JP4602540B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウェ−ハ、液晶表示装置用の基板、記録ディスク用の基板、あるいはマスク用基板や、その他の基板を処理するための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の製造工程において、ウェ−ハの表面を清浄なものにするために、薬液や純水等の処理液によってウェ−ハを処理することが行われている。従来より、ウェ−ハ表面を薬液によって洗浄したのち、純水等の処理液によってリンスを行い、さらにイソプロピルアルコール等の有機溶剤を用いてウェ−ハを乾燥させるといった処理が行われている。この明細書ではイソプロピルアルコールをＩＰＡと略称することもある。
【０００３】
例えば、ウェーハを純水によって洗浄したのち、このウェーハをＩＰＡのベーパにさらすことにより、ウェーハの表面にＩＰＡを凝縮させる。このＩＰＡの凝縮により、それまでウェーハに付着していた純水がＩＰＡと置換し、純水がウェーハの表面から流れ落ちることに伴い、パーティクル等の汚染物質が洗い流される。そののちＩＰＡが蒸発することにより、ウェーハの表面が乾燥する。この乾燥の過程で基板の表面に水滴が僅かでも残ると、基板の表面にウォータマークとよばれる酸化膜が形成される。ウォータマークはパーティクルと同様に基板の品質を悪化させる原因となるため、これらの汚染物質が基板に付着することを極力回避することが望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
基板（例えばウェーハ）が薬液によって処理された場合、基板の表面状態は処理の種類によって異なる。例えばフッ酸系薬液による処理がなされた半導体ウェーハの表面は疎水性となり、それ以外の処理では一般に基板の表面が親水性となる。従来の基板処理装置では、基板表面が疎水性，親水性にかかわりなく同等の条件でベーパを発生させている。しかし本発明者らの研究によると、基板の表面が疎水性である場合と親水性である場合とでは、乾燥後の基板に残る汚染物質の量に相違があることが判明した。そして本発明者らは、汚染物質の付着量が有機溶剤ベーパの発生量と関連があることも突き止めた。
【０００５】
従って本発明の目的は、基板の表面に付着する汚染物質をより少なくすることができるような基板処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を果たすための本発明の基板処理装置は、処理すべき基板を収容する処理槽と、前記処理槽の内部に処理液を供給する処理液供給手段と、有機溶剤液を収容し、該有機溶剤液から発生したベーパを前記処理槽の内部に導入するベーパ発生槽と、前記処理槽から前記処理液を排出する処理液排出手段と、前記ベーパ発生槽内の有機溶剤液を加熱するための溶剤加熱装置であって、前記処理槽内に収容される前記基板の表面が疎水性であるときに前記有機溶剤液を第１の温度に加熱し、前記基板の表面が親水性であるときに前記有機溶剤液を前記第１の温度よりも高い第２の温度に加熱する溶剤加熱装置とを具備している。
【０００７】
この発明では、基板の表面が疎水性の場合にベーパ発生槽内の有機溶剤液を第１の温度に加熱する。基板の表面が親水性の場合には、ベーパ発生槽内の有機溶剤液を比較的高温の第２の温度に加熱する。このベーパ発生槽に不活性ガスを供給するなどして、有機溶剤液のベーパを発生させ、処理槽に導入する。第２の温度に加熱された有機溶剤液は、第１の温度に加熱された有機溶剤液よりも多量のベーパを発生する。このベーパが基板の表面に凝縮することにより、それまで基板に付着していた処理液（例えば純水）が有機溶剤と置換し、処理液が基板の表面から流れ落ちるとともに、パーティクル等の汚染物質が洗い流される。そののち有機溶剤が蒸発することにより、基板の表面が乾燥する。
【０００８】
前記処理液の一例は純水、有機溶剤の一例はイソプロピルアルコールである。その場合、前記第１の温度を５０℃±５℃、第２の温度を７０℃±５℃とするとよい。
【０００９】
本発明の基板処理装置は、前記第１の温度に加熱された有機溶剤液を収容する第１の溶剤加熱槽と、前記第２の温度に加熱された有機溶剤液を収容する第２の溶剤加熱槽と、これら有機溶剤加熱槽と前記ベーパ発生槽とをつなぐ配管系と、前記配管系に設けられ、前記処理槽に収容される基板の表面が疎水性の場合に前記第１の溶剤加熱槽を前記ベーパ発生槽に連通させ、前記処理槽に収容される基板の表面が親水性の場合に前記第２の溶剤加熱槽を前記ベーパ発生槽に連通させる切換手段とを備えているとよい。
【００１０】
本発明の基板処理装置は、基板の表面が疎水性であるときにベーパ発生槽内の有機溶剤液に第１の量のバブリング用不活性ガスを供給し、基板の表面が親水性であるときに前記第１の量よりも多い第２の量のバブリング用不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備えていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１の実施形態について図１と図２を参照して説明する。
図１に示す基板処理装置１０は、基板の一例としての半導体ウェーハＷを処理するための設備である。ここで言う処理とは、例えばウェーハＷを薬液によってエッチングしたり、例えばウェーハＷの表面をフッ酸処理する工程、あるいはウェーハＷを水洗い（リンス）する処理、水洗い後のウェーハＷを有機溶剤を用いて乾燥させる処理などである。これらの処理は以下に説明する処理槽１１を用いて順次行われる。有機溶剤の一例はＩＰＡ（イソプロピルアルコール）である。
【００１２】
処理槽１１は、上面が開口した有底箱形の内槽１５と、内槽１５の上部外周を包囲する外槽１６とを備えている。内槽１５の底部に処理液供給部２０が設けられている。処理液供給部２０は処理液導入管２１に接続されている。これら処理液供給部２０や処理液導入管２１は、この発明で言う処理液供給手段を構成している。
【００１３】
処理液導入管２１は、流量制御弁２２を介して純水供給源２３に接続されている。この処理液導入管２１には、流量制御弁２４を介して薬液供給源２５も接続されている。処理液供給手段として機能する薬液供給源２５は、所望の薬液を所定濃度および所定温度に調製するための薬液調合手段を備えている。薬液は、処理の目的（例えば洗浄、エッチング、酸化等の処理）に応じて、例えばフッ酸、塩酸、過酸化水素水、硫酸、オゾン水、アンモニア水、アルカリ性洗剤、界面活性剤、アミン系有機溶剤、フッ素系有機溶剤、電解イオン水などから選択され、必要に応じてこれら複数の薬液を混合したものであってもよい。
【００１４】
内槽１５の最も低い位置に処理液排出部３０が設けられている。処理液排出部３０に内槽廃液管３１が接続されている。これら処理液排出部３０や内槽廃液管３１は、この発明で言う処理液排出手段を構成している。内槽廃液管３１に、開閉弁３２と、ポンプ３３と、流量制御弁３４を備えた排気管３５が接続されている。さらにこの内槽廃液管３１に、開閉弁３６とポンプ３７と流量制御弁３８を備えた排液管３９が接続されている。またこの排液管３９に、開閉弁４０を備えた排水管４１が接続されている。
【００１５】
外槽１６は、内槽１５の上部から溢れ出る処理液を受け入れるためのオーバーフロー槽として機能する。外槽１６の最も低い位置にドレイン管４２が接続されている。ドレイン管４２の他端側は排液管３９に接続されている。内槽１５と外槽１６は、フッ酸やイソプロピルアルコール等の有機溶剤によって腐食されにくい材料（例えばポリフッ化ビニリデンなど）からなる。
【００１６】
外槽１６の上部に、開閉可能な蓋５０が設けられている。蓋５０に不活性ガス供給管５１が接続されている。不活性ガス供給管５１は、流量制御弁５２を介して不活性ガス供給源５３に接続され、常温または加熱された窒素ガス等の不活性ガスを、処理槽１１の上部から処理槽１１の内部に供給するようになっている。
【００１７】
処理槽１１の近傍にベーパ供給機構６０が設けられている。ベーパ供給機構６０は、外槽１６の近傍に配置されたベーパ発生槽６１と、有機溶剤を加熱するための溶剤加熱装置６２と、これらベーパ発生槽６１と溶剤加熱装置６２とをつなぐ配管系６３などを備えている。
【００１８】
ベーパ発生槽６１には、内槽１５の上方に開口するベーパ吐出口６５と、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液（ＩＰＡ液）Ｓの温度を検出するための温度センサ６７が設けられている。ベーパ発生槽６１にバブリング用の不活性ガス供給管７０が接続されている。この不活性ガス供給管７０は、流量制御弁７１を介して不活性ガス供給源７２に接続され、常温または加熱された窒素ガス等の不活性ガスをベーパ発生槽６１の内部に供給する。不活性ガス供給管７０の途中にヒータ７３が設けられている。このヒータ７３は、不活性ガス供給管７０からベーパ発生槽６１に供給される不活性ガスを、有機溶剤液Ｓの温度に応じて加熱することができるようになっている。
【００１９】
これら不活性ガス供給管７０と流量制御弁７１と不活性ガス供給源７２とヒータ７３等は、この発明でいう不活性ガス供給手段７４を構成している。不活性ガス供給手段７４は、ウェーハＷの表面が疎水性であるときにベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓに第１の量のバブリング用不活性ガスを供給し、ウェーハＷの表面が親水性であるときに第１の量よりも多い第２の量のバブリング用不活性ガスを供給することができるようになっている。
【００２０】
溶剤加熱装置６２は、純水等の加熱媒体８０を貯溜する槽８１と、加熱媒体８０を加熱するヒータ８２と、加熱媒体８０の温度を検出する第１の温度センサ８３と、槽８１の内部に設けられた溶剤加熱槽（ＩＰＡ槽）８４と、溶剤加熱槽８４に貯溜されたイソプロピルアルコールの温度を検出する第２の温度センサ８５などを備えている。
【００２１】
温度センサ６７，８３，８５による温度検出値は、マイクロコンピュータ等の演算手段を備えた制御装置８６に入力される。この制御装置８６は、温度センサ６７，８３，８５から入力した温度検出値に基いて、ヒータ８２の発熱量をコントロールすることにより、ベーパ発生槽６１の有機溶剤液Ｓを、後述する第１の温度（５０℃±５℃）および第２の温度（７０℃±５℃）をはじめとして、ウェーハＷの表面状態に応じて所望温度に加熱することができるようになっている。
【００２２】
配管系６３は、ベーパ発生槽６１の底部に接続された有機溶剤給排管９０と、有機溶剤給排管９０にポンプ９１を介して接続された有機溶剤供給管９２と、ベーパ発生槽６１の上部に接続された有機溶剤戻り管９３などを備えている。有機溶剤供給管９２は溶剤加熱槽８４に連通し、溶剤加熱槽８４内の有機溶剤液Ｓをポンプ９１を経てベーパ発生槽６１に供給することができるようになっている。有機溶剤戻り管９３は、ベーパ発生槽６１においてオーバーフローした有機溶剤液Ｓを、溶剤加熱槽８４に戻すことができるようになっている。さらに有機溶剤給排管９０には、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓを排出する際に開弁される廃液弁９４が設けられている。溶剤加熱槽８４には、有機溶剤補給用の管９５を介して有機溶剤の供給源９６が接続されている。図１においては、便宜上、廃液弁９４の上方に有機溶剤戻り管９３が描かれているが、実際の装置では有機溶剤戻り管９３は廃液弁９４よりも低い位置にある。
【００２３】
次に、上記基板処理装置１０の機能について説明する。
基板の一例であるウェーハＷを薬液によって処理する場合には、所望の薬液が薬液供給源２５から処理液導入管２１と処理液供給部２０を通って内槽１５に供給される。この薬液にウェーハＷが所定時間浸漬されることによって、薬液に応じた処理（例えばエッチングやフッ酸処理、洗浄等）が行われる。
【００２４】
所定時間の薬液処理が終了したのち、純水供給源２３から送られる純水が、処理液導入管２１と処理液供給部２０を通って内槽１５に供給される。この純水は内槽１５内に残留していた前記薬液を押し出しつつ、内槽１５の上部から溢れて外槽１６に流れ込み、ドレイン管４２から配水管４１を通って排出される。こうして純水を所定時間内槽１５に供給し続けることにより、内槽１５の内部が新鮮な純水によって洗浄されるとともに、内槽１５を純水で満たし続けることができる。
【００２５】
以下に、上記処理装置１０を用いてウェーハＷの洗浄とリンスおよび乾燥工程を実施する場合について、図２に示すタイムチャートを参照して説明する。
純水供給源２３から送られる純水が、処理液導入管２１と処理液供給部２０を通って内槽１５に供給され、内槽１５から溢れた純水がドレイン管４２から配水管４１を通って排出される。待機状態では、このようして新鮮な純水Ｊが内槽１５に供給され続ける。
【００２６】
一方、ベーパ供給機構６０は、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液ＳがウェーハＷの表面状態に応じた温度となるように、溶剤加熱槽８４内の有機溶剤液Ｓを有機溶剤供給管９２を介してベーパ発生槽６１に供給する。ベーパ発生槽６１内に供給された有機溶剤液Ｓは、ベーパ発生槽６１から溢れた分が戻り管９３から溶剤加熱槽８４に戻される。こうして有機溶剤液Ｓがベーパ発生槽６１と溶剤加熱槽８４との間を循環することにより、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓが一定温度に保たれる。
【００２７】
例えばウェーハＷの表面が疎水性の場合には、以下に述べる理由により、第１の温度（５０℃±５℃）に加熱された有機溶剤液Ｓがベーパ発生槽６１に供給される。ウェーハＷの表面が親水性の場合には、第２の温度（７０℃±５℃）に加熱された有機溶剤液Ｓがベーパ発生槽６１に供給される。
【００２８】
処理槽１１の蓋５０を開け、ウェーハＷを内槽１５内の純水Ｊに投入したのち蓋５０を閉じる。さらに処理槽１１の内部に不活性ガス供給管５１から窒素等の不活性ガスを供給する。処理槽１１内の空気が不活性ガスと置換したのち不活性ガスの供給を停止する。
【００２９】
制御装置８６に記憶された処理手順に従ってウェーハＷの水洗とリンスがなされたのち、ベーパ発生槽６１の内部に、不活性ガス供給管７０によってバブリング用の窒素等の不活性ガスが供給される。ベーパ発生槽６１に供給される不活性ガスは、ヒータ７３により、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓに対応した温度に調節される。この不活性ガスによるバブリング（例えば１分程度）によって、ベーパ発生槽６１内に有機溶剤液Ｓのベーパが発生する。発生したベーパはベーパ吐出口６５から処理槽１１の内部に導入され、純水Ｊの上の空間に充満する。
【００３０】
不活性ガス供給手段７４は、ウェーハＷが疎水性であるときに第１の量のバブリング用不活性ガスをベーパ発生槽６１に供給し、ウェーハＷが親水性であるときに第１の量よりも多い第２の量のバブリング用不活性ガスをベーパ発生槽６１に供給してもよい。このようにウェーハＷの表面状態に応じて不活性ガスの量を変化させることにより、疎水性のウェーハＷを処理する場合に比較して、親水性のウェーハＷを処理する場合のベーパ発生量を多くすることができる。
【００３１】
そののち排水工程に移り、内槽排液管３１の開閉弁３６を開けることにより、流量制御弁３８を介して内槽１５内の純水Ｊが少しずつ排出される。純水Ｊが排出されることに伴ない、純水Ｊの液面が下がるため、ウェーハＷがその上端から液面上に次第に露出してゆく。
【００３２】
ウェーハＷの表面が液面上に露出することに伴い、処理槽１１内の有機溶剤のベーパが液面上のウェーハＷの表面に触れる。ここで処理槽１１内の純水Ｊはほぼ室温となっているため、ウェーハＷの温度もほぼ室温となっている。このため有機溶剤のベーパがウェーハＷに触れて急冷されることにより、液面上のウェーハＷの表面に有機溶剤のベーパが凝縮して有機溶剤の膜を形成してゆく。ウェーハＷの表面に有機溶剤の膜が形成されると、それまでウェーハＷに付着していた純水が有機溶剤と置換することにより、ウェーハＷの表面から流れ落ちる。
【００３３】
内槽１５内の純水Ｊが排出されたのちに、ベーパ発生槽６１への不活性ガスの供給とバブリングを停止する。そしてベーパ発生槽６１内の有機溶剤液を有機溶剤給排管９０を経て溶剤加熱槽８４に戻し、排気工程に移る。
【００３４】
排気工程では、不活性ガス供給管５１から常温または加熱された不活性ガスが処理槽１１に供給され続けるとともに、処理槽１１内のベーパおよびウェーハＷの表面から発散した有機溶剤を含むガスが、処理液排出部３０と排気管３５を経て排気処理設備（図示せず）に排出される。
【００３５】
所定時間の排気工程が終了したのち、蓋５０が開放され、ウェーハＷが処理槽１１から取出される。そののち、処理液導入管２１によって、純水が内槽１５に供給される。内槽１５に供給された純水は内槽１５の上端から溢れ、ドレイン管４２を経て処理槽１１の外部に排出される。こうして常に新鮮な純水が内槽１５に供給され、待機状態に戻る。
【００３６】
一方、ベーパ供給機構６０は、ウェーハＷの表面状態に応じた温度に加熱された有機溶剤液Ｓをベーパ発生槽６１に供給するとともに、ベーパ発生槽６１内の余分な有機溶剤液Ｓを溶剤加熱槽８４に戻す。図１においては、便宜上、廃液弁９４の上に有機溶剤戻り管９３が描かれているが、実際の装置では有機溶剤戻り管９３は廃液弁９４よりも低い位置にあり、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓは重力によって有機溶剤給排管９０と廃液弁９４と有機溶剤戻り管９３を通って溶剤加熱槽８４に回収される。こうして有機溶剤液Ｓがベーパ発生槽６１と溶剤加熱槽８４との間を循環することにより、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓが所定温度に保たれる。
【００３７】
下記表１は、以上説明した基板処理装置１０を使ってバッチ処理により５０枚のウェーハＷを純水により洗浄し、これらのウェーハＷを乾燥させた場合のパーティクル（０．１６μｍ以上）の残留量を調べた結果を示している。この試験において、ウェーハＷは垂直な姿勢となるように所定ピッチで互いに平行に５０枚並べてホルダによって支持し、内槽１５に収容した。不活性ガス供給管７０からベーパ発生槽６１に供給するバブリング用の窒素ガスの量は１０リットル／分とした。
【００３８】
表１においてＮｏ．１は内槽１５の最も奥に位置するウェーハ、Ｎｏ．２は内槽１５の中央に位置するウェーハ、Ｎｏ．３は内槽１５の最も手前側に位置するウェーハである。洗浄前のウェーハ１枚当たりパーティクル数は１０〜３０個であった。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表１の結果からも判るように、ウェーハＷの表面が疎水性であるときに有機溶剤液Ｓを第１の温度（５０℃〜５５℃）に加熱し、ウェーハＷの表面が親水性であるときに有機溶剤液Ｓを第１の温度よりも高い第２の温度（７０℃〜７５℃）に加熱することにより、パーティクルの量が大幅に減少することが判明した。すなわち、ウェーハＷの表面が疎水性であるときにベーパの発生量を比較的少なくし、ウェーハＷの表面が親水性であるときにベーパの発生量を多くすることによって、汚染物質の付着をより効果的に低減できた。なお、第１の温度が５０℃±５℃、第２の温度が７０℃±５℃であれば、上記と同様の効果が認められた。また、異物としてのパーティクルだけでなく、ウォータマークも含めて同様の効果が認められた。
【００４１】
また下記表２に示すように、ウェーハＷが疎水性であるときに第１の量（例えば１０リットル／分）のバブリング用不活性ガスを不活性ガス供給手段７４によってベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓに供給し、ウェーハＷが親水性であるときに第１の量よりも多い第２の量（例えば３０リットル／分）のバブリング用不活性ガスを有機溶剤液Ｓに供給した場合も、パーティクルの付着量を減らすことができた。表２においてベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓの温度は、親水性，疎水性のいずれも場合も５０℃〜５５℃である。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表２からも判るように、種々のテストの結果、基板（ウェーハＷ）の表面が親水性である場合に不活性ガスのバブリング量を２５±５リットル／分と比較的多くし、ウェーハＷの表面が疎水性であるときにバブリング量を５±５リットル／分と少なくすることにより、ウォータマークも含めてパーティクルの付着量を減らせることが判った。
【００４４】
図３は本発明の第２の実施形態の基板処理装置１０′を示している。この基板処理装置１０′は、互いに異なる温度の有機溶剤液を収容する複数の溶剤加熱槽８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｎと、各溶剤加熱槽８４ａ〜８４ｎとベーパ発生槽６１をつなぐ配管系６３と、例えば切換弁などを含む切換手段１００を備えている。第１の溶剤加熱槽８４ａには第１の温度（５０℃±５℃）に加熱されたＩＰＡ液が収容され、第２の溶剤加熱槽８４ｂには第２の温度（７０℃±５℃）に加熱されたＩＰＡ液が収容される。それ以外の溶剤加熱槽８４ｃ，８４ｎにも、それぞれ基板の表面状態に適した温度の有機溶剤液が収容されている。
【００４５】
切換手段１００は、基板の表面状態に応じた温度の有機溶剤をベーパ発生槽６１に供給することができるように、溶剤加熱槽８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｎからベーパ発生槽６１に至る経路を切換える機能を有している。例えば基板が疎水性の場合には、第１の溶剤加熱槽８４ａをベーパ発生槽６１に連通させ、基板の表面が親水性の場合に第２の溶剤加熱槽８４ｂをベーパ発生槽６１に連通させる。
【００４６】
このように複数の溶剤加熱槽８４ａ〜８４ｎを必要に応じて切換えることができる構成であれば、基板の種類が変ったときなどに、基板の表面状態に適した温度の有機溶剤液を迅速にベーパ発生槽６１に供給することができる。これらの点以外の構成と作用、効果については第１の実施形態と同様であるから説明は省略する。
【００４７】
なお、本発明の基板処理装置は前記実施形態に制約されるものではなく、本発明を実施するに当たって、処理槽をはじめとして、処理液供給手段やベーパ発生槽、処理液排出手段、溶剤加熱装置、第１および第２の温度などの具体的な態様など、この発明を構成する各要素をこの発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変形して実施できることは言うまでもない。また本発明の基板処理装置は、半導体ウェーハ以外の基板、例えば、液晶表示装置用のガラス基板や、光記録ディスクおよび磁気記録ディスク等の記録ディスク用基板などの各種基板を処理する用途にも適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、基板の表面状態に応じて有機溶剤ベーパの発生量を制御することによって、基板表面にパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができ、高品質の基板を得ることができる。
【００４９】
請求項２に記載した発明によれば、純水によって洗浄された基板をＩＰＡを用いて乾燥させる場合に、基板の表面状態に応じてパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができ、高品質の基板を得ることができる。
【００５０】
請求項３に記載した発明によれば、基板表面が疎水性ときにベーパ発生槽内のＩＰＡ液を５０℃±５℃、基板表面が親水性のときに７０℃±５℃に保つことにより、基板表面がいずれの状態にあってもパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができる。
請求項４に記載した発明によれば、基板の表面状態に応じた温度の有機溶剤をベーパ発生槽に迅速に供給することができる。
【００５１】
請求項５に記載した発明によれば、基板の表面状態に応じて有機溶剤ベーパの発生量を制御することによって、基板表面にパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができ、高品質の基板を得ることができる。
【００５２】
請求項６と請求項７に記載した発明によれば、半導体ウェーハ等の基板の処理に適した所望の薬液を処理槽に供給することができる。
請求項８に記載した発明によれば、内槽に供給された処理液を外槽にオーバーフローさせることによって外槽から排出し、内槽内部の汚染物質やパーティクル等を連続的に洗い流すことができる。
【００５３】
請求項９に記載した発明によれば、基板の表面状態に応じて有機溶剤ベーパの発生量を制御することによって、基板表面にパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができ、高品質の基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の基板処理装置を模式的に示す断面図。
【図２】 図１に示された基板処理装置の機能を示すタイムチャート。
【図３】 本発明の第２の実施形態の基板処理装置を模式的に示す側面図。
【符号の説明】
１０，１０′…基板処理装置
１１…処理槽
２１…処理液導入管（処理液供給手段）
３０…処理液排出部（処理液排出手段）
６１…ベーパ発生槽
６２…溶剤加熱装置
７４…不活性ガス供給手段
８４…溶剤加熱槽
Ｗ…ウェーハ（基板の一例）
Ｓ…有機溶剤液
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウェ−ハ、液晶表示装置用の基板、記録ディスク用の基板、あるいはマスク用基板や、その他の基板を処理するための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の製造工程において、ウェ−ハの表面を清浄なものにするために、薬液や純水等の処理液によってウェ−ハを処理することが行われている。従来より、ウェ−ハ表面を薬液によって洗浄したのち、純水等の処理液によってリンスを行い、さらにイソプロピルアルコール等の有機溶剤を用いてウェ−ハを乾燥させるといった処理が行われている。この明細書ではイソプロピルアルコールをＩＰＡと略称することもある。
【０００３】
例えば、ウェーハを純水によって洗浄したのち、このウェーハをＩＰＡのベーパにさらすことにより、ウェーハの表面にＩＰＡを凝縮させる。このＩＰＡの凝縮により、それまでウェーハに付着していた純水がＩＰＡと置換し、純水がウェーハの表面から流れ落ちることに伴い、パーティクル等の汚染物質が洗い流される。そののちＩＰＡが蒸発することにより、ウェーハの表面が乾燥する。この乾燥の過程で基板の表面に水滴が僅かでも残ると、基板の表面にウォータマークとよばれる酸化膜が形成される。ウォータマークはパーティクルと同様に基板の品質を悪化させる原因となるため、これらの汚染物質が基板に付着することを極力回避することが望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
基板（例えばウェーハ）が薬液によって処理された場合、基板の表面状態は処理の種類によって異なる。例えばフッ酸系薬液による処理がなされた半導体ウェーハの表面は疎水性となり、それ以外の処理では一般に基板の表面が親水性となる。従来の基板処理装置では、基板表面が疎水性，親水性にかかわりなく同等の条件でベーパを発生させている。しかし本発明者らの研究によると、基板の表面が疎水性である場合と親水性である場合とでは、乾燥後の基板に残る汚染物質の量に相違があることが判明した。そして本発明者らは、汚染物質の付着量が有機溶剤ベーパの発生量と関連があることも突き止めた。
【０００５】
従って本発明の目的は、基板の表面に付着する汚染物質をより少なくすることができるような基板処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を果たすための本発明の基板処理装置は、処理すべき基板を収容する処理槽と、前記処理槽の内部に処理液を供給する処理液供給手段と、有機溶剤液を収容し、該有機溶剤液から発生したベーパを前記処理槽の内部に導入するベーパ発生槽と、前記処理槽から前記処理液を排出する処理液排出手段と、前記ベーパ発生槽内の有機溶剤液を加熱するための溶剤加熱装置であって、前記処理槽内に収容される前記基板の表面が疎水性であるときに前記有機溶剤液を第１の温度に加熱し、前記基板の表面が親水性であるときに前記有機溶剤液を前記第１の温度よりも高い第２の温度に加熱する溶剤加熱装置とを具備している。
【０００７】
この発明では、基板の表面が疎水性の場合にベーパ発生槽内の有機溶剤液を第１の温度に加熱する。基板の表面が親水性の場合には、ベーパ発生槽内の有機溶剤液を比較的高温の第２の温度に加熱する。このベーパ発生槽に不活性ガスを供給するなどして、有機溶剤液のベーパを発生させ、処理槽に導入する。第２の温度に加熱された有機溶剤液は、第１の温度に加熱された有機溶剤液よりも多量のベーパを発生する。このベーパが基板の表面に凝縮することにより、それまで基板に付着していた処理液（例えば純水）が有機溶剤と置換し、処理液が基板の表面から流れ落ちるとともに、パーティクル等の汚染物質が洗い流される。そののち有機溶剤が蒸発することにより、基板の表面が乾燥する。
【０００８】
前記処理液の一例は純水、有機溶剤の一例はイソプロピルアルコールである。その場合、前記第１の温度を５０℃±５℃、第２の温度を７０℃±５℃とするとよい。
【０００９】
本発明の基板処理装置は、前記第１の温度に加熱された有機溶剤液を収容する第１の溶剤加熱槽と、前記第２の温度に加熱された有機溶剤液を収容する第２の溶剤加熱槽と、これら有機溶剤加熱槽と前記ベーパ発生槽とをつなぐ配管系と、前記配管系に設けられ、前記処理槽に収容される基板の表面が疎水性の場合に前記第１の溶剤加熱槽を前記ベーパ発生槽に連通させ、前記処理槽に収容される基板の表面が親水性の場合に前記第２の溶剤加熱槽を前記ベーパ発生槽に連通させる切換手段とを備えているとよい。
【００１０】
本発明の基板処理装置は、基板の表面が疎水性であるときにベーパ発生槽内の有機溶剤液に第１の量のバブリング用不活性ガスを供給し、基板の表面が親水性であるときに前記第１の量よりも多い第２の量のバブリング用不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備えていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１の実施形態について図１と図２を参照して説明する。
図１に示す基板処理装置１０は、基板の一例としての半導体ウェーハＷを処理するための設備である。ここで言う処理とは、例えばウェーハＷを薬液によってエッチングしたり、例えばウェーハＷの表面をフッ酸処理する工程、あるいはウェーハＷを水洗い（リンス）する処理、水洗い後のウェーハＷを有機溶剤を用いて乾燥させる処理などである。これらの処理は以下に説明する処理槽１１を用いて順次行われる。有機溶剤の一例はＩＰＡ（イソプロピルアルコール）である。
【００１２】
処理槽１１は、上面が開口した有底箱形の内槽１５と、内槽１５の上部外周を包囲する外槽１６とを備えている。内槽１５の底部に処理液供給部２０が設けられている。処理液供給部２０は処理液導入管２１に接続されている。これら処理液供給部２０や処理液導入管２１は、この発明で言う処理液供給手段を構成している。
【００１３】
処理液導入管２１は、流量制御弁２２を介して純水供給源２３に接続されている。この処理液導入管２１には、流量制御弁２４を介して薬液供給源２５も接続されている。処理液供給手段として機能する薬液供給源２５は、所望の薬液を所定濃度および所定温度に調製するための薬液調合手段を備えている。薬液は、処理の目的（例えば洗浄、エッチング、酸化等の処理）に応じて、例えばフッ酸、塩酸、過酸化水素水、硫酸、オゾン水、アンモニア水、アルカリ性洗剤、界面活性剤、アミン系有機溶剤、フッ素系有機溶剤、電解イオン水などから選択され、必要に応じてこれら複数の薬液を混合したものであってもよい。
【００１４】
内槽１５の最も低い位置に処理液排出部３０が設けられている。処理液排出部３０に内槽廃液管３１が接続されている。これら処理液排出部３０や内槽廃液管３１は、この発明で言う処理液排出手段を構成している。内槽廃液管３１に、開閉弁３２と、ポンプ３３と、流量制御弁３４を備えた排気管３５が接続されている。さらにこの内槽廃液管３１に、開閉弁３６とポンプ３７と流量制御弁３８を備えた排液管３９が接続されている。またこの排液管３９に、開閉弁４０を備えた排水管４１が接続されている。
【００１５】
外槽１６は、内槽１５の上部から溢れ出る処理液を受け入れるためのオーバーフロー槽として機能する。外槽１６の最も低い位置にドレイン管４２が接続されている。ドレイン管４２の他端側は排液管３９に接続されている。内槽１５と外槽１６は、フッ酸やイソプロピルアルコール等の有機溶剤によって腐食されにくい材料（例えばポリフッ化ビニリデンなど）からなる。
【００１６】
外槽１６の上部に、開閉可能な蓋５０が設けられている。蓋５０に不活性ガス供給管５１が接続されている。不活性ガス供給管５１は、流量制御弁５２を介して不活性ガス供給源５３に接続され、常温または加熱された窒素ガス等の不活性ガスを、処理槽１１の上部から処理槽１１の内部に供給するようになっている。
【００１７】
処理槽１１の近傍にベーパ供給機構６０が設けられている。ベーパ供給機構６０は、外槽１６の近傍に配置されたベーパ発生槽６１と、有機溶剤を加熱するための溶剤加熱装置６２と、これらベーパ発生槽６１と溶剤加熱装置６２とをつなぐ配管系６３などを備えている。
【００１８】
ベーパ発生槽６１には、内槽１５の上方に開口するベーパ吐出口６５と、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液（ＩＰＡ液）Ｓの温度を検出するための温度センサ６７が設けられている。ベーパ発生槽６１にバブリング用の不活性ガス供給管７０が接続されている。この不活性ガス供給管７０は、流量制御弁７１を介して不活性ガス供給源７２に接続され、常温または加熱された窒素ガス等の不活性ガスをベーパ発生槽６１の内部に供給する。不活性ガス供給管７０の途中にヒータ７３が設けられている。このヒータ７３は、不活性ガス供給管７０からベーパ発生槽６１に供給される不活性ガスを、有機溶剤液Ｓの温度に応じて加熱することができるようになっている。
【００１９】
これら不活性ガス供給管７０と流量制御弁７１と不活性ガス供給源７２とヒータ７３等は、この発明でいう不活性ガス供給手段７４を構成している。不活性ガス供給手段７４は、ウェーハＷの表面が疎水性であるときにベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓに第１の量のバブリング用不活性ガスを供給し、ウェーハＷの表面が親水性であるときに第１の量よりも多い第２の量のバブリング用不活性ガスを供給することができるようになっている。
【００２０】
溶剤加熱装置６２は、純水等の加熱媒体８０を貯溜する槽８１と、加熱媒体８０を加熱するヒータ８２と、加熱媒体８０の温度を検出する第１の温度センサ８３と、槽８１の内部に設けられた溶剤加熱槽（ＩＰＡ槽）８４と、溶剤加熱槽８４に貯溜されたイソプロピルアルコールの温度を検出する第２の温度センサ８５などを備えている。
【００２１】
温度センサ６７，８３，８５による温度検出値は、マイクロコンピュータ等の演算手段を備えた制御装置８６に入力される。この制御装置８６は、温度センサ６７，８３，８５から入力した温度検出値に基いて、ヒータ８２の発熱量をコントロールすることにより、ベーパ発生槽６１の有機溶剤液Ｓを、後述する第１の温度（５０℃±５℃）および第２の温度（７０℃±５℃）をはじめとして、ウェーハＷの表面状態に応じて所望温度に加熱することができるようになっている。
【００２２】
配管系６３は、ベーパ発生槽６１の底部に接続された有機溶剤給排管９０と、有機溶剤給排管９０にポンプ９１を介して接続された有機溶剤供給管９２と、ベーパ発生槽６１の上部に接続された有機溶剤戻り管９３などを備えている。有機溶剤供給管９２は溶剤加熱槽８４に連通し、溶剤加熱槽８４内の有機溶剤液Ｓをポンプ９１を経てベーパ発生槽６１に供給することができるようになっている。有機溶剤戻り管９３は、ベーパ発生槽６１においてオーバーフローした有機溶剤液Ｓを、溶剤加熱槽８４に戻すことができるようになっている。さらに有機溶剤給排管９０には、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓを排出する際に開弁される廃液弁９４が設けられている。溶剤加熱槽８４には、有機溶剤補給用の管９５を介して有機溶剤の供給源９６が接続されている。図１においては、便宜上、廃液弁９４の上方に有機溶剤戻り管９３が描かれているが、実際の装置では有機溶剤戻り管９３は廃液弁９４よりも低い位置にある。
【００２３】
次に、上記基板処理装置１０の機能について説明する。
基板の一例であるウェーハＷを薬液によって処理する場合には、所望の薬液が薬液供給源２５から処理液導入管２１と処理液供給部２０を通って内槽１５に供給される。この薬液にウェーハＷが所定時間浸漬されることによって、薬液に応じた処理（例えばエッチングやフッ酸処理、洗浄等）が行われる。
【００２４】
所定時間の薬液処理が終了したのち、純水供給源２３から送られる純水が、処理液導入管２１と処理液供給部２０を通って内槽１５に供給される。この純水は内槽１５内に残留していた前記薬液を押し出しつつ、内槽１５の上部から溢れて外槽１６に流れ込み、ドレイン管４２から配水管４１を通って排出される。こうして純水を所定時間内槽１５に供給し続けることにより、内槽１５の内部が新鮮な純水によって洗浄されるとともに、内槽１５を純水で満たし続けることができる。
【００２５】
以下に、上記処理装置１０を用いてウェーハＷの洗浄とリンスおよび乾燥工程を実施する場合について、図２に示すタイムチャートを参照して説明する。
純水供給源２３から送られる純水が、処理液導入管２１と処理液供給部２０を通って内槽１５に供給され、内槽１５から溢れた純水がドレイン管４２から配水管４１を通って排出される。待機状態では、このようして新鮮な純水Ｊが内槽１５に供給され続ける。
【００２６】
一方、ベーパ供給機構６０は、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液ＳがウェーハＷの表面状態に応じた温度となるように、溶剤加熱槽８４内の有機溶剤液Ｓを有機溶剤供給管９２を介してベーパ発生槽６１に供給する。ベーパ発生槽６１内に供給された有機溶剤液Ｓは、ベーパ発生槽６１から溢れた分が戻り管９３から溶剤加熱槽８４に戻される。こうして有機溶剤液Ｓがベーパ発生槽６１と溶剤加熱槽８４との間を循環することにより、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓが一定温度に保たれる。
【００２７】
例えばウェーハＷの表面が疎水性の場合には、以下に述べる理由により、第１の温度（５０℃±５℃）に加熱された有機溶剤液Ｓがベーパ発生槽６１に供給される。ウェーハＷの表面が親水性の場合には、第２の温度（７０℃±５℃）に加熱された有機溶剤液Ｓがベーパ発生槽６１に供給される。
【００２８】
処理槽１１の蓋５０を開け、ウェーハＷを内槽１５内の純水Ｊに投入したのち蓋５０を閉じる。さらに処理槽１１の内部に不活性ガス供給管５１から窒素等の不活性ガスを供給する。処理槽１１内の空気が不活性ガスと置換したのち不活性ガスの供給を停止する。
【００２９】
制御装置８６に記憶された処理手順に従ってウェーハＷの水洗とリンスがなされたのち、ベーパ発生槽６１の内部に、不活性ガス供給管７０によってバブリング用の窒素等の不活性ガスが供給される。ベーパ発生槽６１に供給される不活性ガスは、ヒータ７３により、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓに対応した温度に調節される。この不活性ガスによるバブリング（例えば１分程度）によって、ベーパ発生槽６１内に有機溶剤液Ｓのベーパが発生する。発生したベーパはベーパ吐出口６５から処理槽１１の内部に導入され、純水Ｊの上の空間に充満する。
【００３０】
不活性ガス供給手段７４は、ウェーハＷが疎水性であるときに第１の量のバブリング用不活性ガスをベーパ発生槽６１に供給し、ウェーハＷが親水性であるときに第１の量よりも多い第２の量のバブリング用不活性ガスをベーパ発生槽６１に供給してもよい。このようにウェーハＷの表面状態に応じて不活性ガスの量を変化させることにより、疎水性のウェーハＷを処理する場合に比較して、親水性のウェーハＷを処理する場合のベーパ発生量を多くすることができる。
【００３１】
そののち排水工程に移り、内槽排液管３１の開閉弁３６を開けることにより、流量制御弁３８を介して内槽１５内の純水Ｊが少しずつ排出される。純水Ｊが排出されることに伴ない、純水Ｊの液面が下がるため、ウェーハＷがその上端から液面上に次第に露出してゆく。
【００３２】
ウェーハＷの表面が液面上に露出することに伴い、処理槽１１内の有機溶剤のベーパが液面上のウェーハＷの表面に触れる。ここで処理槽１１内の純水Ｊはほぼ室温となっているため、ウェーハＷの温度もほぼ室温となっている。このため有機溶剤のベーパがウェーハＷに触れて急冷されることにより、液面上のウェーハＷの表面に有機溶剤のベーパが凝縮して有機溶剤の膜を形成してゆく。ウェーハＷの表面に有機溶剤の膜が形成されると、それまでウェーハＷに付着していた純水が有機溶剤と置換することにより、ウェーハＷの表面から流れ落ちる。
【００３３】
内槽１５内の純水Ｊが排出されたのちに、ベーパ発生槽６１への不活性ガスの供給とバブリングを停止する。そしてベーパ発生槽６１内の有機溶剤液を有機溶剤給排管９０を経て溶剤加熱槽８４に戻し、排気工程に移る。
【００３４】
排気工程では、不活性ガス供給管５１から常温または加熱された不活性ガスが処理槽１１に供給され続けるとともに、処理槽１１内のベーパおよびウェーハＷの表面から発散した有機溶剤を含むガスが、処理液排出部３０と排気管３５を経て排気処理設備（図示せず）に排出される。
【００３５】
所定時間の排気工程が終了したのち、蓋５０が開放され、ウェーハＷが処理槽１１から取出される。そののち、処理液導入管２１によって、純水が内槽１５に供給される。内槽１５に供給された純水は内槽１５の上端から溢れ、ドレイン管４２を経て処理槽１１の外部に排出される。こうして常に新鮮な純水が内槽１５に供給され、待機状態に戻る。
【００３６】
一方、ベーパ供給機構６０は、ウェーハＷの表面状態に応じた温度に加熱された有機溶剤液Ｓをベーパ発生槽６１に供給するとともに、ベーパ発生槽６１内の余分な有機溶剤液Ｓを溶剤加熱槽８４に戻す。図１においては、便宜上、廃液弁９４の上に有機溶剤戻り管９３が描かれているが、実際の装置では有機溶剤戻り管９３は廃液弁９４よりも低い位置にあり、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓは重力によって有機溶剤給排管９０と廃液弁９４と有機溶剤戻り管９３を通って溶剤加熱槽８４に回収される。こうして有機溶剤液Ｓがベーパ発生槽６１と溶剤加熱槽８４との間を循環することにより、ベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓが所定温度に保たれる。
【００３７】
下記表１は、以上説明した基板処理装置１０を使ってバッチ処理により５０枚のウェーハＷを純水により洗浄し、これらのウェーハＷを乾燥させた場合のパーティクル（０．１６μｍ以上）の残留量を調べた結果を示している。この試験において、ウェーハＷは垂直な姿勢となるように所定ピッチで互いに平行に５０枚並べてホルダによって支持し、内槽１５に収容した。不活性ガス供給管７０からベーパ発生槽６１に供給するバブリング用の窒素ガスの量は１０リットル／分とした。
【００３８】
表１においてＮｏ．１は内槽１５の最も奥に位置するウェーハ、Ｎｏ．２は内槽１５の中央に位置するウェーハ、Ｎｏ．３は内槽１５の最も手前側に位置するウェーハである。洗浄前のウェーハ１枚当たりパーティクル数は１０〜３０個であった。
【００３９】
【表１】
表１の結果からも判るように、ウェーハＷの表面が疎水性であるときに有機溶剤液Ｓを第１の温度（５０℃〜５５℃）に加熱し、ウェーハＷの表面が親水性であるときに有機溶剤液Ｓを第１の温度よりも高い第２の温度（７０℃〜７５℃）に加熱することにより、パーティクルの量が大幅に減少することが判明した。すなわち、ウェーハＷの表面が疎水性であるときにベーパの発生量を比較的少なくし、ウェーハＷの表面が親水性であるときにベーパの発生量を多くすることによって、汚染物質の付着をより効果的に低減できた。なお、第１の温度が５０℃±５℃、第２の温度が７０℃±５℃であれば、上記と同様の効果が認められた。また、異物としてのパーティクルだけでなく、ウォータマークも含めて同様の効果が認められた。
【００４１】
また下記表２に示すように、ウェーハＷが疎水性であるときに第１の量（例えば１０リットル／分）のバブリング用不活性ガスを不活性ガス供給手段７４によってベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓに供給し、ウェーハＷが親水性であるときに第１の量よりも多い第２の量（例えば３０リットル／分）のバブリング用不活性ガスを有機溶剤液Ｓに供給した場合も、パーティクルの付着量を減らすことができた。表２においてベーパ発生槽６１内の有機溶剤液Ｓの温度は、親水性，疎水性のいずれも場合も５０℃〜５５℃である。
【００４２】
【表２】
表２からも判るように、種々のテストの結果、基板（ウェーハＷ）の表面が親水性である場合に不活性ガスのバブリング量を２５±５リットル／分と比較的多くし、ウェーハＷの表面が疎水性であるときにバブリング量を５±５リットル／分と少なくすることにより、ウォータマークも含めてパーティクルの付着量を減らせることが判った。
【００４４】
図３は本発明の第２の実施形態の基板処理装置１０′を示している。この基板処理装置１０′は、互いに異なる温度の有機溶剤液を収容する複数の溶剤加熱槽８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｎと、各溶剤加熱槽８４ａ〜８４ｎとベーパ発生槽６１をつなぐ配管系６３と、例えば切換弁などを含む切換手段１００を備えている。第１の溶剤加熱槽８４ａには第１の温度（５０℃±５℃）に加熱されたＩＰＡ液が収容され、第２の溶剤加熱槽８４ｂには第２の温度（７０℃±５℃）に加熱されたＩＰＡ液が収容される。それ以外の溶剤加熱槽８４ｃ，８４ｎにも、それぞれ基板の表面状態に適した温度の有機溶剤液が収容されている。
【００４５】
切換手段１００は、基板の表面状態に応じた温度の有機溶剤をベーパ発生槽６１に供給することができるように、溶剤加熱槽８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｎからベーパ発生槽６１に至る経路を切換える機能を有している。例えば基板が疎水性の場合には、第１の溶剤加熱槽８４ａをベーパ発生槽６１に連通させ、基板の表面が親水性の場合に第２の溶剤加熱槽８４ｂをベーパ発生槽６１に連通させる。
【００４６】
このように複数の溶剤加熱槽８４ａ〜８４ｎを必要に応じて切換えることができる構成であれば、基板の種類が変ったときなどに、基板の表面状態に適した温度の有機溶剤液を迅速にベーパ発生槽６１に供給することができる。これらの点以外の構成と作用、効果については第１の実施形態と同様であるから説明は省略する。
【００４７】
なお、本発明の基板処理装置は前記実施形態に制約されるものではなく、本発明を実施するに当たって、処理槽をはじめとして、処理液供給手段やベーパ発生槽、処理液排出手段、溶剤加熱装置、第１および第２の温度などの具体的な態様など、この発明を構成する各要素をこの発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変形して実施できることは言うまでもない。また本発明の基板処理装置は、半導体ウェーハ以外の基板、例えば、液晶表示装置用のガラス基板や、光記録ディスクおよび磁気記録ディスク等の記録ディスク用基板などの各種基板を処理する用途にも適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、基板の表面状態に応じて有機溶剤ベーパの発生量を制御することによって、基板表面にパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができ、高品質の基板を得ることができる。
【００４９】
請求項２に記載した発明によれば、純水によって洗浄された基板をＩＰＡを用いて乾燥させる場合に、基板の表面状態に応じてパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができ、高品質の基板を得ることができる。
【００５０】
請求項３に記載した発明によれば、基板表面が疎水性ときにベーパ発生槽内のＩＰＡ液を５０℃±５℃、基板表面が親水性のときに７０℃±５℃に保つことにより、基板表面がいずれの状態にあってもパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができる。
請求項４に記載した発明によれば、基板の表面状態に応じた温度の有機溶剤をベーパ発生槽に迅速に供給することができる。
【００５１】
請求項５に記載した発明によれば、基板の表面状態に応じて有機溶剤ベーパの発生量を制御することによって、基板表面にパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができ、高品質の基板を得ることができる。
【００５２】
請求項６と請求項７に記載した発明によれば、半導体ウェーハ等の基板の処理に適した所望の薬液を処理槽に供給することができる。
請求項８に記載した発明によれば、内槽に供給された処理液を外槽にオーバーフローさせることによって外槽から排出し、内槽内部の汚染物質やパーティクル等を連続的に洗い流すことができる。
【００５３】
請求項９に記載した発明によれば、基板の表面状態に応じて有機溶剤ベーパの発生量を制御することによって、基板表面にパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が付着することを抑制することができ、高品質の基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の基板処理装置を模式的に示す断面図。
【図２】 図１に示された基板処理装置の機能を示すタイムチャート。
【図３】 本発明の第２の実施形態の基板処理装置を模式的に示す側面図。
【符号の説明】
１０，１０′…基板処理装置
１１…処理槽
２１…処理液導入管（処理液供給手段）
３０…処理液排出部（処理液排出手段）
６１…ベーパ発生槽
６２…溶剤加熱装置
７４…不活性ガス供給手段
８４…溶剤加熱槽
Ｗ…ウェーハ（基板の一例）
Ｓ…有機溶剤液
Claims (9)
- 処理すべき基板を収容する処理槽と、
前記処理槽の内部に処理液を供給する処理液供給手段と、
有機溶剤液を収容し、該有機溶剤液から発生したベーパを前記処理槽の内部に導入するベーパ発生槽と、
前記処理槽から前記処理液を排出する処理液排出手段と、
前記ベーパ発生槽内の有機溶剤液を加熱するための溶剤加熱装置であって、前記処理槽内に収容される前記基板の表面が疎水性であるときに前記有機溶剤液を第１の温度に加熱し、前記基板の表面が親水性であるときに前記有機溶剤液を前記第１の温度よりも高い第２の温度に加熱する溶剤加熱装置と、
を具備したことを特徴とする基板処理装置。 - 前記処理液が純水であり、前記有機溶剤がイソプロピルアルコールであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
- 前記第１の温度が５０℃±５℃、前記第２の温度が７０℃±５℃であることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
- 前記第１の温度に加熱された有機溶剤液を収容する第１の溶剤加熱槽と、
前記第２の温度に加熱された有機溶剤液を収容する第２の溶剤加熱槽と、
これら溶剤加熱槽と前記ベーパ発生槽とをつなぐ配管系と、
前記配管系に設けられ、前記処理槽に収容される基板の表面が疎水性の場合に前記第１の溶剤加熱槽を前記ベーパ発生槽に連通させ、前記処理槽に収容される基板の表面が親水性の場合に前記第２の溶剤加熱槽を前記ベーパ発生槽に連通させる切換手段と、
を具備したことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の基板処理装置。 - 処理すべき基板を収容する処理槽と、
前記処理槽の内部に処理液を供給する処理液供給手段と、
有機溶剤液を収容し、該有機溶剤液から発生したベーパを前記処理槽の内部に導入するベーパ発生槽と、
前記処理槽から前記処理液を排出する処理液排出手段と、
前記処理槽内に収容される前記基板の表面が疎水性であるときに前記ベーパ発生槽内の有機溶剤液に第１の量のバブリング用不活性ガスを供給し、前記基板の表面が親水性であるときに前記第１の量よりも多い第２の量のバブリング用不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
を具備したことを特徴とする基板処理装置。 - 前記処理液供給手段に、薬液を所定濃度および所定温度に調製する薬液調合手段が設けられていることを特徴とする請求項１または５記載の基板処理装置。
- 前記薬液がフッ酸、塩酸、過酸化水素水、硫酸、オゾン水、アンモニア水、アルカリ性洗剤、界面活性剤、アミン系有機溶剤、フッ素系有機溶剤、電解イオン水から選択された少なくとも１種以上の薬液を含むことを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
- 前記処理槽が処理液を収容可能な内槽と、この内槽の上部から溢れ出た前記処理液を流入させる外槽とを有し、前記内槽の底部に処理液供給部と処理液排出部とを互いに独立して設け、前記処理液供給部に処理液導入管を接続し、かつ、前記外槽の底部にドレイン管を接続したことを特徴とする請求項１または５記載の基板処理装置。
- 処理すべき基板を収容する処理槽と、
前記処理槽の内部に処理液を供給する処理液供給手段と、
有機溶剤液を収容し、該有機溶剤液から発生したベーパを前記処理槽の内部に導入するベーパ発生槽と、
前記処理槽から前記処理液を排出する処理液排出手段と、
前記ベーパ発生槽内の有機溶剤液を加熱するための溶剤加熱装置であって、前記処理槽内に収容される前記基板の表面が疎水性であるときに前記有機溶剤液を第１の温度に加熱し、前記基板の表面が親水性であるときに前記有機溶剤液を前記第１の温度よりも高い第２の温度に加熱する溶剤加熱装置と、
前記処理槽内に収容される前記基板の表面が疎水性であるときに前記ベーパ発生槽内の有機溶剤液に第１の量のバブリング用不活性ガスを供給し、前記基板の表面が親水性であるときに前記第１の量よりも多い第２の量のバブリング用不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
を具備したことを特徴とする基板処理装置。
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