JP4667256B2

JP4667256B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP4667256B2
Application number: JP2006009832A
Authority: JP
Inventors: 智巳岩田
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2026-01-18
Also published as: JP2006310759A

Description

本発明は、基板に種々の処理を行う基板処理装置に関する。

従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。

複数の基板を処理液が貯留された処理槽に浸漬し、洗浄処理を行う基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。この基板処理装置においては、処理槽内で基板の表面が薬液および純水により洗浄処理される。洗浄処理の施された基板は処理槽内から引き上げられる。

洗浄処理後の基板に純水が付着していると、基板にパーティクルが付着し易くなる。また、基板に付着した純水が自然乾燥すると、基板にウォーターマークが形成される。したがって、特許文献１の基板処理装置においては、基板の処理槽内からの引き上げ時に乾燥処理が行われている。乾燥処理は、次のように行われる。

図８は、特許文献１の基板処理装置による基板の乾燥処理を説明するための図である。図８（ａ）に示すように、洗浄処理終了時において、基板Ｗは純水Ｌ１の満たされた処理槽５６２内に存在する。

その後、図８（ｂ）に示すように、基板Ｗはリフタ５６３とともに上昇を開始する。それにより、基板Ｗは純水Ｌ１から外部雰囲気中に徐々に露出していく。

そこで、基板Ｗと純水Ｌ１の液面ＴＬ１との相対移動と並行して、窒素ガスＦＧが窒素ガス噴射部５６５から液面直上で露出する基板Ｗの表面に対して連続的に噴射される。窒素ガスＦＧは、処理槽５６２に貯留された純水Ｌ１の液面ＴＬ１の直上を通過し、窒素ガス排気部５６８から排気される。

窒素ガスＦＧが基板Ｗに吹き付けられることにより、露出する基板Ｗに付着した純水Ｌ１が吹き飛ばされる。また、窒素ガスＦＧにより発生する気流は、液面ＴＬ１近傍の雰囲気の湿度を低下させるので、基板Ｗに付着する純水Ｌ１の蒸発が促進される。

上記のように乾燥処理が行われることにより、基板Ｗが処理槽５６２から完全に引き上げられる際には基板Ｗの全面が乾燥する。
特開平１１−３５４４８８号公報

図９は、特許文献１の基板処理装置による基板の乾燥処理状況を示す斜視図である。図９に示すように、複数の基板Ｗの各々は、その主面が鉛直方向と略平行となるように支持された状態で純水Ｌ１内から引き上げられる。

図９に、純水Ｌ１から徐々に露出する基板Ｗの部分に窒素ガスＦＧを供給する窒素ガス噴射部５６５が示されている。図９に示すように、窒素ガス噴射部５６５は窒素ガス供給管５６５ａを備える。窒素ガス供給管５６５ａには複数の噴射口５６５Ｊが設けられている。

複数の噴射口５６５Ｊの各々は、複数の基板Ｗ間の間隙に対応して設けられている。複数の噴射口５６５Ｊの各々から略水平方向に窒素ガスが噴射される。それにより、窒素ガスＦＧが基板Ｗの主面に吹き付けられる。基板Ｗに吹き付けられた窒素ガスＦＧは、窒素ガス排気部５６８から排気される。

ここで、上述のように、窒素ガスＦＧにより発生する気流は、液面ＴＬ１近傍の雰囲気の湿度を低下させる。換言すれば、窒素ガスＦＧにより発生する気流は、基板Ｗ周辺の雰囲気の露点を低下させる。それにより、基板Ｗに付着する純水Ｌ１の蒸発が促進される。

したがって、複数の基板Ｗを均一かつ効率的に乾燥させるためには、窒素ガスＦＧが吹き付けられる基板Ｗ周辺の雰囲気における露点の分布をできる限り均一化させることが好ましい。

しかしながら、特許文献１の基板処理装置においては、複数の基板Ｗに対して複数の噴射口５６５Ｊから窒素ガスＦＧが噴射される。したがって、基板Ｗの主面に直交する方向において、基板Ｗ周辺の雰囲気の露点を均一化することは困難であった。

図９において、基板Ｗの主面に直交する方向に並ぶ位置ｐ１，ｐ２，ｐ３では露点が大きくばらつく。また、基板Ｗの主面に平行な方向に並ぶ位置ｐ２，ｐ４，ｐ５でも露点が大きくばらつく。例えば、この露点のばらつきは約６０℃を超える。

このように、基板Ｗ周辺の雰囲気において露点が均一に分布しない場合、複数の基板Ｗを均一かつ効率的に乾燥させることは困難であった。

本発明の目的は、基板を均一かつ効率的に乾燥させることができる基板処理装置を提供することである。

（１）第１の発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、処理液を貯留する処理槽と、処理槽内の処理液中と処理槽の上方位置との間で基板を昇降させる基板昇降手段と、処理槽の一側方に配置され、処理槽の上端に沿って一側方から処理槽の他側方へ気体を供給することにより、基板昇降手段により処理槽から引き上げられる基板に気体を供給する気体供給ダクトと、気体供給ダクトに気体を供給する気体供給系と、処理槽の他側方に配置され、処理槽上の雰囲気を排出するための排気ダクトとを備え、気体供給ダクトは、気体供給系により供給される気体が流入する第１の流入空間と、略水平方向に延びるとともに処理槽側に気体を流出する気体流出口とを有し、気体流出口は、第１の流入空間内において第１の流入空間の上端よりも低い位置から上端までの領域を遮蔽する第１の遮蔽部が設けられ、処理槽側の気体供給ダクトの端面の上端よりも低い位置から上端までの領域を閉塞する第１の閉塞部が設けられることにより、気体供給ダクトから処理槽に向かう気体の流れの断面が第１の流入空間の上端よりも低い位置から第１の流入空間の下端までの領域に制限されるように形成され、排気ダクトは、略水平方向に延びるとともに処理槽上の雰囲気を排気する気体排気口と、気体排気口を通して排気される雰囲気が流入する第２の流入空間とを有し、気体排気口は、処理槽側の排気ダクトの端面の上端よりも低い位置から上端までの領域を閉塞する第２の閉塞部が設けられ、第２の流入空間内において第２の流入空間の上端よりも低い位置から上端までの領域を遮蔽する第２の遮蔽部が設けられることにより、処理槽上から排気される雰囲気の流れの断面が第２の流入空間の上端よりも低い位置から第２の流入空間の下端までの領域に制限されるように形成されるものである。

その発明に係る基板処理装置においては、処理槽に処理液が貯留され、基板昇降手段により処理槽内の処理液中と処理槽の上方位置との間で基板が昇降される。基板が基板昇降手段により処理槽から引き上げられる際には、処理槽の一側方に配置される気体供給ダクトにより、処理槽の上端に沿って一側方から処理槽の他側方へと基板に気体が供給される。それにより、基板に付着した処理液が気体により乾燥される。

気体供給系から気体供給ダクトの第１の流入空間に流入した気体が気体流出口から流出される。
気体供給ダクトの端面の上端よりも低い位置から上端までの領域に第１の閉塞部を設けることにより、気体供給ダクト内で第１の流入空間から気体流出口へと流れる気流の断面が第１の流入空間の上端よりも低い位置から第１の流入空間の下端までの領域に制限される。
また、気体供給ダクトの端面の上端よりも低い位置から上端までの領域に第１の遮蔽部を設けることにより、気体供給ダクト内で第１の流入空間から気体流出口へと流れる気流の断面が第１の流入空間の上端よりも低い位置から第１の流入空間の下端までの領域に制限される。
これにより、気体流出口は、気体供給ダクトから処理槽に向かう気体の流れの断面が上下方向において第１の流入空間の上端から第１の流入空間の下端までの領域よりも小さくなるように設けられるので、気体が気体流出口から処理槽の上端に沿って勢いよく噴出される。
略水平方向に延びる気体排気口には、処理槽側の排気ダクトの端面の上端よりも低い位置から上端までの領域を閉塞する第２の閉塞部が設けられるとともに、第２の流入空間内において第２の流入空間の上端よりも低い位置から上端までの領域を遮蔽する第２の遮蔽部が設けられる。気体排気口は、処理槽上から排気される雰囲気の流れの断面が第２の流入空間の上端よりも低い位置から第２の流入空間の下端までの領域に制限されるように形成される。この場合、処理槽の他側方において、処理槽上の雰囲気が気体排気口から排気される。
これにより、処理槽上に強い気流が発生する。また、処理槽上の雰囲気が排気ダクトにより排気されるので、処理槽上の雰囲気における乱流の発生が防止され、処理槽の一方側から他方側へ気体の円滑な流れが形成される。したがって、処理槽から引き上げられる基板周辺の雰囲気における露点の分布が処理液の液面の直上で均一化されるので、基板を均一かつ効率的に乾燥させることが可能となる。

（２）第１の閉塞部は、気体供給ダクトの端面に上下に移動可能に設けられた閉塞部材を含んでもよい。

これにより、気体流出口から噴射される気体の勢いを任意に調整することができる。したがって、基板の大きさおよび処理槽の大きさ等に応じて、基板に供給される気体の気流の強さを調整することが可能となる。

（３）第１の遮蔽部は、その下端が上端に比べて処理槽に近づくように傾斜して配置されてもよい。この場合、気体供給ダクト内で第１の流入空間から気体流出口へ気体が円滑に導かれる。それにより、気体供給ダクト内における乱流の発生等が防止される。

（４）処理槽の上端から気体供給ダクトの端面における気体流出口の上端までの高さが０ｃｍよりも大きく５ｃｍ以下となるように、気体流出口が形成されてもよい。この場合、基板のより均一かつ効率的な乾燥が実現される。

（５）水平面内で気体が流れる方向と直交する方向において、気体流出口の幅が処理槽の幅以上であってもよい。この場合、複数の基板を均一かつ効率的に乾燥させることができる。

（６）気体はドライエアであってもよい。この場合、気体供給ダクトから基板にドライエアが供給される。それにより、基板に付着する処理液がドライエアにより置換され、効率的に除去される。

（７）処理液は、純水であってもよい。この場合、基板に気体が供給されることにより、基板に付着する純水が除去されるので、基板の表面にウォータマークが発生することが防止される。

本発明に係る基板処理装置によれば、処理槽から引き上げられる基板周辺の雰囲気の露点の分布が処理液の液面の直上で均一化されるので、基板を均一かつ効率的に乾燥させることができる。

本発明の一実施の形態に係る基板処理装置について説明する。以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等をいう。

（１）第１の実施の形態
（１−ａ）基板処理装置の構成および動作
図１は、第１の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置１００は、処理槽４、ダウンフローダクト２０、基板移動機構３０、処理液ミキシング装置５０、ドライエア発生装置６０、制御部７０およびファンフィルタユニットＦＦＵを備える。

ダウンフローダクト２０の上方にファンフィルタユニットＦＦＵが配置されている。ファンフィルタユニットＦＦＵは、ファンおよびフィルタを備える。ファンフィルタユニットＦＦＵのファンが動作することにより、ダウンフローダクト２０内に清浄な下降気流（ダウンフロー）が発生する。

ダウンフローダクト２０内の下部に処理槽４が設けられている。処理槽４は複数の基板Ｗを収納可能な内槽４０および内槽４０の上部外周を取囲むように設けられた外槽４３により形成されている。内槽４０は略直方体形状を有する。

内槽４０の底部には、内槽４０内に処理液を供給するための処理液供給管４１および内槽４０内の処理液を排出するための処理液排出管４２が接続されている。本実施の形態において、内槽４０内では基板Ｗの洗浄処理が行われる。洗浄処理時に内槽４０内に供給される処理液は、洗浄液またはリンス液である。

すなわち、内槽４０内に洗浄液を供給し、洗浄液の貯留された内槽４０内に基板Ｗを浸漬することにより、基板Ｗの表面を洗浄する。その後、内槽４０内の洗浄液をリンス液に置換する。

洗浄液としては、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸またはアンモニア等の薬液が用いられる。リンス液としては、純水、炭酸水、水素水、電解イオン水等が用いられる。

本実施の形態では、処理液供給管４１が処理液ミキシング装置５０に接続されている。処理液ミキシング装置５０には、例えば薬液および純水が供給されている。処理液ミキシング装置５０は、供給される薬液および純水を所定の割合で混合することができる。したがって、処理液ミキシング装置５０は、薬液、純水またはそれらの混合液を処理液またはリンス液として処理液供給管４１を介して内槽４０内に供給する。

外槽４３の底部には、内槽４０の上部から溢れ出し（オーバーフロー）、外槽４３内に流れ込む処理液を排出するための処理液排出管４４が接続されている。

内槽４０の上方位置に基板移動機構３０が設けられている。基板移動機構３０は複数の基板Ｗを保持する保持部３３を上下方向に移動させる。

ダウンフローダクト２０の上部には、搬送エリアＴＥが設けられている。搬送エリアＴＥは、基板Ｗを保持する保持部３３と図示しない搬送機構との間で基板Ｗの受け渡しを行う際に用いられる。

搬送エリアＴＥを取囲むダウンフローダクト２０の部分において、対向する２つの側面にはそれぞれ開口２０ｈが形成されている。２つの開口２０ｈの近傍には、それぞれ開口２０ｈを開閉可能なシャッタＳＨおよびシャッタ駆動部ＳＤが設けられている。シャッタ駆動部ＳＤは、シャッタＳＨを駆動することによりダウンフローダクト２０の開口２０ｈの開閉を行う。

例えば、シャッタＳＨが開くことにより、洗浄処理前の基板Ｗを保持する搬送機構（図示せず）がダウンフローダクト２０内に搬入され、保持部３３に基板Ｗが受け渡される。また、洗浄処理後の基板Ｗを保持部３３から受け渡された搬送機構（図示せず）がダウンフローダクト２０内から、ダウンフローダクト２０外に搬出される。

処理槽４の上端部近傍に位置するダウンフローダクト２０の部分において、対向する２つの側面にはそれぞれドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３が取り付けられている。

本実施の形態において、ドライエア供給ダクト６２には通気ガイド６２ａおよび仕切板６２ｂ，６２ｃが設けられている。ドライエア排気ダクト６３には通気ガイド６３ａおよび仕切板６３ｂ，６３ｃが設けられている。ドライエア供給ダクト６２は配管６１を介してドライエア発生装置６０と接続されている。詳細は後述する。

ドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦが、配管６１を通じてドライエア供給ダクト６２に送られる。それにより、内槽４０から引き上げられる基板ＷにドライエアＤＦが吹き付けられ、基板Ｗの乾燥処理が行われる。基板ＷにドライエアＤＦが吹き付けられることにより、基板Ｗ周辺の雰囲気がドライエア排気ダクト６３から排気される。

なお、本実施の形態において、ドライエアＤＦとは、極めて露点の低い気体をいう。ドライエア供給ダクト６２からダウンフローダクト２０内に供給されるドライエアＤＦの露点は、例えば約−７０℃である。

図１に示すように、制御部７０は基板移動機構３０、処理液ミキシング装置５０、ドライエア発生装置６０、シャッタ駆動部ＳＤおよびファンフィルタユニットＦＦＵと接続されている。制御部７０がこれら構成部の動作を制御することにより、ダウンフローダクト２０内のダウンフロー、基板処理装置１００に対する基板Ｗの搬入搬出動作、基板Ｗの洗浄処理および基板Ｗの乾燥処理が制御される。

例えば、制御部７０はファンフィルタユニットＦＦＵを制御することにより、ダウンフローダクト２０内にダウンフローを発生させる。

制御部７０は基板移動機構３０を制御することにより、洗浄処理の開始時に基板Ｗを保持する保持部３３を内槽４０内に移動させる。この状態で、制御部７０は処理液ミキシング装置５０を制御することにより、薬液または薬液と純水との混合液を洗浄液として内槽４０内に供給する。これにより、基板Ｗが内槽４０内で洗浄液に浸漬され、基板Ｗの表面が洗浄される。

その後、制御部７０は処理液ミキシング装置５０を制御することにより、純水をリンス液として内槽４０内に供給し、内槽４０内の洗浄液を純水に置換する。これにより、基板Ｗが内槽４０内で純水に浸漬される。それにより、基板Ｗの洗浄処理が完了する。

制御部７０は基板移動機構３０を制御することにより、洗浄処理が完了した基板Ｗを内槽４０の上方へ引き上げる。そこで、制御部７０はドライエア発生装置６０を制御することにより、引き上げられた基板ＷにドライエアＤＦを供給する。これにより、基板Ｗに付着した純水がドライエアＤＦにより置換され、基板Ｗの表面が乾燥される（乾燥処理）。

なお、乾燥処理時以外において、制御部７０はドライエア発生装置６０を制御することにより、ダウンフローダクト２０内へのドライエアＤＦの供給量を低減している（スローリーク）。

基板Ｗの内槽４０からの引き上げ時において、制御部７０は、処理液ミキシング装置５０を制御することにより少量の純水を継続して内槽４０内に供給している。したがって、基板Ｗの内槽４０からの引き上げ時には、内槽４０の上部開口から純水が溢れ出している。内槽４０から溢れ出した純水は外槽４３へ流れ込み、外槽４３に接続された処理液排出管４４から排出される。

処理液供給管４１および処理液排出管４２，４４には、それぞれ図示しないバルブが設けられている。制御部７０はこれらのバルブの開閉動作も制御する。これにより、処理槽４内の処理液の供給系および排出系の開閉動作が、制御部７０により制御される。

（１−ｂ）基板処理装置の構成および乾燥処理の詳細
図２は第１の実施の形態に係る基板処理装置１００において基板Ｗの乾燥処理が行われる様子を示す側面図であり、図３は第１の実施の形態に係る基板処理装置１００において基板Ｗの乾燥処理が行われる様子を示す斜視図である。基板Ｗの乾燥処理時には、矢印Ｕに示すように、複数の基板Ｗを保持する保持部３３が基板移動機構３０により処理槽４から徐々に引き上げられる。

図２および図３に示すように、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３は、処理槽４の上端に沿う面上で処理槽４を挟んで対向するように設けられている。また、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３は、ともに箱型の形状を有する。

さらに、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３が互いに対向する方向に直交する方向において、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の長さ（幅）は、処理槽４の内槽４０の長さ（幅）よりも大きく設定されている。

図２に示すように、ドライエア供給ダクト６２の内部では、ドライエア供給ダクト６２の端面から所定の長さで水平方向に延びるように複数の通気ガイド６２ａが設けられている。複数の通気ガイド６２ａにより、複数の通気路６２ｒが形成されている。

処理槽４側に位置するドライエア供給ダクト６２の端面には、複数の通気路６２ｒのうちの一部を塞ぐように仕切板６２ｂが取り付けられている。また、ドライエア供給ダクト６２内においても、複数の通気路６２ｒのうちの一部を塞ぐように仕切板６２ｃが取り付けられている。仕切板６２ｃは配管６１から供給されるドライエアＤＦが円滑に他方の通気路６２ｒへ流れるように、その下端が上端に比べて処理槽４に近づくように傾斜した状態で取り付けられている。

仕切板６２ｂ，６２ｃは、ともにドライエア供給ダクト６２の上側に位置する。それにより、ドライエア供給ダクト６２の下側にはドライエア噴射用開口６２ｋが形成されている。

ドライエア排気ダクト６３は、ドライエア供給ダクト６２と同様にその内部に複数の通気ガイド６３ａが設けられている。これにより、複数の通気路６３ｒが形成されている。

また、処理槽４側に位置するドライエア排気ダクト６３の端面およびドライエア排気ダクト６３内には、ドライエア供給ダクト６２と同様に仕切板６３ｂ，６３ｃが取り付けられている。それにより、ドライエア排気ダクト６３の下側には排気用開口６３ｋが形成されている。

ここで、上下方向における処理槽４（内槽４０および外槽４３）の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの上端との間の距離Ｈ、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの上端との間の距離Ｈは、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の上下方向における内部の高さＩよりも小さく設定される。

例えば、高さＩが１０ｃｍに設定されている場合、距離Ｈは０ｃｍよりも大きく、５ｃｍ以下に設定されることが好ましい。

なお、上下方向における処理槽４の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの下端との間の距離、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの下端との間の距離は非常に小さく設定されることが好ましい。特に、上下方向における処理槽４の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの下端との位置関係、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの下端との位置関係は略同一となるように設定されることがより好ましい。

上記のように、ドライエア供給ダクト６２内に通気ガイド６２ａが設けられ、仕切板６２ｂ，６２ｃが取り付けられることにより、配管６１を通じてドライエア供給ダクト６２内に供給されるドライエアＤＦは、仕切板６２ｂ，６２ｃにより絞り込まれ、ドライエア噴射用開口６２ｋから噴射される。

したがって、ドライエア噴射用開口６２ｋから噴射されるドライエアＤＦの圧力は、配管６１を通じてドライエア供給ダクト６２内に供給されるドライエアＤＦに比べて大きくなっている。

それにより、矢印ＡＲ１に示すように、処理槽４に貯留される純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上で水平方向に沿って形成されるドライエア噴射用開口６２ｋの全体から勢いよくドライエアＤＦが噴射される。これにより、純水ＤＩＷの液面ＬＳ上に気流が発生する。したがって、純水ＤＩＷから引き上げられる基板Ｗ周辺の雰囲気の露点の分布が純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上で均一化されるので、複数の基板Ｗを均一かつ効率的に乾燥させることが可能となっている。

さらに、ドライエア排気ダクト６３においては、処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの上端との間の距離Ｈがドライエア排気ダクト６３の上下方向における内部の高さＩよりも小さく設定されているので、ドライエアＤＦが噴射されることにより発生する気流が処理槽４のドライエア排気ダクト６３側で広がることが防止され、処理槽４の一方側から他方側へドライエアＤＦの円滑な流れが形成される。

この場合、純水ＤＩＷから引き上げられる基板Ｗ周辺の雰囲気の露点の分布が純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上でさらに均一化される。そして、純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上に勢いよく噴射されるドライエアＤＦにより、純水ＤＩＷから徐々に引き上げられる基板Ｗに付着する純水ＤＩＷがより効率よく置換され、基板Ｗの表面から除去される。その結果、複数の基板Ｗをより均一かつ効率的に乾燥させることが可能となっている。

また、上述のように、本実施の形態では、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３が互いに対向する方向に直交する方向（基板Ｗの面に直交する方向）において、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の幅（ドライエア噴射用開口６２ｋおよび排気用開口６３ｋ）が、処理槽４の内槽４０の幅よりも大きく設定されている。

これにより、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３間で発生される気流の形成領域が内槽４０上を覆うので、複数の基板Ｗをより均一かつ効率的に乾燥させることが可能となる。

上述のように、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の上下方向における内部の高さＩが１０ｃｍに設定されている場合、上下方向における処理槽４の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの上端との間の距離Ｈ、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの上端との間の距離Ｈは０ｃｍよりも大きく、５ｃｍ以下に設定されることが好ましい。この場合、複数の基板Ｗをより均一かつ効率的に乾燥させることが可能となる。

本実施の形態では、仕切板６２ｃは配管６１から供給されるドライエアＤＦが円滑に他方の通気路６２ｒへ流れるように、その下端が上端に比べて処理槽４に近づくように傾斜した状態で取り付けられている。これにより、ドライエア供給ダクト６２内における乱流の発生が防止される。それにより、ドライエア噴射用開口６２ｋから円滑にドライエアＤＦが噴出される。

本実施の形態においてドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３に取り付けられる仕切板６２ｂ，６２ｃ，６３ｂ，６３ｃは、上下方向に移動可能に取り付けられてもよい。

この場合、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３に、仕切板６２ｂ，６２ｃ，６３ｂ，６３ｃをそれぞれ上下方向に移動させる仕切板駆動部を設け、仕切板駆動部を制御部７０により制御する。それにより、ドライエア噴射用開口６２ｋおよび排気用開口６３ｋの大きさ（上下方向における高さ）を変化させることができる。

ドライエア噴射用開口６２ｋおよび排気用開口６３ｋの大きさを変化させることにより、処理槽４の大きさ、基板Ｗの大きさ等に応じて純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上に発生する気流の速度を調整することができる。

上記構成に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３に、それらの開口を制限する仕切板６２ｂ，６２ｃ，６３ｂ，６３ｃが取り付けられている。したがって、既設の基板処理装置に対してもダクトに仕切板を取り付けることにより容易に基板Ｗ周辺の雰囲気における露点の分布が調整できる。

本実施の形態において、乾燥処理は基板ＷにドライエアＤＦを供給することにより行われるが、基板Ｗに供給する気体はドライエアＤＦに限られない。ドライエアＤＦに代えて、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）蒸気を用いてもよいし、低温のＮ₂（窒素）ガスを用いてもよい。

（１−ｃ）実施例
本発明者は上記構成を有する基板処理装置１００において、純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上にドライエアＤＦを噴射した場合の基板Ｗ周辺の雰囲気における露点の分布を調査した。

実施例に係る基板処理装置１００において、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の上下方向における内部の高さＩは１０ｃｍであった。また、上下方向における処理槽４の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの上端との間の距離Ｈ、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの上端との間の距離Ｈは４ｃｍであった。

さらに、上下方向における処理槽４の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの下端との位置関係、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの下端との位置関係は同一であった。

ドライエア噴射用開口６２ｋからのドライエアＤＦの噴射時における気流の速度は約８ｍ／ｓとなるように設定し、ドライエア噴射用開口６２ｋにおけるドライエアＤＦの露点は約−７０℃となるように設定した。

この状態で、本発明者は、純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上（基板Ｗ周辺の雰囲気）にドライエアＤＦを噴射しつつ、ドライエア噴射用開口６２ｋの近傍で基板Ｗの面に直交する方向に並ぶ位置ｐ１，ｐ２，ｐ３について露点の測定を行った。

また、本発明者は、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３間で基板Ｗの面に平行な方向において等間隔に並ぶ位置ｐ２，ｐ４，ｐ５について露点の測定を行った。

その結果、位置ｐ１，ｐ２，ｐ３における露点は、順に−６７．４℃、−６７．３℃および−６７．３℃であった。また、位置ｐ２，ｐ４，ｐ５における露点は、順に−６７．３℃、−５６．７℃および−４２．８℃であった。

これにより、基板Ｗ周辺の雰囲気、すなわち純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上の雰囲気における露点の分布は約２５℃の範囲内に抑制されることが明らかとなった。

このように、純水ＤＩＷから引き上げられる基板Ｗ周辺の雰囲気の露点の分布が純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上で略均一化されることにより、複数の基板Ｗを均一かつ効率的に乾燥させることができることが明らかとなった。

（１−ｄ）第１の実施の形態に係る基板処理装置の他の構成例
上記に限らず、第１の実施の形態に係る基板処理装置１００は、以下の構成を有してもよい。図４は、第１の実施の形態に係る基板処理装置１００の他の構成を説明するための図である。以下、本例の基板処理装置１００について、図１の基板処理装置１００と異なる点を説明する。

図４では、図２と同様に、基板Ｗの乾燥処理が側面図で示されている。図４に示すように、本例の基板処理装置１００は、高さ方向におけるドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の位置が、図１〜図３の基板処理装置１００におけるドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の位置と異なる。

すなわち、本例では、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の下端が、処理槽４の上端よりもやや下方に位置する。

処理槽４側に位置するドライエア供給ダクト６２の端面には、複数の通気路６２ｒのうちの一部を塞ぐように２枚の仕切板６２ｖ，６２ｗが取り付けられている。また、ドライエア供給ダクト６２内においても、複数の通気路６２ｒのうちの一部を塞ぐように２枚の仕切板６２ｘ，６２ｙが取り付けられている。

ここで、仕切板６２ｖ，６２ｘは、ともにドライエア供給ダクト６２の上側に位置し、仕切板６２ｗ，６２ｙは、ともにドライエア供給ダクト６２の下側に位置する。

仕切板６２ｘは配管６１から供給されるドライエアＤＦが円滑に他方の通気路６２ｒへ流れるように、その下端が上端に比べて処理槽４に近づくように傾斜した状態で取り付けられている。

一方、仕切板６２ｙは配管６１から供給されるドライエアＤＦが円滑に他方の通気路６２ｒへ流れるように、その上端が下端に比べて処理槽４に近づくように傾斜した状態で取り付けられている。

上記のように、ドライエア供給ダクト６２に複数の仕切板６２ｖ，６２ｗ，６２ｘ，６２ｙが設けられることにより、上下方向におけるドライエア供給ダクト６２の略中央部にドライエア噴射用開口６２ｋが形成されている。

また、処理槽４側に位置するドライエア排気ダクト６３の端面およびドライエア排気ダクト６３内には、ドライエア供給ダクト６２と同様に複数の仕切板６３ｖ，６３ｗ，６３ｘ，６３ｙが設けられている。それにより、上下方向におけるドライエア排気ダクト６３の略中央部に排気用開口６３ｋが形成されている。

本例においても、上下方向における処理槽４（内槽４０および外槽４３）の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの上端との間の距離Ｈ、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの上端との間の距離Ｈは、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の上下方向における内部の高さＩよりも小さく設定される。

なお、上下方向における処理槽４の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの下端との間の距離、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの下端との間の距離は非常に小さく設定されることが好ましい。

特に、上下方向における処理槽４の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの下端との位置関係、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの下端との位置関係は略同一となるように設定されることがより好ましい。例えば、仕切板６２ｗ，６２ｙをそれらの上端部が処理槽４の上端に沿う面上に位置するように設定する。また、仕切板６３ｗ，６３ｙをそれらの上端部が処理槽４の上端に沿う面上に位置するように設定する。

上記のように、ドライエア供給ダクト６２内に通気ガイド６２ａが設けられ、仕切板６２ｖ，６２ｗ，６２ｘ，６２ｙが取り付けられることにより、配管６１を通じてドライエア供給ダクト６２内に供給されるドライエアＤＦは、仕切板６２ｖ，６２ｗ，６２ｘ，６２ｙにより絞り込まれ、ドライエア噴射用開口６２ｋから噴射される。噴射されたドライエアＤＦは、ドライエア排気ダクト６３の排気用開口６３ｋから排気される。

本例においても、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の上下方向における内部の高さＩが１０ｃｍに設定されている場合、上下方向における処理槽４の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの上端との間の距離Ｈ、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの上端との間の距離Ｈは０ｃｍよりも大きく、５ｃｍ以下に設定されることが好ましい。この場合、複数の基板Ｗをより均一かつ効率的に乾燥させることが可能となる。

（１−ｅ）第１の実施の形態に係る基板処理装置のさらに他の構成例
上記に限らず、第１の実施の形態に係る基板処理装置１００は、さらに以下の構成を有してもよい。図５は、第１の実施の形態に係る基板処理装置１００のさらに他の構成を説明するための図である。以下、本例の基板処理装置１００について、図１の基板処理装置１００と異なる点を説明する。

図５においても、図２と同様に、基板Ｗの乾燥処理が側面図で示されている。図５に示すように、本例の基板処理装置１００は、高さ方向におけるドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の位置が、図１〜図３の基板処理装置１００におけるドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の位置と異なる。

すなわち、本例では、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の下端が処理槽４の上端よりも下方に位置し、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３の上下方向における略中央部が処理槽４の上端に沿う面上に位置する。

処理槽４側に位置するドライエア供給ダクト６２の端面には、複数の通気路６２ｒのうちの一部を塞ぐように仕切板６２ｂが取り付けられている。また、ドライエア供給ダクト６２内においても、複数の通気路６２ｒのうちの一部を塞ぐように仕切板６２ｃが取り付けられている。仕切板６２ｃは配管６１から供給されるドライエアＤＦが円滑に他方の通気路６２ｒへ流れるように、その上端が下端に比べて処理槽４に近づくように傾斜した状態で取り付けられている。

仕切板６２ｂ，６２ｃは、ともにドライエア供給ダクト６２の下側に位置する。それにより、ドライエア供給ダクト６２の上側にはドライエア噴射用開口６２ｋが形成されている。

また、処理槽４側に位置するドライエア排気ダクト６３の端面およびドライエア排気ダクト６３内には、ドライエア供給ダクト６２と同様に仕切板６３ｂ，６３ｃが取り付けられている。それにより、ドライエア排気ダクト６３の上側には排気用開口６３ｋが形成されている。

特に、上下方向における処理槽４の上端とドライエア噴射用開口６２ｋの下端との位置関係、および処理槽４の上端と排気用開口６３ｋの下端との位置関係は略同一となるように設定されることがより好ましい。例えば、仕切板６２ｂ，６３ｂをそれらの上端部が処理槽４の上端に沿う面上に位置するように設定する。

上記のように、ドライエア供給ダクト６２内に通気ガイド６２ａが設けられ、仕切板６２ｂ，６２ｃが取り付けられることにより、配管６１を通じてドライエア供給ダクト６２内に供給されるドライエアＤＦは、仕切板６２ｂ，６２ｃにより絞り込まれ、ドライエア噴射用開口６２ｋから噴射される。噴射されたドライエアＤＦは、ドライエア排気ダクト６３の排気用開口６３ｋから排気される。

２．第２の実施の形態
（２−ａ）基板処理装置の構成および動作
第２の実施の形態に係る基板処理装置は、以下の点で第１の実施の形態に係る基板処理装置１００と構成および動作が異なる。

図６は、第２の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。図６に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置１００は、第１の実施の形態に係る基板処理装置１００の構成に加えて、ダウンフローダクト２０の上部にドライエア供給ダクト６４が設けられている。

さらに、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３には、第１の実施の形態で説明した仕切板６２ｂ，６２ｃ，６３ｂ，６３ｃは取り付けられていない。なお、ドライエア供給ダクト６４内には、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３と同様に通気ガイド６４ａが設けられている。

ドライエア供給ダクト６４は、ドライエア供給ダクト６２と同様に、配管６１によりドライエア発生装置６０と接続されている。それにより、ドライエア発生装置６０から配管６１に供給されるドライエアＤＦは、ドライエア供給ダクト６２とともにドライエア供給ダクト６４にも供給される。

したがって、基板Ｗの乾燥処理時においては、処理槽４内の純水ＤＩＷから引き上げられる基板Ｗに対して、側方および上方からドライエアＤＦが噴射される。

（２−ｂ）基板処理装置の構成および乾燥処理の詳細
図７は、第２の実施の形態に係る基板処理装置１００において基板Ｗの乾燥処理が行われる様子を示す側面図である。

図７に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、基板Ｗの乾燥処理時に処理槽４の側方に位置するドライエア供給ダクト６２から、基板ＷにドライエアＤＦが噴射される。それにより、矢印ＡＲ２で示すように、ドライエア供給ダクト６２から純水ＤＩＷの液面ＬＳの直上を通過してドライエア排気ダクト６３へ流れる水平方向の気流が発生する。

また、基板Ｗの乾燥処理時には、処理槽４の上方に位置するドライエア供給ダクト６４から、基板ＷにドライエアＤＦが噴射される。それにより、矢印ＡＲ３で示すように、純水ＤＩＷの液面ＬＳの上方から処理槽４の側方に位置するドライエア排気ダクト６３へと流れる気流が発生する。

ここで、ドライエア供給ダクト６２から噴射されるドライエアＤＦにより、基板Ｗに付着する純水ＤＩＷおよび処理槽４に貯留された純水ＤＩＷが置換される。したがって、ドライエア供給ダクト６４が設けられない場合、ドライエア排気ダクト６３の近傍の雰囲気は、ドライエア供給ダクト６２の近傍の雰囲気に比べて高い露点を有することになる。

しかしながら、本実施の形態においては、処理槽４の上方に新たにドライエア供給ダクト６４が設けられている。それにより、基板Ｗの乾燥処理時に、ドライエア供給ダクト６２の近傍の雰囲気に新鮮なドライエアＤＦが供給される。したがって、ドライエア排気ダクト６３の近傍における露点の上昇が、ドライエア供給ダクト６４から噴射されるドライエアＤＦにより抑制される。そして、ドライエア供給ダクト６２およびドライエア排気ダクト６３間の雰囲気の露点の分布が略均一に保たれる。その結果、複数の基板Ｗを均一かつ効率的に乾燥させることが可能となっている。

本実施の形態においては、ドライエア排気ダクト６３が設けられることにより、処理槽４の一方側から他方側へドライエアＤＦの円滑な流れが形成される。それにより、複数の基板Ｗをより均一かつ効率的に乾燥させることが可能となっている。

本実施の形態においても、乾燥処理は基板ＷにドライエアＤＦを供給することにより行われているが、基板Ｗに供給する気体はドライエアＤＦに限られない。ドライエアＤＦに代えて、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）蒸気を用いてもよいし、低温のＮ₂（窒素）ガスを用いてもよい。

３．請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

以上、第１および第２の実施の形態においては、処理槽４および内槽４０が処理液貯留槽に相当し、基板移動機構３０および制御部７０が基板昇降手段に相当し、ドライエアＤＦが気体に相当し、ドライエア発生装置６０、配管６１、ドライエア供給ダクト６２、ドライエア排気ダクト６３および制御部７０が気体供給手段に相当する。

また、ドライエア供給ダクト６２が気体供給ダクトおよび側部気体供給ダクトに相当し、配管６１が気体供給系に相当し、ドライエア供給ダクト６２内において通気ガイド６２ａの設けられていない空間が第１の流入空間に相当し、ドライエア噴射用開口６２ｋが気体流出口に相当する。

さらに、仕切板６２ｂが第１の閉塞部および閉塞部材に相当し、仕切板６２ｃが第１の遮蔽部に相当し、ドライエア排気ダクト６３が排気ダクトに相当し、ドライエア排気ダクト６３内において通気ガイド６３ａの設けられていない空間が第２の流入空間に相当し、排気用開口６３ｋが気体排気口に相当する。仕切板６３ｂが第２の閉塞部に相当し、仕切板６３ｃが第２の遮蔽部に相当する。

また、ドライエアＤＦが気体に相当し、リンス液および純水が処理液に相当する。

本発明に係る基板処理装置は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等の基板の製造に有効に利用できる。

第１の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。第１の実施の形態に係る基板処理装置において基板の乾燥処理が行われる様子を示す側面図である。第１の実施の形態に係る基板処理装置において基板の乾燥処理が行われる様子を示す斜視図である。第１の実施の形態に係る基板処理装置の他の構成を説明するための図である。第１の実施の形態に係る基板処理装置のさらに他の構成を説明するための図である。第２の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。第２の実施の形態に係る基板処理装置において基板の乾燥処理が行われる様子を示す側面図である。特許文献１の基板処理装置による基板の乾燥処理を説明するための図である。特許文献１の基板処理装置による基板の乾燥処理状況を示す斜視図である。

符号の説明

４処理槽
３０基板移動機構
４０内槽
６０ドライエア発生装置
６１配管
６２，６４ドライエア供給ダクト
６２ａ通気ガイド
６２ｂ，６２ｃ，６２ｖ，６２ｗ，６２ｘ，６２ｙ仕切板
６２ｋドライエア噴射用開口
６３ｋ排気用開口
６３ドライエア排気ダクト
７０制御部
１００基板処理装置
ＤＦドライエア
Ｗ基板

Claims

基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内の処理液中と前記処理槽の上方位置との間で基板を昇降させる基板昇降手段と、
前記処理槽の一側方に配置され、前記処理槽の上端に沿って前記一側方から前記処理槽の他側方へ気体を供給することにより、前記基板昇降手段により前記処理槽から引き上げられる基板に気体を供給する気体供給ダクトと、
前記気体供給ダクトに気体を供給する気体供給系と、
前記処理槽の前記他側方に配置され、前記処理槽上の雰囲気を排出するための排気ダクトとを備え、
前記気体供給ダクトは、前記気体供給系により供給される気体が流入する第１の流入空間と、略水平方向に延びるとともに前記処理槽側に気体を流出する気体流出口とを有し、
前記気体流出口は、前記第１の流入空間内において前記第１の流入空間の上端よりも低い位置から上端までの領域を遮蔽する第１の遮蔽部が設けられ、前記処理槽側の前記気体供給ダクトの端面の上端よりも低い位置から上端までの領域を閉塞する第１の閉塞部が設けられることにより、前記気体供給ダクトから前記処理槽に向かう気体の流れの断面が前記第１の流入空間の上端よりも低い位置から前記第１の流入空間の下端までの領域に制限されるように形成され、
前記排気ダクトは、略水平方向に延びるとともに前記処理槽上の雰囲気を排気する気体排気口と、前記気体排気口を通して排気される雰囲気が流入する第２の流入空間とを有し、
前記気体排気口は、前記処理槽側の前記排気ダクトの端面の上端よりも低い位置から上端までの領域を閉塞する第２の閉塞部が設けられ、前記第２の流入空間内において前記第２の流入空間の上端よりも低い位置から上端までの領域を遮蔽する第２の遮蔽部が設けられることにより、前記処理槽上から排気される雰囲気の流れの断面が前記第２の流入空間の上端よりも低い位置から前記第２の流入空間の下端までの領域に制限されるように形成されることを特徴とする基板処理装置。
前記第１の閉塞部は、前記気体供給ダクトの端面に上下に移動可能に設けられた閉塞部材を含む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の遮蔽部は、その下端が上端に比べて前記処理槽に近づくように傾斜して配置されることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
前記処理槽の上端から前記気体供給ダクトの端面における前記気体流出口の上端までの高さが０ｃｍよりも大きく５ｃｍ以下となるように、前記気体流出口が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
水平面内で気体が流れる方向と直交する方向において、
前記気体流出口の幅が前記処理槽の幅以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
前記気体はドライエアであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理装置。
前記処理液は、純水であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理装置。