し、処理室内の処理槽上方の位置にある第２保持手段の吸引穴は吸引を行うとともに、蓋部材を閉止した状態で、供給口から基板に向けて気体を供給させつつ底部排気口から排気を行わせているので、第１保持手段から第２保持手段へ基板を受け渡す際に、基板の端縁に付着した大きめの液滴を落とすことができ、その後の乾燥処理を円滑に行うことができる。

また、前記供給口は第１供給手段であり、前記処理槽の上方であって、前記処理室の側面位置に設けられ、かつ前記処理室内に気体を供給する第２供給手段をさらに備え、前記第１保持手段は、基板を保持した状態で、前記処理室の上方にあたる非処理位置と前記処理槽内との間で移動自在であり、前記第２保持手段を前記処理槽内から前記処理室内の前記処理槽上方位置に移動させる際に、前記第２供給手段から基板に向けて気体を供給することが好ましい（請求項４）。

また、前記処理槽の上方であって前記処理室の側方位置に設けられ、かつ前記第２保持手段により保持された基板に有機溶剤を供給する有機溶剤供給手段をさらに備えることが好ましい（請求項５）。有機溶剤を供給することにより、さらに効率的に乾燥処理を施すことができる。また、前記供給口から供給される気体の流れを整え、基板にできるだけ近い位置を気流が流下するように調整する垂直整流板をさらに備えることが好ましい（請求項６）。

（削除）

（削除）

（削除）

この発明に係る基板洗浄乾燥装置及び基板洗浄乾燥方法によれば、乾燥処理のために基板を処理室外の空気に晒して移動する必要がなく、さらに、乾燥処理時には、処理室の上部開口を開閉自在の蓋部材によって閉塞することにより、処理室を密閉できる。したがって、乾燥処理中であっても処理室の上方で基板の搬送を行うことができ、コンパクト化を図った装置であっても好適に乾燥処理を施すことができる。また、洗浄処理に用いた処理液を処理槽から排出手段により排出し、その後、保持手段の吸引穴は吸引を行うとともに、蓋部材を閉止した状態で、供給口から基板に向けて気体を供給させて基板の乾燥処理を施すので、基板を処理室内で移動させることなく迅速に洗浄処理から乾燥処理へ移行できる。また、第２供給手段でエアカーテンを形成した状態で保持手段により基板を移動させるので、蓋部材の開閉時に発生するパーティクルや、クリーンルーム内に浮遊している湿度の高い気体、パーティクル等が処理室内に流れ込むことを防止できる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図１は、洗浄乾燥部を備えた基板処理装置の概略構成図を示す平面図である。

この基板処理装置は、例えば、基板Ｗに対して薬液処理及び洗浄処理並びに乾燥処理を施すための装置であり、占有面積を小さくコンパクト化を図ったものである。基板Ｗは複数枚（例えば２５枚）がカセット１に対して起立姿勢で収納されている。未処理の基板Ｗを収納したカセット１は、投入部３に載置される。投入部３は、カセット１を載置される載置台５を二つ備えている。基板処理装置の中央部を挟んだ投入部３の反対側には、払出部７が配備されている。この払出部７は、処理済みの基板Ｗをカセット１に収納してカセット１ごと払い出す。このように機能する払出部７は、投入部３と同様に、カセット１を載置するための二つの載置台９を備えている。

投入部３と払出部７に沿う位置には、これらの間を移動可能に構成された第１搬送機構１１が配置されている。第１搬送機構１１は、投入部３に載置されたカセット１ごと複数枚の基板Ｗを第２搬送機構１３に対して搬送する。

第２搬送機構１３は、収納されている全ての基板Ｗをカセット１から取り出した後、第３搬送機構１５に対して全ての基板Ｗを搬送する。また、第３搬送機構１５から処理済みの基板Ｗを受け取った後に、基板Ｗをカセット１に収容して第１搬送機構１１に搬送する。

第３搬送機構１５は、基板処理装置の長手方向に向けて移動可能に構成されており、上述した第２搬送機構１３との間で基板Ｗの受け渡しを行う。上記第３搬送機構１５の移動方向における手前側には、第１処理部１９が配備されている。この第１処理部１９は、複数枚の基板Ｗに対して洗浄処理及び乾燥処理を施すための洗浄乾燥部２１を備えているとともに、複数枚の基板Ｗに対して薬液処理を施すための薬液処理部２３を備えている。また、洗浄乾燥部２１は、薬液処理も実施可能に構成されている。

第１副搬送機構２５は、第１処理部１９内での基板搬送の他に、第３搬送機構１５との間で基板Ｗを受け渡しする。洗浄乾燥部２１の上方に位置する非処理位置では、第３搬送機構１５との間で基板Ｗを受け渡す動作が行なわれる一方、薬液処理部２３の上方に位置する非処理位置では基板Ｗの受け渡しが行なわれない。また、基板Ｗを処理する際には、洗浄乾燥部２１や薬液処理部２３の槽内に位置する処理位置にまで下降する。

また、第１処理部１９に隣接して、同様の構成を備えた第２処理部２７が配備されている。第２処理部２７は、洗浄乾燥部２９と、薬液処理部３１と、第２副搬送機構３３とを備えている。

なお、洗浄乾燥部２１，２９が本発明における基板洗浄乾燥装置に相当する。

次に、図２を参照して洗浄乾燥部２１について説明する。なお、図２は、洗浄乾燥部の概略構成を示した縦断面図である。

洗浄乾燥部２１は、処理槽３５と、この処理槽３５を覆うチャンバー３７（処理室）を備えている。処理槽３５は、処理液を貯留し、基板Ｗを浸漬して洗浄処理を施すための槽である。チャンバー３７は、処理槽３５の上方と周囲とに余裕を有して覆うものであり、その上部に基板Ｗを搬入出するための開口３７ａを備えている。

処理槽３５は、内槽３９と外槽４１を備えている。内槽３９は、その底面両側に、処理液を供給する注入管４３が設けられている。外槽４１は、内槽３９の上部開口を側方で囲うように設けられ、内槽３９から溢れた処理液を回収して排出する。内槽３９の底部中央には開閉自在であって、用途に応じて処理液や気体をチャンバー３７の外部に排出する排出口４５が形成されている。

なお、排出口４５は、後述する乾燥処理時における排気を円滑に行うために、整流板を備えるようにしてもよい。

処理槽３５の注入管４３には、処理液供給管４７の一端側が連通接続されている。その他端側には、純水供給源４９が連通接続されている。処理液供給管４７には、下流側から順に、制御弁５１とミキシングバルブ５３が取り付けられている。ミキシングバルブ５３は、複数種類の薬液供給源に連通した薬液配管が連通接続されており、処理に応じて適宜の薬液を処理液供給配管４７に注入する。

上述した第１副搬送機構２５は、背板５５と、基板保持部５７とを備えている。背板５５は板状部材を備え、懸垂姿勢で第１副搬送機構２５に取り付けられているとともに、処理槽３９の内壁面に沿って昇降自在に構成されている。その下端部正面側には、複数枚の基板Ｗを起立姿勢で保持するための基板保持部５７が長手方向を水平に取り付けられている。

図３を参照する。なお、図３は、基板保持部５７の一部を拡大した縦断面図である。

基板保持部５７は、背板５５に連結された支持部材５９と、支持部材５９から基板Ｗの整列方向に沿って延出された三本の係止部材６１とを備えている。係止部材６１は、基板Ｗの厚みよりもやや幅広の係止溝６１ａと、係止溝６１ａの間に立設され、基板Ｗを係止溝６１ａに案内する突起６１ｂが形成されている。各々の係止溝６１ａの底面には、基板Ｗの厚みより小径の吸引穴６１ｃが形成されている。各吸引穴６１ｃは、係止部材６１の長手方向に形成された吸引通路６１ｄに連通している。なお、係止部材６１の材料としては、例えば、ＰＥＥＫ（ポリ・エーテル・エーテル・ケトン）が挙げられる。

支持部材５９は、係止部材６１の基端部に連結されており、吸引通路６１ｄに連通した通路５９ａが形成されている。この通路５９ａは、処理槽３９及びチャンバー３７の外部に延出された配管を通して吸引源（図示省略）に連通されている。

図２に戻る。
チャンバー３７の開口３７ａ下部の両側には、チャンバー３７の内容積を小さくし、かつ乾燥用のエアの流れを整え、基板Ｗにできるだけ近い位置を気流が流下するように調整するための垂直整流板６３が取り付けられている。また、図示省略しているが、基板保持部５７の下方にあたる排出口４５には、内槽３９を流下してきたエアの流れを整えて排気するための水平整流板を取り付けるのが好ましい。

洗浄乾燥部２１は、チャンバー３７の上部に開閉自在の蓋部材６５を備えている。この蓋部材６５は、水平軸Ｐ周りに開閉自在に構成されている。チャンバー３７に接する部分には当接板材６７を備え、そこに形成された開口からなる供給口６７ａを囲うように、カバー部６９が取り付けられている。カバー部６９の空洞部６９ａにはフィルタ７１が取り付けられている。このフィルタ７１としては、例えば、ＵＬＰＡフィルタやケミカルフィルタが好ましい。ＵＬＰＡフィルタであれば微細なパーティクルを除去でき、ケミカルフィルタであれば有機物・アニオン・カチオンなどの除去が可能となる。また、カバー部６９の一側面には、空洞部６９ａにエアを導入するための配管６９ｂが取り付けられている。

配管６９ｂにはベローズ配管６９ｃの一端側が取り付けられ、その他端側には配管６９ｄが取り付けられている。この配管６９ｄには、主配管７３が連通接続されており、主配管７３はドライエア供給源７５に接続されている。また、主配管７３には、開閉弁７７が取り付けられている。開閉弁７７とドライエア供給源７５の間では、主配管７３が排気管７９に分岐され、そこに開閉弁８３が取り付けられている。

チャンバー３７は、その上部かつ蓋部材６５の下方であって、基板Ｗの搬入出経路を挟んで対向する側面の位置に、供給口８５と排気口８７を備えている。供給口８５には、上述した主配管７３の開閉弁７７と分岐管７９の間で主配管７３から分岐した分岐管８８が連通接続されている。この分岐管８８には、開閉弁８９が取り付けられている。開閉弁８９が開放された際には、供給口８５から流入したエアが排気口８７を通してチャンバー３７から排気されるようになっている。

次に、図４を参照してドライエア供給源７５について説明する。なお、図４は、ドライエア供給源の動作説明図である。

ドライエア供給源７５は、基板処理装置の洗浄乾燥部２１と連携して動作する。具体的には、その運転信号に応じて動作し、異常が発生した場合には洗浄乾燥部２１に対して総合異常信号を出力する。なお、ドライエア供給源７５は、クリーンルームのエアの露点（例えば相対湿度４０％の６，７℃）以下の湿度であって、露点が−２０℃以下、より好ましくは−６０℃以下のエアを生成するのが好ましい。特に、半導体デバイスのクリティカルな用途では、より高い清浄度が求められるので上記エアが好適である。クリティカルな用途とは、例えば、ゲート酸化膜前洗浄やゲート絶縁膜堆積（ＣＶＤ）前洗浄後の乾燥のことである。

運転信号がオフ、つまりスタンバイ時には、開閉弁７７，８９は閉止され、開閉弁８３は開放され、図中に二点鎖線で示すようにドライエアが供給される。
すなわち、ドライエア供給源７５はクリーンルーム大気を吸気し、除湿してドライエアを生成するとともに、除湿剤再生エアを生成する。これらの割合は、ほぼ半分ずつである。そして、ドライエアを主配管７３に供給しつつ、除湿剤再生用に利用したエアは水分を含むので、それを熱排気（例えば８０℃）として排気している。ドライエアは、排気管７９を通して排気されている。

なお、洗浄乾燥部２１の初期状態や洗浄処理の終了前では、開閉弁７７が開放され、閉止された蓋部材６５からチャンバー３７内にドライエアを供給し、内部を乾燥状態に維持している。つまり、吸引口６１ｃからの吸引を行わないで、以下のような運転状態に近い動作を行っている。

運転信号がオン、つまり、基板Wの搬入出時や乾燥処理時には、開閉弁７７又は開閉弁８９が開放されるとともに、開閉弁８３が閉止される。これにより排気管７９を通して排気されていたドライエアが供給され、チャンバー３７の上部にエアカーテンを形成したり、基板保持部５７に載置された基板Ｗにドライエアを供給したりする。

次に、図５から図７を参照して、上述した洗浄乾燥部２１の動作について説明する。なお、図５は基板の搬入時における動作説明図であり、図６は洗浄処理時における動作説明図であり、図７は基板の乾燥処理時における動作説明図である。

ここで、第１副搬送機構２５は、例えば、第１処理部１９の薬液処理部２３で所定の薬液処理を終えた複数枚の基板Ｗを保持したまま、図５に示すように第１処理部１９の洗浄乾燥部２１の上方あたる非処理位置に移動しているものとする。さらに、蓋部材６５が開放され、チャンバー３７の開口３７ａが開放されているものとする。また、蓋部材３７が開放されるのとほぼ同時に、開閉弁８３を閉止するとともに開閉弁８９を開放する。これによりチャンバー３７の上部にドライエアによるエアカーテンが形成され、蓋部材６５の開閉時に発生するパーティクルや、クリーンルーム内に浮遊している湿度の高い気体、パーティクル等がチャンバー３７内に流れ込むことを防止できる。したがって、以下の洗浄・乾燥処理をより清浄に施すことができる。なお、図５では、開放されている蓋部材６５により第１副搬送機構２５が薬液処理部２３から洗浄乾燥部２１側に移動できないように見えるが、第１副搬送機構２５は開放された蓋部材６５の上方を通過して非処理位置にまで基板Wを移動させている。

また、制御弁５１が開放されて所定の流量で純水供給源４９から純水が供給され、注入管４３を介して処理槽３５の内槽３９に処理液として供給されているものとする。この例では、洗浄乾燥部２９における処理は純水洗浄だけとするが、例えば、ミキシングバルブ５３を介して薬液を純水に混合し、薬液を含む処理液による処理を純水による洗浄処理の前に行うようにしてもよい。

基板Ｗを受け取っている第１副搬送機構２５は、図５及び図６に示すように、エアカーテンを通過させてこれらの基板Ｗを洗浄乾燥部２１の処理槽３５内に搬入する。具体的には、基板Ｗを内槽３９内の処理位置に下降させ、図６に示すように第１副搬送機構２５はその位置を維持する。基板Ｗが処理位置に達すると、蓋部材６５を閉止してチャンバー３７内を閉塞する。蓋部材６５が閉止されると、制御弁７７，８９を閉止し、制御弁８３を開放して、チャンバー３７内へのドライエア供給を停止する。そして、この状態を所定時間だけ維持して、基板Ｗに対して洗浄処理を施す。

所定時間に達すると、制御弁５１を閉止して処理槽３５に対する処理液の供給を停止するとともに、排出口４５を開放する。これにより内槽３９に貯留していた処理液が排出され、基板Ｗに対する洗浄処理が完了する。

洗浄液の排出完了とともに、制御弁７７を開放し、さらに基板保持部５７に対する吸引源による吸引を開始する。これにより、図７に示すように、蓋部材６５の下面から下方に向けて、清浄なドライエアが供給されて基板Ｗに対して乾燥処理が施される。ドライエアは、垂直整流板６３に沿って流下するとともに、基板Ｗの周囲を流下し、内槽３９を経て排出口４５から排出される。したがって、基板Ｗは、蓋部材６５の下面から供給されるドライエアの蒸発効果と、基板保持部５７の吸引穴６１ｃによる吸引効果との相乗効果により、数十秒程度（例えば３０秒未満）という短時間で迅速かつ完全に乾燥される。

上記の乾燥処理を所定時間施した後、制御弁７７を閉止するとともに、制御弁８９を開放し、蓋部材６５を開放する。そして、第１副搬送機構２５を動作させて基板保持部５７を処理位置から非処理位置にまで移動させる。その後、第１副搬送機構２５から第３搬送機構１５に洗浄乾燥処理を施した基板Ｗを移載し、第２搬送機構１３、第１搬送機構１１を介して基板Ｗを収納したカセット１が載置台９に載置される。

このように乾燥処理を洗浄処理と同じチャンバー３７内で実施するので、乾燥処理のために基板Ｗをチャンバー３７外の空気に晒して移動する必要がない。さらに、処理槽３５による洗浄処理の後の乾燥処理時には、チャンバー３７の上部開口３７ａを蓋部材６５によって閉塞することにより、チャンバー３７を密閉することができる。したがって、乾燥処理中であってもチャンバー３７の上方で基板Ｗの搬送を行うことができ、好適に乾燥処理を行うことができる。

なお、本実施例１は、洗浄処理に用いた処理液を処理槽３５から排出し、その後、吸引穴６１ｃから吸引を行いつつ乾燥処理を施すので、基板Ｗを昇降させる必要が無く迅速に乾燥処理に移行することができる。

また、上記の処理では、吸引穴６１ｃは基板保持部５７を処理槽３５内の処理位置に維持したまま吸引したが、処理液を処理槽３５から排出することなく処理槽３５上方に基板保持部５７を上昇させた状態で吸引穴６１ｃによる吸引及び蓋部材６５の下面からのドライエアの供給を行って乾燥させるようにしてもよい。

さらに、昇降自在の基板保持部５７とは別体で処理槽３５内に固定保持部を設け、処理液の排出後に固定保持部で吸引を行うようにしてもよい。つまり、基板保持部５７は基板の搬送だけに専念する形態であってもよい。

次に、上述した洗浄乾燥部２１が備えている基板保持部５７の実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は、基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。

係止部材６１は、基板Ｗの厚みよりもやや幅広の係止溝６１ａの間隔（基板Ｗの支持ピッチ）をおいて立設された複数個の突起６１ｂを有する。突起６１ｂは、例えば、図８（ｂ）に示すように、基板Ｗの整列方向における形状が三角形状を呈し、基板Ｗの整列方向に面した各傾斜面で基板Ｗを係止溝６１ａに案内する。係止溝６１ａには、吸引穴６１ｃが形成されている。各吸引穴６１ｃは、図８（ａ）に示すように、平面視で基板Ｗの外周に沿った方向に長径を有する長穴に形成されており、係止部材６１の長手方向に形成された吸引通路６１ｄに連通している。

なお、吸引穴６１ｃの短径は、従来例における丸穴の径と同等である。上記の吸引通路６１ｄは、外部に延出された配管を通して吸引源に連通されている。また、複数個の突起６１ｂの厚みは、図示の関係上、係止溝６１ａに対する比率において実際のものとは相違する。具体的には、係止溝６１ａがより近接する程度に薄いものである。

このような構成とすると、図９に示すように、平面視で長穴形状を呈する吸引穴６１ｃの形状が、基板Ｗの外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしているので、乾燥処理時には、従来例における丸穴ＰＲの斜め上方に位置する、基板Ｗ下縁部の両外側にあたる部分（図９中の点線で囲った領域Ｒ）であっても吸引が行われ、十分に乾燥用の気体が流下する。したがって、その部分の乾燥も十分に早く、液残りを防止することができてシミの発生を防止することができる。

換言すると、吸引穴６１ｃを長穴にしたことにより、基板Ｗを当接保持することになる吸引穴６１ｃの外周は、単なる丸穴に比較して、基板Ｗの円周方向に対して係止部材６１の中心部から見てそれぞれ両外側に移動する。これにより、係止部材６１の係止溝６１ａの上面外周部と基板Ｗの下円弧部分で挟まれる角度θ（図８（ｃ）に示す）が大きくなる。したがって、この部分で純水の液滴が保持されにくく、若しくは保持する液滴の大きさが小さくなる。また、角度θが大きくなることに伴い、ここから吸引穴６１ｃに向かう除湿エアの流れが生じやすくなる。これらの両効果によって、より乾燥が促進できる。

次に、基板保持部５７の他の実施形態について図１０を参照して説明する。なお、図１０は、基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。

この実施形態における吸引穴６１ｃは、基板Ｗの外周に沿った方向に沿って形成された二つの小径穴６１ｃ１，６１ｃ２で構成されている。これらの小径穴６１ｃ１，６１ｃ２は、従来例にある単なる丸穴と同等の径を有する。

この場合、図１１に示すように、吸引穴６１ｃの形状が、基板Ｗの外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしているので、丸穴の斜め上方に位置する、基板Ｗ下縁部の両外側にあたる部分（図１１中の点線で囲った領域Ｒ）であっても吸引が行われ、十分に乾燥用の気体が流下する。したがって、その部分の乾燥も十分に早く、液残りを防止することができてシミの発生を防止することができる。

換言すると、吸引穴６１ｃを二つの小径穴６１ｃ１，６１ｃ２で構成したことにより、基板Ｗは二つの小径穴６１ｃ１，６１ｃ２の間にあたる係止溝６１ａによって当接保持される。したがって、この部分に溜まる液滴は、両側の小径穴６１ｃ１，６１ｃ２に流入する除湿エアで容易に乾燥する。また、係止部材６１の係止溝６１ａの上面外周部と基板Ｗの下円弧部分で挟まれる角度θ（図１０（ｃ）に示す）が大きくなる。したがって、この部分で純水の液滴が保持されにくく、若しくは保持する液滴の大きさが小さくなる。角度θが大きくなることに伴い、ここから吸引穴６１ｃに向かう除湿エアの流れが生じやすくなる。これらの両効果により、従来例に比較して乾燥が促進できる。

また、本実施形態は、従来とほぼ同じ径の小径穴６１ｃ１，６１ｃ２を二つ形成すればよく、加工が容易にできる利点がある。

次に、基板保持部５７の他の実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は、基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。

本実施例における吸引穴６１ｃは、基板Ｗの外周に沿った方向に長径を有する長穴６１ｃ３と、平面視ほぼ円形状の丸穴６１ｃ４とを、平面視で互いの中心がほぼ一致するように重ねて形成してなる複合穴から構成されている。なお、丸穴６１ｃ４は、従来例にある単なる丸穴と同等の径を有する。

この場合も、図１３に示すように、吸引穴６１ｃの形状が、基板Ｗの外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしているので、図１３中の点線で囲った領域Ｒであっても吸引が行われ、十分に乾燥用の気体が流下する。したがって、上述した各実施形態と同様に、液残りを防止することができてシミの発生を防止できる。

換言すると、吸引穴６１ｃを複合穴にしたことにより、基板Ｗを当接保持することになる吸引穴６１ｃの外周は、従来例に比較し、基板Ｗの円周方向に対して係止部材６１の中心部から見て両外側に移動する。これにより、係止部材６１の係止溝６１ａの上面外周部と基板Ｗの下円弧部分で挟まれる角度θ（図１２（ｃ）に示す）が大きくなる。したがって、この部分で純水の液滴が保持されにくく、若しくは保持する液滴の大きさが小さくなる。また、角度θが大きくなることに伴い、ここから吸引穴６１ｃに向かう除湿エアの流れが生じやすくなる。これらの両効果により、従来例にある単なる丸穴に比較して乾燥が促進できる。

なお、この吸引穴６１ｃは、上述した実施形態のように長穴６１ｃ３を形成した後に、丸穴６１ｃ４を形成すればよく、加工が比較的容易であるという利点がある。

次に、基板保持部５７の他の実施形態について図１４〜図１６を参照して説明する。なお、図１４は、基板保持部を横方向から見た一部拡大縦断面図であり、図１５は基板保持部を正面から見た一部拡大縦断面図であり、図１６は基板保持部の一部を拡大した斜視図である。

係止部材６１の上部、つまり凹溝６１ｅには、多孔質部材９３が埋設されている（ポーラス部材とも呼ばれる）。このように吸引穴６１ｃの上部に多孔質部材９３を配していることから基板Ｗの端縁がはまり込むことがないので、図１５に示すように、基板Ｗの外周に沿った方向に吸引穴６１ｃの長さを従来よりも長くすることができる。

なお、ここにおける多孔質部材９３は、その目的から、いわゆる独立気泡型のものではなく、通気性がある、いわゆる連続気泡型であることが必須である。例えば、多孔質部材９３としては、多孔質ＳｉＣ、発泡樹脂（発泡ポリウレタンなど）が挙げられる。

このような構成によると、図１７に示すように、基板Ｗの外周に沿った方向に従来の吸引孔ＰＲよりも長く形成されている吸引穴６１ｃ及び多孔質部材９３を通して吸引するので、従来例であれば、水滴の残る箇所からも効果的に水滴を吸引できる。また、従来例のように一つの吸引穴ＰＲから直接的に吸引するよりも基板Ｗの外周に沿った方向に広く分散して除湿エアを吸引することができる。

したがって、吸引穴６１ｃの直上に位置する基板Ｗの下縁部だけでなく、その両外側に位置する基板Ｗの円弧部分（図１７中に点線で示す領域Ｒ）においても水滴を吸引でき、また除湿エアを十分に吸引させることができる。その結果、基板Ｗの下縁の両外側（Ｒ）をも十分に乾燥させることができ、液残りに起因するシミの発生を防止することができる。

なお、上記の基板保持部５７を図１８に示すような形態で実施してもよい。
ここで図１８は、その他の実施例を示し、基板保持部の一部を正面から見た縦断面図である。

すなわち、基板保持部５７の係止部材６１の上部に多孔質部材９３Ａを備える。この多孔質部材９３Ａは、縦断面が上向きの半円形状に形成されており、その円弧部分の上面に多孔膜９５が被着されている。

この多孔質部材９３Ａとしては、例えば、通気性を有するＳｉＣ、アルミナ、多孔質セラミックス、焼結石英、焼結金属などが例示される。これらは一般に基板Ｗよりも硬度が高いので、基板Ｗの端縁に傷が生じたりする恐れがある。そこで、その表面に多孔膜９５を被着することにより、傷等が生じるのを防止することができる。

多孔膜９５としては、弾性を有して基板Ｗの損傷を防止できる樹脂等の被膜が好ましく、具体的にはポリイミド樹脂の被膜が例示される。形成方法としては、例えば、ポリイミド樹脂を多孔質部材９３Ａの上面に被着した後、フォトレジスト被膜をその上に被着し、多孔のマスクパターンを形成した後にポリイミド樹脂をエッチングして多孔膜９５を形成する。

また、電着によって形成すれば、多孔質部材９３Ａの孔部分以外に樹脂等を被着することができ、少ない工程で多孔膜９５を形成することが可能である。

上記のような形態であっても、吸引穴６１ｃの直上に位置する基板Ｗの下縁部だけでなく、その両外側に位置する基板Ｗの円弧部分Ｒ（図１８中に示す点線の領域）においても水滴を吸引でき、また除湿エアを十分に吸引させることができる。したがって、既に詳述した実施形態と同様の作用・効果を奏する。しかも、多孔質部材９３Ａが上向き円弧状の断面形状を有するので、点接触とすることができ、先に詳述した実施形態に比較して基板Ｗの下縁と接触する面積を少なくすることができる。

次に、図１９〜２１を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図１９は実施例２に係る洗浄乾燥部の概略構成を示した縦断面図であり、図２０は移載及び乾燥処理時の動作説明図である。なお、上記実施例１と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明については省略する。

本実施例装置は、上記の構成に加え、中間チャック機構９７と、側方供給ノズル９９と、側方排気口１０１と、ＩＰＡ供給ノズル１０３とを備えている。但し、基板保持部５７の吸引に係る機構は備えていない。

中間チャック機構９７は、上述した実施例１の基板保持部５７と同様の支持部材や係止部材、係止溝、吸引穴等を備えており、同様に吸引源に連通接続されている。また、水平軸Ｐ１周りに回転自在であり、図１９中に実線で示す待避位置と、同図中に二点鎖線で示す保持位置とにわたって移動可能に構成されている。

中間チャック９７の側方にあたるチャンバー３７の一方側には、側方供給ノズル９９が備えられ、対向する他方側には側方排気口１０１が備えられている。側方供給ノズル９９は、上述したドライエア供給源７５に連通接続されている。側方供給ノズル９９から供給されたドライエアは、垂直整流板６５を透過して中間位置にある基板Ｗに向かう。ＩＰＡ供給ノズル１０３は、図示しないＩＰＡ供給源に連通されており、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を噴霧して処理槽３５の上部に供給するものである。

また、チャンバー３７は、処理槽３５の側方にあたる底部に底部排気口１０５を備えている。この底部排気口１０５は開閉自在に構成されており、主として蓋部材６５からドライエアが供給される際に排気用に利用される。

このように構成されている装置は、次のように動作するが、洗浄処理については上述した実施例１と同様であるので説明を省略する。なお、中間チャック機構９７は、図１９に示す待避位置にあるものとする。

洗浄処理が完了すると、処理槽３５内の処理液を排出することなく、基板保持部５７を処理位置（内槽３９内の洗浄処理を行う位置）から上昇させ、図１９中に示す中間位置にまで基板Ｗを移動させる。このとき、基板Ｗの上縁が処理液の液面から出るまでにＩＰＡ供給ノズル１０３からＩＰＡの噴霧を開始し、基板Ｗが中間位置に移動すると同時にそれを停止する。これにより、基板Ｗに付着している処理液が置換されて基板Ｗの乾燥が促進される。なお、ＩＰＡの乾燥を促進するため、底部排気口１０５から弱く排気を行って減圧しておくことが好ましい。この移動により、チャンバー３７内には、図２０に示す位置に基板Ｗが位置することになる。

中間位置に基板Ｗが移動すると、図２０に示すように中間チャック機構９７を作動させ、その位置を保持位置に移動する。これにより、中間チャック機構９７はその係止溝で基板Ｗを受け取る。そして、基板保持部５７は、図２０に示すように、処理槽３９の若干上方にあたる待機位置に下降して待機する。

次に、制御弁７７を開放してドライエア供給源７５からドライエアを蓋部材６５に対して供給し、中間位置にある基板Ｗに対して上方からドライエアを供給する。これとともに底部排気口１０５から排気を行う。さらに、吸引源による中間チャック機構９７の吸引を行って乾燥処理が行われる。これにより基板Ｗは、蓋部材６５の下面から供給されるドライエアの蒸発効果と、中間チャック機構９７による吸引効果と、ＩＰＡの置換効果との相乗効果により、より短時間で迅速かつ完全に乾燥される。

なお、この実施例では、ＩＰＡによる置換を乾燥処理時に併用しているので、基板Ｗ面におけるメニスカス部を抑制でき、基板Ｗの処理液からの引き上げ時においても乾燥が促進される。

上記の乾燥処理が終了すると、基板保持部５７が待避位置から上昇し、吸引が解除された中間チャック機構９７から基板Ｗを受け取り、蓋部材６５の開放とともに上方の非処理位置にまで上昇する。

また、上記の乾燥処理は、次のように行ってもよい。
すなわち、図２１に示すように、基板Ｗを中間位置に移動するまでの間、あるいは移動した後、制御弁７７を閉止したまま制御弁８９を開放して供給口８５と側方供給ノズル９９からのみドライエアをチャンバー３７内に供給する。これにより、処理液面から顔を出して中間処理に移動する基板Ｗまたは中間位置に移動した基板Ｗの側方からドライエアを供給することになり、側方から乾燥処理を施すことができる。

なお、蓋部材６５からのドライエア供給と、供給口８５と側方供給ノズル９９からのドライエア供給とを交互に切り替えて行ってもよい。

また、本実施例２は、処理槽３５での洗浄処理後、処理槽３５上方の中間チャック機構９７に基板Ｗを移載した後に乾燥させるので、移載時に、基板Ｗの端縁に付着した大きめの液滴をある程度落下させることができ、その後の乾燥処理を円滑に行うことができるという、実施例１に対する有利な点を備えている。

また、図２１に図示された位置より下方位置に側方供給ノズル９９を設け、処理槽３５の液面の上方位置において、基板Ｗを搬送させつつドライエアを供給するようにしてもよい。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）乾燥用の気体としてクリーンルームのエアを利用しているが、乾燥用の不活性ガス（例えば、窒素）を代用してもよい。

（削除）

（２）蓋部材６５から清浄な気体が供給できる場合には、フィルタ７１を蓋部材６５に備える必要はない。

（３）基板Ｗを処理液から引き上げる前に電解水を内槽３９に供給する手段をさらに備え、基板Ｗからのシリコンの溶出を抑制するようにしてもよい。

以上のように、この発明は、基板に対する洗浄及び乾燥を連続的に行う処理に適している。

洗浄乾燥部を備えた基板処理装置の概略構成図を示す平面図である。 実施例１に係る洗浄乾燥部の概略構成を示した縦断面図である。 基板保持部の一部を拡大した縦断面図である。 ドライエア供給源の動作説明図である。 搬入時における動作説明図である。 洗浄処理時における動作説明図である。 乾燥処理時における動作説明図である。 基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。 図８の作用説明図である。 基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。 図１０の作用説明図である。 基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。 図１２の作用説明図である。 基板保持部を横方向から見た一部拡大縦断面図である。 基板保持部を正面から見た一部拡大縦断面図である。 基板保持部の一部を拡大した斜視図である。 乾燥処理時の気体の流れを模式的に示した図である。 基板保持部の一部を正面から見た縦断面図である。 実施例２に係る洗浄乾燥部の概略構成を示した縦断面図である。 乾燥処理時の動作説明図である。 乾燥処理時の動作説明図である。

符号の説明

Ｗ … 基板
１ … カセット
３ … 載置部
１１ … 第１搬送機構
１３ … 第２搬送機構
１９ … 第１処理部
２１ … 洗浄乾燥部
２３ … 薬液処理部
２５ … 第１副搬送機構
３５ … 処理槽
３７ … チャンバー
３９ … 内槽
４１ … 注入管
４７ … 処理液供給管
５１ … 制御弁
５５ … 背板
５７ … 基板保持部
５９ … 支持部材
６５ … 蓋部材
７１ … フィルタ
９７ … 中間チャック機構
９９ … 側方供給ノズル
１０１ … 側方排気口
１０３ … ＩＰＡ供給ノズル
１０５ … 底部排気口

Claims (6)

1. 基板に洗浄処理を施した後、乾燥処理を施す基板洗浄乾燥装置において、
   処理液を貯留し、処理液に基板を浸漬させて基板に洗浄処理を施す処理槽と、
   基板を搬入出するための開口を上部に有し、前記処理槽を収納する処理室と、
   前記処理室の開口に対して開閉自在である蓋部材と、
   吸引穴を有し、基板を保持した状態で、前記処理室の上方にあたる非処理位置と前記処理槽内との間で移動自在である保持手段と、
   前記処理槽内において前記保持手段に保持された基板に向けて気体を供給する供給口を有する第１供給手段と、
   前記処理槽の上方であって、前記処理槽の側面位置に設けられた第２供給手段と、
   前記処理槽から処理液を排出する排出手段と、を備え、
   前記蓋部材を閉止した状態で、前記処理槽の処理液による基板の洗浄処理を行わせ、前記排出手段により前記処理槽から処理液を排出させた後、前記保持手段の吸引穴は吸引を行うとともに、前記供給口から基板に向けて気体を供給させ、
   前記非処理位置と前記処理槽内との間で前記保持手段を移動させる際には、前記第２供給手段により形成されたエアカーテンを通過させることを特徴とする基板洗浄乾燥装置。
2. 請求項１に記載の基板洗浄乾燥装置において、
   前記供給口から供給される気体の流れを整え、基板にできるだけ近い位置を気流が流下するように調整する垂直整流板をさらに備えることを特徴とする基板洗浄乾燥装置。
3. 基板に洗浄処理を施した後、乾燥処理を施す基板洗浄乾燥装置において、
   処理液を貯留し、処理液に基板を浸漬させて基板に洗浄処理を施す処理槽と、
   基板を搬入出するための開口を上部に有し、前記処理槽を収納する処理室と、
   前記処理室の開口に対して開閉自在である蓋部材と、
   前記処理槽内で基板を保持する第１保持手段と、
   前記第１保持手段との間で基板の受け渡しが可能であり、吸引穴を有するとともに前記処理室内の前記処理槽上方の位置で基板を保持する第２保持手段と、
   前記第２保持手段に保持された基板に向けて気体を供給する供給口と、
   前記処理室の底部に前記処理室を排気する底部排気口と、を備え、
   前記蓋部材を閉止した状態で、前記処理槽の処理液による基板の洗浄処理を行わせ、前記第１保持手段から前記第２保持手段へ基板を受け渡した後、前記処理室内の前記処理槽上方の位置にある前記第２保持手段の吸引穴は吸引を行うとともに、前記供給口から基板に向けて気体を供給させつつ前記底部排気口から排気を行わせることを特徴とする基板洗浄乾燥装置。
4. 請求項３に記載の基板洗浄乾燥装置において、
   前記供給口は第１供給手段であり、
   前記処理槽の上方であって、前記処理室の側面位置に設けられ、かつ前記処理室内に気体を供給する第２供給手段をさらに備え、
   前記第１保持手段は、基板を保持した状態で、前記処理室の上方にあたる非処理位置と前記処理槽内との間で移動自在であり、
   前記第２保持手段を前記処理槽内から前記処理室内の前記処理槽上方位置に移動させる際に、前記第２供給手段から基板に向けて気体を供給することを特徴とする基板洗浄乾燥装置。
5. 請求項３または４に記載の基板洗浄乾燥装置において、
   前記処理槽の上方であって前記処理室の側方位置に設けられ、かつ前記第２保持手段により保持された基板に有機溶剤を供給する有機溶剤供給手段をさらに備えることを特徴する基板洗浄乾燥装置。
6. 請求項３から５のいずれかに記載の基板洗浄乾燥装置において、
   前記供給口から供給される気体の流れを整え、基板にできるだけ近い位置を気流が流下するように調整する垂直整流板をさらに備えることを特徴とする基板洗浄乾燥装置。

Images