JP5917121B2

JP5917121B2 - 基板処理装置及び基板処理方法

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Publication number: JP5917121B2
Application number: JP2011273051A
Authority: JP
Inventors: 鮎美樋口; 秀彰宮廻; 浩伸岩谷
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2031-12-14
Also published as: JP2013125812A

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、プラズマディスプレイ用基板、有機ＥＬ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板（以下、単に基板と称する）等の基板に対して、処理液により洗浄、エッチング等の処理を行った後、溶剤蒸気により基板を乾燥させる基板処理装置及び基板処理方法に関する。

従来、この種の装置として、処理液を貯留する処理槽と、処理槽を囲うチャンバと、チャンバ内のうち、基板を保持するリフタと、チャンバ内の上部に固定的に設けられ、チャンバ内に溶剤蒸気を供給する溶剤ノズルと、チャンバ内を減圧する減圧ポンプとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。リフタは、処理槽内の処理位置と、処理槽上方であって、かつチャンバ内のノズルの下方にあたる乾燥位置とにわたって昇降可能に構成されている。

この装置では、処理槽に純水を供給した状態で、基板を保持したリフタを処理位置に移動させる。そして、所定時間だけその位置を維持させることにより、純水によって基板を洗浄処理する。その後、減圧ポンプを作動させてチャンバ内を減圧した後、溶剤ノズルから溶剤蒸気をチャンバ内に供給して、チャンバ内を溶剤雰囲気にする。次いで、液面が溶剤で置換された処理液を横切らせつつリフタを乾燥位置に低速で上昇させ、所定時間だけその状態を維持する。すると、基板の表面に付着している純水が溶剤蒸気で置換される。その後、再びチャンバ内を減圧して基板の純水を置換した溶剤を揮発させて基板を乾燥させる。

特開２００９−４６９４号公報

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。
すなわち、従来の装置は、乾燥位置における溶剤ノズルと基板との物理的な配置の関係上、基板の上部に特に溶剤蒸気が集中する。したがって、基板の全面に溶剤蒸気がゆきわたって、基板に付着している純水を溶剤蒸気で置換し終えるまでに長時間を要するという問題がある。また、その結果、溶剤の消費量が多くなるという問題がある。

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、溶剤蒸気の供給形態を工夫することにより、溶剤蒸気による処理液の置換を短時間で行うことができ、溶剤の消費量を低減することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。

本発明は、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、処理液により処理された基板を溶剤蒸気により乾燥させる基板処理装置において、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽の周囲を覆うチャンバと、前記チャンバ内を減圧する減圧手段と、基板を保持し、前記処理槽内の処理位置と、前記チャンバ内であって前記処理槽の上方にあたる乾燥位置との間で昇降可能な基板支持機構と、前記基板支持機構を挟んで設けられ、前記チャンバ内の基板に向けて溶剤蒸気を供給する一対の溶剤ノズルと、前記処理槽による基板の洗浄処理後、前記減圧手段により前記チャンバ内を減圧し、前記チャンバ内が所定圧力になった場合には、前記減圧手段による減圧を停止させ、前記基板支持機構を前記処理位置から上昇させた後、前記処理槽内の処理液を排水するとともに、前記一対の溶剤ノズルから溶剤蒸気を基板に向けて供給させて行う置換処理の際に、乾燥位置にて前記一対の溶剤ノズルに対して前記基板支持機構を昇降させて、前記一対の溶剤ノズルからの基板への溶剤蒸気の供給位置を変えさせる制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、処理槽による基板の洗浄処理後、減圧手段によりチャンバ内を減圧し、チャンバ内が所定圧力になった場合には、減圧手段による減圧を停止させ、基板支持機構を処理位置から上昇させるとともに、処理槽内の処理液を排水し、一対の溶剤ノズルから溶剤蒸気を基板に向けて供給させて置換処理を行わせる。その際に、制御手段は、乾燥位置にて一対の溶剤ノズルに対して基板支持機構を昇降させる。したがって、一対の溶剤ノズルからの基板への溶剤蒸気の供給位置が変わるので、基板の上部に溶剤蒸気が集中することがなく、基板の全面に溶剤蒸気がゆきわたる。その結果、基板に付着している純水を溶剤蒸気によって短時間で置換でき、溶剤の消費量を低減することができる。また、従来の装置であっても、基板支持機構は昇降するので、その昇降に係る制御を変えるだけで効果を得られる。したがって、装置に別体の機構を備える必要がなく、装置コストを低減しつつも効果を得ることができる。

（削除）

また、本発明において、前記制御手段は、基板の半径分に相当する距離だけ昇降させることが好ましい（請求項２）。

制御手段は、一対の溶剤ノズルと基板支持機構とを相対的に移動させる際に、基板の半径分に相当する距離だけ昇降させる。したがって、最小限の移動により基板の全面に溶剤蒸気をゆきわたらせることができ、効率的に置換を行わせることができる。

（削除）

また、本発明において、前記制御手段は、処理位置から乾燥位置に前記基板支持機構を上昇させ、乾燥位置から下方に前記基板支持機構を下降させる際に、上昇時の速度を下降時の速度よりも速くすることが好ましい（請求項３）。

処理位置から乾燥位置へ基板支持機構を上昇させる際の速度を、乾燥位置から下方へ基板支持機構を下降させる際の速度よりも速くする。これにより、溶剤蒸気があたりにくく、処理液が重力で溜まりやすい基板の下部を重点的に溶剤蒸気を供給することができる。その後、基板保持機構を下降させるので、基板の上部にも溶剤蒸気を供給でき、基板の全面に溶剤蒸気をゆきわたらせることができる。

また、本発明において、前記制御手段は、前記基板支持機構が保持している基板の全面を処理液が覆った状態で前記基板支持機構の上昇を完了させることが好ましい（請求項４）。

制御手段は、基板支持機構を処理位置から上昇させる際に、基板の全面を処理液が覆った状態で上昇を完了させると、溶剤蒸気による置換処理を、基板の全面においてほぼ均等に、かつ、処理液膜の表面だけでなく基板側まで行うことができる。したがって、例えば、基板に微細パターンが形成されていても、その奥に入り込んだ処理液も置換させることができ、溶剤を乾燥させた際に、処理液による表面張力の悪影響を受けにくくすることができる。その結果、乾燥時における微細パターンの倒れを防止できる。

また、請求項５に記載の発明は、処理液により処理された基板を溶剤蒸気により乾燥させる基板処理方法において、処理槽内の処理液に基板を浸漬させて洗浄を行う洗浄処理過程と、処理槽を覆ったチャンバ内を減圧する減圧過程と、チャンバ内の減圧を停止させる減圧停止過程と、処理槽内の基板を処理槽上方の乾燥位置に上昇させる際に、基板の全面を処理液が覆った状態で上昇を完了させる上昇過程と、処理槽内の処理液を排水するとともに、基板に対して溶剤ノズルから溶剤蒸気を供給する供給過程と、乾燥位置にて溶剤ノズルに対して基板を昇降させて基板に付着した処理液を溶剤蒸気で置換させる置換過程と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、洗浄処理過程で処理槽内の処理液に基板を浸漬させて洗浄を行い、減圧過程でチャンバ内を減圧し、減圧停止過程でチャンバ内の減圧を停止し、上昇過程において、処理槽内の基板を乾燥位置に上昇させるが、その際には、基板の全面を処理液が覆った状態で上昇を完了させる。そして、供給過程で処理槽内の処理液を排水するとともに、溶剤ノズルから溶剤蒸気を基板に対して供給し、置換過程で乾燥位置にて溶剤ノズルに対して基板を昇降させて、基板に付着した処理液を溶剤蒸気で置換させる。乾燥位置にて溶剤ノズルに対して基板を昇降させて処理液を溶剤蒸気で置換するので、基板の上部に溶剤蒸気が集中することがなく、基板の全面に溶剤蒸気がゆきわたる。その結果、基板に付着している純水を溶剤蒸気によって短時間で置換でき、溶剤の消費量を低減できる。また、基板の全面を処理液が覆った状態で引き上げているので、溶剤蒸気による置換を、基板の全面においてほぼ均等に、かつ、処理液膜の表面だけでなく基板側まで行うことができる。したがって、例えば、基板に微細パターンが形成されていても、その奥に入り込んだ処理液も置換させることができ、溶剤を乾燥させた際に、処理液による表面張力の悪影響を受けにくくすることができる。その結果、乾燥時における微細パターンの倒れを防止できる。

本発明に係る基板処理装置によれば、制御手段は、処理槽による基板の洗浄処理後、減圧手段によりチャンバ内を減圧し、チャンバ内が所定圧力になった場合には、減圧手段による減圧を停止させ、基板支持機構を処理位置から上昇させるとともに、処理槽内の処理液を排水し、一対の溶剤ノズルから溶剤蒸気を基板に向けて供給させて置換処理を行わせる。その際に、制御手段は、乾燥位置にて一対の溶剤ノズルに対して基板支持機構を昇降させる。したがって、一対の溶剤ノズルからの基板への溶剤蒸気の供給位置が変わるので、基板の上部に溶剤蒸気が集中することがなく、基板の全面に溶剤蒸気がゆきわたる。その結果、基板に付着している純水を溶剤蒸気によって短時間で置換でき、溶剤の消費量を低減することができる。また、従来の装置であっても、基板支持機構は昇降するので、その昇降に係る制御を変えるだけで効果を得られる。したがって、装置に別体の機構を備える必要がなく、装置コストを低減しつつも効果を得ることができる。

実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示したブロック図である。処理過程を説明するための模式図であり、（ａ）は洗浄処理過程及び減圧過程を示し、（ｂ）は減圧停止過程及び上昇過程を示し（ｃ）は供給過程及び置換過程を示し、（ｄ）は減圧乾燥過程を示し、（ｅ）は乾燥過程を示す。実施例装置による処理過程を示す模式図である。従来例による処理過程を示す模式図である。実施例２に係る基板処理装置の概略構成を示したブロック図である。処理過程を説明するための模式図であり、（ａ）は洗浄処理過程及び減圧過程を示し、（ｂ）は減圧停止過程及び上昇過程を示し（ｃ）は供給過程及び置換過程を示し、（ｄ）は減圧乾燥過程を示し、（ｅ）は乾燥過程を示す。実施例３に係る基板処理装置の概略構成を示したブロック図である。処理過程を説明するための模式図であり、（ａ）は洗浄処理過程及び減圧過程を示し、（ｂ）は減圧停止過程及び上昇過程を示し（ｃ）は供給過程及び置換過程を示し、（ｄ）は減圧乾燥過程を示し、（ｅ）は乾燥過程を示す。溶剤ノズルの切り換えについて説明する模式図であり、（ａ）は上昇時を、（ｂ）は最上昇時を、（ｃ）はノズル切り換え時を示す。溶剤ノズルの切り換え及び昇降速度について説明する模式図であり、（ａ）は上昇時を、（ｂ）は最上昇時を、（ｃ）は下降時を示す。溶剤蒸気の供給状態を示す模式図であり、（ａ）は位置固定の場合を示し、（ｂ）は移動させた場合を示す。

本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法について、以下にいくつかの実施例を挙げて説明する。

以下、図面を参照して本発明の実施例１について説明する。
図１は、実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示したブロック図である。

実施例１に係る基板処理装置１は、処理槽３を備えている。この処理槽３は、処理液を貯留し、起立姿勢の複数枚の基板Ｗを収容可能に構成されている。

処理槽３の底部には、二本の供給管５が設けられている。二本の供給管５は、複数枚の基板Ｗが整列されている方向（紙面の手前奥方向）に沿って長軸を有し、処理槽３の底面に沿って処理液を供給する。各供給管５には、供給配管７の一端側が連通接続されている。供給配管７の他端側には、処理液供給源９が連通接続されている。供給配管７には、制御弁である処理液弁１１が設けられている。処理液弁１１は、処理液供給源９から二本の供給管５への処理液の供給流量を制御する。

処理槽３は、チャンバ１３によって周囲を覆われている。チャンバ１３は、上部に開閉自在の上部カバー１５を備えている。起立姿勢で複数枚の基板Ｗを保持するリフタ１７は、昇降機構１９によって昇降が行われる。リフタ１７は、チャンバ２７の外部の上方に相当する「待機位置」と、処理槽３の内部に相当する「処理位置」（図１中に実線で示す位置）と、チャンバ１３の内部であって処理槽３の上方に相当する「乾燥位置」とにわたり移動可能になっている。また、昇降機構１９は、後述するように乾燥時昇降動作をリフタ１７に対して行わせる。

なお、上述したリフタ１７が本発明における「基板支持機構」に相当する。

上部カバー１５の下方であって、リフタ１７の昇降方向を挟んだチャンバ１３の上部内壁には、一対の気体ノズル２１が設けられている。また、一対の気体ノズル２１の下方であって、一対の気体ノズル２１と処理槽３の上部との高さ方向における中間部付近には、一対の溶剤ノズル２３が設けられている。

一対の気体ノズル２１には、気体供給管２５の一端側が連通接続されている。その他端側は、気体供給源２７に連通接続されている。気体供給源２７は、乾燥気体を供給する。乾燥気体としては、例えば、ドライ窒素が挙げられる。気体供給管２５は、制御弁である乾燥気体弁２９を設けられている。乾燥気体弁２９は、気体供給管２５を流通する乾燥気体の流量を調整する。気体供給管２５のうち、一対の気体ノズル２１に近い位置には、インラインヒータ（不図示）を備え、乾燥気体を加熱して供給することが好ましい。これにより、乾燥気体による溶剤の乾燥速度を速めることができる。

一対の溶剤ノズル２３には、溶剤蒸気供給管３１の一端側が連通接続されている。溶剤蒸気供給管３１の他端側には、溶剤蒸気供給源３３が連通接続されている。溶剤蒸気供給管３１には、制御弁である蒸気弁３５が設けられている。この蒸気弁３５は、溶剤蒸気供給管３１を流通する溶剤蒸気の流量を調整する。

また、本実施例では、溶剤蒸気供給源３３は、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を溶剤蒸気として供給する。溶剤蒸気としては、その他に、例えば、フッ素系の溶剤であるハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）の蒸気を用いることもできる。

チャンバ１３には、その内部から気体を外部に対して排出する排気管３７を設けられている。この排気管３７は、減圧ポンプ３９を備えている。この排気管３７には、制御弁である減圧弁４１が設けられている。この減圧弁４１は、減圧ポンプ３９とともにチャンバ１３の減圧を制御する。また、チャンバ１３には、呼吸弁４３が設けられている。この呼吸弁４３は、チャンバ１３のパージ処理時や減圧状態を解消する際に開放される。

なお、上記の減圧ポンプ３９が本発明における「減圧手段」に相当する。

処理槽３の底部には、排出口４５が設けられている。この排出口４５には、ＱＤＲ弁４７が設けられている。ＱＤＲ弁４７は処理槽３内の処理液をチャンバ１３内に一旦排出する。排出口４５は、大径を有し、ＱＤＲ弁４７により処理槽３内の処理液を急速に排出する。チャンバ１３の底部には、排出管４９が取り付けられている。この排出管４９は、チャンバ１３内の処理液を外部に排出する。この排出管４９には、制御弁である排液弁５１が取り付けられている。

上述した処理液弁１１、昇降機構１９、乾燥気体弁２９、蒸気弁３５、減圧ポンプ３９、減圧弁４１、呼吸弁４３、ＱＤＲ弁４７、排液弁５１などの動作は、本発明における「制御手段」に相当する制御部５３によって統括的に制御される。制御部５３は、各部を制御するとともに、記憶部５５を参照する。記憶部５５は、例えば、各部の処理手順を規定したレシピを予め記憶している。また、記憶部５５は、上述した昇降機構１９によるリフタ１７の昇降動作に関する移動距離などを予め記憶している。制御部５３は、この移動距離を参照して、乾燥位置におけるリフタ１７の昇降動作を昇降機構１９を介して制御する。

次に、図２を参照して、上述した装置の動作について説明する。なお、図２は、処理過程を説明するための模式図であり、（ａ）は洗浄処理過程及び減圧過程を示し、（ｂ）は減圧停止過程及び上昇過程を示し（ｃ）は供給過程及び置換過程を示し、（ｄ）は減圧乾燥過程を示し、（ｅ）は乾燥過程を示す。

まず、制御部５３は、上部カバー１５を開放し、複数枚の未処理の基板Ｗを保持しているリフタ１７を「待機位置」から「乾燥位置」に搬入させる。次に、制御部５３は、チャンバ１３内の酸素濃度低減処理を行う。具体的には、上部カバー１５を閉止するとともに、呼吸弁４３を開放させたままで、乾燥気体弁２９を開放して乾燥窒素ガスｇ１を気体供給源２７からチャンバ１３内に供給させる。これによりチャンバ１３内及び処理槽３内にある空気が乾燥窒素ガスｇ１により押し出されてされて、チャンバ１３内の酸素濃度が急速に低減される。さらに、制御部５３は、リフタ１７を「乾燥位置」から「処理位置」にまで下降させる（図２（ａ））

処理槽３及びチャンバ１３内の酸素濃度が低減されると、制御部５３は、処理液弁１１を開放する。これにより、処理液供給源９から処理液（例えば、常温の純水）が処理槽３に供給され、処理槽３の上部から溢れた処理液がチャンバ１３の底部で回収される。回収された処理液は、排出管４９を介して図示しない排液処理部に排出される。この状態をレシピに応じた所定時間だけ維持させて、複数枚の基板Ｗに対して処理液による洗浄処理を行わせる。

なお、上述した処理が本発明における「洗浄処理過程」に相当する。

次に、呼吸弁４３を閉止させ、減圧弁４１を開放させて減圧ポンプ３９を作動させる。そして、チャンバ１３内が所定圧力に達した後、制御部５３は減圧ポンプ３９を停止させるとともに、減圧弁４１を閉止させて減圧を停止させる（図２（ａ））。

なお、上述した処理が本発明における「減圧過程」及び「減圧停止過程」に相当する。

処理液による洗浄処理を終え、チャンバ１３内の減圧が完了すると、制御部５３は、リフタ１７を「処理位置」から「乾燥位置」にまで上昇させる（図２（ｂ））。このとき、昇降機構１９は、制御部５３の指示の下で、高速に「乾燥位置」にまでリフタ１７を引き上げる。その際には、リフタ１７で引き上げられた基板Ｗの表面全体において処理液が切れていない状態、すなわち、表面全体に処理液の膜が残り、表面全体を処理液が覆った状態であることが好ましい。このときの上昇速度をＶ１とする。

なお、上述した処理が本発明における「上昇過程」に相当する。

次に、制御部５３は、ＱＤＲ弁４７を開放して、処理槽３内の処理液をチャンバ１３の底部に急速排水させるとともに、一対の溶剤ノズル２３から溶剤蒸気ｇ２をチャンバ１３内の「乾燥位置」にある複数枚の基板Ｗに向けて供給させる（図２（ｃ））。このとき、複数枚の基板Ｗは、その下部に対して溶剤蒸気が供給されることになる。さらに、制御部５３は、昇降機構１９を操作して、リフタ１７を下降させて複数枚の基板Ｗの上部に対して溶剤蒸気が供給され、その後、再びリフタ１７を「乾燥位置」に上昇させ、これを数回繰り返し行う。最後は、「乾燥位置」にリフタ１７を停止させる。このときの下降速度をＶ２とすると、下降速度Ｖ２は上昇速度Ｖ１と同じである。これにより、基板Ｗの全面に対して溶剤蒸気ｇ２がゆきわたり、このように、基板Ｗの表面全体において処理液の膜が残っている間に、その全面に溶剤蒸気を供給することで、基板Ｗの表面を覆っている処理液に溶剤蒸気が凝縮して、処理液が溶剤で置換される。このときの昇降距離は、基板Ｗの半径分であることが好ましい。これにより、最小限の移動で基板Ｗの全面に溶剤蒸気ｇ２をゆきわたらせることができ、効率的に置換を行わせることができる。

なお、このときの状態を示すのが図１１である。なお、図１１は、溶剤蒸気の供給状態を示す模式図であり、（ａ）は位置固定の場合を示し、（ｂ）は移動させた場合を示す。

リフタ１７を「乾燥位置」に上昇させた状態は、図１１（ａ）のように基板Ｗの上部及び中心部に溶剤蒸気ｇ２が集中する。このままの状態を維持させたとしても、基板Ｗの全体に溶剤蒸気ｇ２がゆきわたるが、長時間を要する。本実施例では、リフタ１７を昇降させるので、下降させた際には図１１（ｂ）に示すように、溶剤蒸気ｇ２の供給範囲が基板Ｗの全面にゆきわたるようなっている。

なお、上述した処理が本発明における「供給過程」及び「置換過程」に相当する。

次に、制御部５３は、蒸気弁３５を閉止させるとともに乾燥気体弁２９を開放させる。さらに、排液弁５１を開放して、チャンバ１３の底部に貯留している処理液を排出管４９から外部に排出させる。また、減圧弁４１を開放させるとともに減圧ポンプ３９を作動させてチャンバ１３内を減圧させる。これにより、複数枚の基板Ｗの周囲には、乾燥窒素ガスｇ１が供給され、減圧状態とあいまって複数枚の基板Ｗに付着している溶剤が処理液とともに急速に揮発する。揮発した溶剤は、排気管３７を通して外部に排出される（図２（ｄ）、（ｅ））。

その後、制御部５３は、排液弁５１及び減圧弁４１を閉止させるとともに、減圧ポンプ３９を停止させ、呼吸弁４３を開放させる。これによりチャンバ１３内が大気圧に戻される。そして、制御部５３は、上部カバー１５を開放させるとともに、リフタ１７を「待機位置」にまで上昇させて、複数枚の基板Ｗに対する洗浄乾燥処理を終える。

本実施例１に係る基板処理装置によると、処理槽３による基板Ｗの洗浄処理後、制御部５３は、チャンバ１３内を減圧し、チャンバ１３内が所定圧力になった場合には、減圧を停止させ、リフタ１７を「処理位置」から上昇させるとともに、一対の溶剤ノズル２３から溶剤蒸気ｇ２を供給させて置換処理を行わせる。その際に、制御部５３は、リフタ１７を一対の溶剤ノズル２３に対して昇降させて移動させる。したがって、一対の溶剤ノズル２３からの基板Ｗへの溶剤蒸気ｇ２の供給位置が変わるので、基板Ｗの上部に溶剤蒸気ｇ２が集中することがなく、基板Ｗの全面に溶剤蒸気ｇ２がゆきわたる。その結果、基板Ｗに付着している純水を溶剤蒸気ｇ２によって短時間で置換でき、溶剤の消費量を低減することができる。

また、本実施例１は、リフタ１７を昇降させて一対の溶剤ノズル２３に対して移動させている。従来の装置であっても、リフタ１７は昇降するので、その昇降に係る制御を変えるだけで効果を得られる。したがって、装置に別体の機構を備える必要がなく、装置コストを低減しつつも上述した効果を得ることができる。

なお、ここで、図３及び図４を参照する。なお、図３は、実施例装置による処理過程を示す模式図である。図４は、従来例による処理過程を示す模式図である。

本実施例１に係る装置では、基板Ｗは、乾燥位置に引き上げられた際に、基板Ｗに形成された微細パターンｐｔを含めて処理液ｒｑで覆われている（図３（ａ））。そして、基板Ｗに対して溶剤蒸気ｇ２が供給されると、基板Ｗを覆っている処理液ｒｑの表面から次第に溶剤ｓｖで置換されてゆき、微細パターンｐｔの奥に入り込んだ処理液ｒｑも溶剤ｓｖで置換される（図３（ｂ）、（ｃ））。その後、溶剤ｓｖが揮発するので、基板Ｗの表面側から溶剤ｓｖが揮発してゆき、微細パターンｐｔが処理液ｒｑの表面張力による倒れが生じにくくなっている。

一方、従来例にかかる装置では、基板Ｗが乾燥位置に引き上げられた際に、基板Ｗの微細パターンｐｔを処理液ｒｑが覆っているものの、その表面が既に溶剤ｓｖで覆われている（図３（ａ））。そして、基板Ｗに対して溶剤蒸気ｇ２が供給されると、基板Ｗを覆っている処理液ｒｑの表面側の溶剤ｓｖが増加するものの、微細パターンｐｔの奥にまでは置換が進まない（図３（ｂ）、（ｃ））。その後、溶剤ｓｖが揮発するので、基板Ｗの表面側から溶剤ｓｖが揮発してゆくが、微細パターンｐｔの奥には処理液ｒｑが置換されずに残留しているので、その表面張力の影響により微細パターンｐｔの倒れが生じやすい。

上述した本実施例１に係る装置は、基板Ｗの表面を処理液ｒｑが覆った状態で「乾燥位置」にまで迅速に引き上げているので、基板Ｗの表面全体を覆った処理液の表面から奥まで溶剤ｓｖで置換することができる。したがって、従来例のような微細パターンｐｔの倒れが生じにくくなっている。

次に、図面を参照して本発明の実施例２について説明する。
図５は、実施例２に係る基板処理装置の概略構成を示したブロック図である。なお、上述した実施例１と共通する構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。

実施例２に係る基板処理装置１Ａは、一対の溶剤ノズル２３Ａの構成が相違する。つまり、一対の溶剤ノズル２３Ａは、チャンバ１３の内壁において、リフタ１７の昇降方向に沿って移動可能に構成されている。一対の溶剤ノズル２３Ａは、ノズル昇降機構６１によって昇降駆動される。ノズル昇降機構６１は、制御部５３によって所定のタイミングで操作される。具体的には、制御部５３は、リフタ１７を「乾燥位置」に移動させた後、ノズル昇降機構６１を操作して、一対の溶剤ノズル２３Ａを基板Ｗに対して昇降させ、基板Ｗの全面に溶剤蒸気ｇ２がゆきわたるようにする。

ここで図６を参照する。なお、図６は、処理過程を説明するための模式図であり、（ａ）は洗浄処理過程及び減圧過程を示し、（ｂ）は減圧停止過程及び上昇過程を示し（ｃ）は供給過程及び置換過程を示し、（ｄ）は減圧乾燥過程を示し、（ｅ）は乾燥過程を示す。

まず、制御部５３は、リフタ１７を「乾燥位置」に下降させ、乾燥窒素ガスｇ１をチャンバ１３内に供給させて、チャンバ１３内の酸素濃度低減処理を行った後、リフタ１７を「乾燥位置」から「処理位置」にまで下降させる。そして、所定時間の処理液による処理を行わせる。その後、チャンバ１３内を減圧し、チャンバ１３内が所定圧力に達した後、制御部５３は減圧ポンプ３９を停止させるとともに、減圧弁４１を閉止させて減圧を停止させる（図６（ａ））。

処理液による洗浄処理の後、チャンバ１３内の減圧が完了すると、制御部５３は、リフタ１７を「乾燥位置」まで上昇させる（図６（ｂ））。なお、リフタ１７を高速に「乾燥位置」にまで引き上げられるようにして、リフタ１７で引き上げられた基板Ｗの表面全体を処理液が覆った状態にするのが好ましいのは、上述した実施例１と同様である。

次に、制御部５３は、処理槽３内の処理液をチャンバ１３の底部に急速排水させるとともに、一対の溶剤ノズル２３から溶剤蒸気ｇ２をチャンバ１３内の「乾燥位置」にある複数枚の基板Ｗに向けて供給する。さらに、ノズル昇降機構６１により一対の溶剤ノズル２３を基板Ｗに対して昇降させる（図６（ｃ））。これにより、基板Ｗの全面に対して溶剤蒸気ｇ２がゆきわたり、基板Ｗの表面を覆っている処理液に溶剤蒸気が凝縮して、処理液が溶剤で置換される。このときの一対の溶剤ノズル２３の昇降距離は、基板Ｗの半径分であることが好ましい。

その後、制御部５３は、溶剤蒸気ｇ２の供給を停止させ、チャンバ１３に貯留している処理液を排出させ、チャンバ１３内を減圧させる。これにより、複数枚の基板Ｗの周囲には、乾燥窒素ガスｇ１が供給され、複数枚の基板Ｗに付着している溶剤が処理液とともに急速に揮発する。揮発した溶剤は、排気管３７を通して外部に排出される（図６（ｄ）、（ｅ））。

そして、制御部５３は、チャンバ１３内の圧力を大気圧に戻し、リフタ１７を「待機位置」まで上昇させて、複数枚の基板Ｗに対する洗浄乾燥処理を終える。

本実施例２に係る基板処理装置によると、制御部５３は、一対の溶剤ノズル２３Ａをリフタ１７に対して昇降させるので、一対の溶剤ノズル２３Ａをリフタ１７に対して移動させることができる。したがって、上述した実施例１と同様の効果を奏することができる。また、相対的に重量が重いリフタ１７側を固定して、相対的に重量が軽い一対の溶剤ノズル２３Ａ側を移動させるので、相対的な移動における駆動時における負荷を軽減することができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例３について説明する。
図７は、実施例３に係る基板処理装置の概略構成を示したブロック図である。なお、上述した実施例１と共通する構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。

実施例３に係る基板処理装置１Ｂは、上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂと、下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃとを備えている。上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂと、下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃとは、リフタ１７の昇降方向に沿って上部と下部とに離間して配置されている。上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂには、溶剤蒸気供給管３１Ｂの一端側が連通接続され、その他端側は三方弁６５に連通接続されている。下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃには、溶剤蒸気供給管３１Ｃの一端側が連通接続され、その他端側は三方弁６５に連通接続されている。三方弁６５は、溶剤蒸気供給管３１に連通接続されている。三方弁６５は、制御部５３によって操作される。その操作は、リフタ１７を「乾燥位置」に移動させた後、三方弁６５を切り換えて、上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂから溶剤蒸気を供給させたり、下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃから溶剤蒸気を供給させたりする、いずれか一方の一対の溶剤ノズル２３Ｂ、２３Ｃから溶剤蒸気を供給させるという切り換え動作である。

なお、いずれか一方の溶剤ノズル２３Ｂ、２３Ｃからしか溶剤蒸気ｇ２を供給させていないのは、溶剤蒸気供給源２７が共通だからである。つまり、溶剤蒸気ｇ２を一度に供給できる量に限界があるからである。

ここで図８を参照する。なお、図８は、処理過程を説明するための模式図であり、（ａ）は洗浄処理過程及び減圧過程を示し、（ｂ）は減圧停止過程及び上昇過程を示し（ｃ）は供給過程及び置換過程を示し、（ｄ）は減圧乾燥過程を示し、（ｅ）は乾燥過程を示す。

まず、制御部５３は、リフタ１７を「乾燥位置」に下降させ、チャンバ１３内の酸素濃度低減処理を行った後、リフタ１７を「処理位置」まで下降させる。そして、所定時間の処理液による処理を行わせた後、チャンバ１３内を減圧し、チャンバ１３内が所定圧力に達した後、制御部５３は減圧ポンプ３９を停止させ、減圧弁４１を閉止させて減圧を停止させる（図８（ａ））。

処理液による洗浄処理の後、チャンバ１３内の減圧が完了すると、制御部５３は、リフタ１７を「乾燥位置」まで上昇させる（図８（ｂ））。なお、リフタ１７を高速に上昇させて、リフタ１７で引き上げられた基板Ｗの表面全体を処理液が覆った状態にするのが好ましいのは、上述した実施例１と同様である。

次に、制御部５３は、処理槽３内の処理液をチャンバ１３の底部に急速排水させるとともに、上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂから溶剤蒸気ｇ２をチャンバ１３内の「乾燥位置」にある複数枚の基板Ｗに向けて供給させる。所定時間後に、三方弁６５を切り換えて、今度は下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃから溶剤蒸気ｇ２を複数枚の基板Ｗに向けて供給させる（図８（ｃ））。これにより、基板Ｗの全面に対して溶剤蒸気ｇ２がゆきわたり、基板Ｗの表面を覆っている処理液に溶剤蒸気が凝縮して、処理液が溶剤で置換される。

その後、制御部５３は、溶剤蒸気ｇ２の供給を停止させ、チャンバ１３に貯留している処理液を排出させ、チャンバ１３内を減圧させる。これにより、複数枚の基板Ｗの周囲には、乾燥窒素ガスｇ１が供給され、複数枚の基板Ｗに付着している溶剤が処理液とともに急速に揮発する。揮発した溶剤は、排気管３７を通して外部に排出される（図８（ｄ）、（ｅ））。

本実施例３に係る基板処理装置によると、上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂと下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃとを交互に切り換えるので、実施例１，２のようにリフタ１７や一対の溶剤ノズル２３を昇降させる必要がない。したがって、実施例１と同様の効果を奏しつつも、実施例１，２に比較して構造及び制御を簡易化できる。

なお、実施例３における上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂと下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃとの切り換えを次のように行ってもよい。ここで図９を参照する。なお、図９は、溶剤ノズルの切り換えについて説明する模式図であり、（ａ）は上昇時を、（ｂ）は最上昇時を、（ｃ）はノズル切り換え時を示す。

すなわち、「処理位置」にある基板Ｗをリフタ１７が「乾燥位置」に上昇させる際には、下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃから溶剤蒸気ｇ２を供給させておく（図９（ａ））。そして、基板Ｗが「乾燥位置」に移動した後、その状態を所定時間だけ維持する（図９（ｂ））。基板Ｗの下部に溶剤蒸気ｇ２が十分に凝縮した後、下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃからの溶剤蒸気ｇ２を停止させるとともに、上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂから溶剤蒸気ｇ２を供給させる（図９（ｃ））。

このように、上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂと下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃのうち、下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃから溶剤蒸気ｇ２を供給させた状態でリフタ１７を「乾燥位置」へ移動させる。これにより、基板Ｗの上部から下部にわたって溶剤蒸気ｇ２が供給される。その状態を所定時間だけ維持すると、溶剤蒸気ｇ２があたりにくい基板Ｗの下部に重点的に溶剤蒸気ｇ２が供給される。次いで、上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂから溶剤蒸気ｇ２を供給させる。これにより、基板Ｗの上部の置換処理が行われるので、基板Ｗの全面にわたって溶剤蒸気ｇ２による置換処理が行われる。

本発明は、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）上述した実施例１では、上昇速度Ｖ１と下降速度Ｖ２とを同じとしたが、上昇速度Ｖ１を下降速度Ｖ２よりも速くしてもよい。ここで、図１０を参照する。なお、図１０は、溶剤ノズルの切り換え及び昇降速度について説明する模式図であり、（ａ）は上昇時を、（ｂ）は最上昇時を、（ｃ）は下降時を示す。

この場合、「処理位置」から「乾燥位置」へリフタ１７を上昇させる際の上昇速度Ｖ１を、「乾燥位置」から下方へリフタ１７を下降させる際の下降速度Ｖ２よりも速くする。これにより、溶剤蒸気ｇ２があたりにくく、処理液が重力で溜まりやすい基板Ｗの下部を重点的に溶剤蒸気ｇ２を供給することができる。その後、リフタ１７を下降させるので、基板Ｗの上部にも溶剤蒸気ｇ２を供給でき、基板Ｗの全面に溶剤蒸気ｇ２をゆきわたらせることができる。

（２）上述した各実施例１〜３では、処理槽３が単槽式であったが、本発明はこのような処理槽３に限定されるものではなく、内槽と外槽とを有する処理槽３を採用してもよい。

（３）上述した各実施例１〜３では、円形状の基板Ｗを処理する装置を例にとって説明したが、本発明はそのような形状の基板を処理する装置に限定されるものではない。例えば、矩形状の基板を処理するものにも適用できる。

（４）上述した実施例３では、上部の一対の溶剤ノズル２３Ｂと、下部の一対の溶剤ノズル２３Ｃとしたが、その中間にも一対の溶剤ノズルを配置して、三箇所の溶剤ノズルを切り換えるようにしてもよい。

１，１Ａ、１Ｂ … 基板処理装置
Ｗ … 基板
３ … 処理槽
１３ … チャンバ
１７ … リフタ
１９ … 昇降機構
２３ … 溶剤ノズル
３９ … 減圧ポンプ
４７ … ＱＤＲ弁
５３ … 制御部
ｇ１ … 乾燥窒素ガス
ｇ２ … 溶剤蒸気
ｐｔ … 微細パターン
ｒｑ … 処理液
ｓｖ … 溶剤

Claims

処理液により処理された基板を溶剤蒸気により乾燥させる基板処理装置において、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽の周囲を覆うチャンバと、
前記チャンバ内を減圧する減圧手段と、
基板を保持し、前記処理槽内の処理位置と、前記チャンバ内であって前記処理槽の上方にあたる乾燥位置との間で昇降可能な基板支持機構と、
前記基板支持機構を挟んで設けられ、前記チャンバ内の基板に向けて溶剤蒸気を供給する一対の溶剤ノズルと、
前記処理槽による基板の洗浄処理後、前記減圧手段により前記チャンバ内を減圧し、前記チャンバ内が所定圧力になった場合には、前記減圧手段による減圧を停止させ、前記基板支持機構を前記処理位置から上昇させた後、前記処理槽内の処理液を排水するとともに、前記一対の溶剤ノズルから溶剤蒸気を基板に向けて供給させて行う置換処理の際に、乾燥位置にて前記一対の溶剤ノズルに対して前記基板支持機構を昇降させて、前記一対の溶剤ノズルからの基板への溶剤蒸気の供給位置を変えさせる制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記制御手段は、基板の半径分に相当する距離だけ昇降させることを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記制御手段は、処理位置から乾燥位置に前記基板支持機構を上昇させ、乾燥位置から下方に前記基板支持機構を下降させる際に、上昇時の速度を下降時の速度よりも速くすることを特徴とする基板処理装置。
請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記制御手段は、前記基板支持機構が保持している基板の全面を処理液が覆った状態で前記基板支持機構の上昇を完了させることを特徴とする基板処理装置。
処理液により処理された基板を溶剤蒸気により乾燥させる基板処理方法において、
処理槽内の処理液に基板を浸漬させて洗浄を行う洗浄処理過程と、
処理槽を覆ったチャンバ内を減圧する減圧過程と、
チャンバ内の減圧を停止させる減圧停止過程と、
処理槽内の基板を処理槽上方の乾燥位置に上昇させる際に、基板の全面を処理液が覆った状態で上昇を完了させる上昇過程と、
処理槽内の処理液を排水するとともに、基板に対して溶剤ノズルから溶剤蒸気を供給する供給過程と、
乾燥位置にて溶剤ノズルに対して基板を昇降させて基板に付着した処理液を溶剤蒸気で置換させる置換過程と、
を備えていることを特徴とする基板処理方法。