JPH11145100A

JPH11145100A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH11145100A
Application number: JP30167997A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Ojimaru; 友則小路丸; Yusuke Muraoka; 祐介村岡
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-04
Also published as: JP3625017B2

Abstract

(57)【要約】【課題】密閉チャンバ内での基板への薬液の再付着や
基板の汚染を防止する。【解決手段】槽下部から薬液と純水とを選択的に切換
え供給可能に構成された処理槽１が密閉チャンバ２内に
収容されている。処理槽１の外周上部には処理槽１の上
部から溢れ出た液（薬液や純水）を受け止めて回収する
オーバーフロー槽８が形成され、オーバーフロー槽８で
回収した液は密閉チャンバ２外の排液ドレイー１０に排
出される。コントローラ６０は、オーバーフロー槽８で
薬液を回収した後にオーバーフロー槽８で純水を回収す
る際、所定期間の間、オーバーフロー槽８で回収する純
水のオーバーフロー槽８内の液面レベルを、オーバーフ
ロー槽８で薬液を回収するときのオーバーフロー槽８内
の薬液の液面レベルよりも高くするように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、槽下部から薬液と
純水とを選択的に切換え供給可能に構成された処理槽が
密閉チャンバ内に収容され、この処理槽で基板に、エッ
チングや薬液洗浄などの薬液処理と、純水洗浄処理とを
行うとともに、処理槽での純水洗浄処理の後、密閉チャ
ンバ内で基板を乾燥させる乾燥処理を行う基板処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の基板処理装置は、図１３
に示すように、基板Ｗに薬液処理と純水洗浄処理とを行
う処理槽１００が密閉チャンバ１０１内に収容されて構
成されている。密閉チャンバ１０１内の処理槽１００の
上部には基板Ｗに乾燥処理を行うための乾燥処理空間１
０２が設けられている。

【０００３】処理槽１００の下部には、処理液注入管１
０３が取り付けられている。この処理液注入管１０３に
は、配管１０４を介して処理液供給部１０５が接続され
ている。処理液供給部１０５は、処理液注入管１０３に
対して薬液と純水とを選択的に切換え供給可能に構成さ
れている。これにより、処理槽１００には、槽下部の処
理液注入管１０３から薬液と純水とが選択的に切換え供
給される。

【０００４】また、槽下部から供給され、槽上部から溢
れ出た液（薬液や純水）は、密閉チャンバ１０１内に流
され、密閉チャンバ１０１の底部に設けられた排液・排
気口１０６から、開閉弁１０７が介装された配管１０８
を介して排液ドレイン１０９に排出されるようになって
いる。処理槽１００の底部には排液口１１０が設けられ
ている。この排液口１１０は、開閉弁１１１を介装した
配管１１２を介して排液ドレイン１０９に接続されてお
り、開閉弁１１１を開に切り換えることで、処理槽１０
０内の液を処理槽１００の底部から排出できるように構
成されている。

【０００５】密閉チャンバ１０１内には、有機溶剤など
を噴出するノズル１１３が設けられている。また、排液
・排気口１０６は、開閉弁１１４を介装した配管１１５
を介して真空吸引源１１６にも接続され、密閉チャンバ
１０１内の気体を吸引して密閉チャンバ１０１内を減圧
可能に構成している。

【０００６】また、密閉チャンバ１０１内には、複数枚
の基板Ｗを所定の間隔で整列させて支持する昇降可能な
基板支持部材１１７も設けられている。

【０００７】上記構成の従来装置による洗浄・乾燥処理
は以下のように行われる。処理液注入管１０３から処理
槽１００内に純水が供給されて、処理槽１００内に純水
が満たされるとともに、純水の上昇液流が形成されてい
る中に、基板支持部材１１７に支持された基板Ｗが浸漬
された状態（図１３の実線の状態）で、処理液注入管１
０３から処理槽１００内に供給する液を純水から薬液
（例えば、フッ酸）に切り換えて、処理槽１００内に薬
液の上昇液流を形成して処理槽１００内の液を純水から
薬液に置換し、薬液処理を行う。

【０００８】薬液処理を終えると、処理液注入管１０３
から処理槽１００内に純水を供給して、処理槽１００内
に純水の上昇液流を形成して処理槽１００内の液を薬液
から純水に置換し、純水洗浄処理を行う。

【０００９】処理槽１００内では、上記薬液処理と純水
洗浄処理が１回以上行われる。そして、最後の純水洗浄
処理を終えると、ノズル１１３から密閉チャンバ１０１
内に有機溶剤が噴出され、純水の上昇液流が形成されて
いる状態で、基板支持部材１１７を上昇させ、処理槽１
００の純水内から基板Ｗを引き上げる。この基板Ｗの引
き上げ中に、気液界面の純水中に有機溶剤が溶解し、基
板Ｗの表面では液面から出る直前に純水の表面張力が低
下し、ほどんど液切りした状態で基板Ｗは純水から引き
上げられる。そして、図１３の二点鎖線に示すように、
密閉チャンバ１０１内の乾燥処理空間１０２に基板Ｗを
位置させ、密閉チャンバ１０１内を減圧することで、基
板Ｗの乾燥を促進させることができる。なお、密閉チャ
ンバ１０１内を減圧する際には、減圧に先立ち、処理液
注入管１０３から処理槽１００内への純水の供給を停止
するとともに、開閉弁１１１を開に切り換えて、処理槽
１００内の純水を処理槽１００の底部から排液ドレイン
１０９に排出する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】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。従来装置において、処理槽１００の上部から液
（純水や薬液）が溢れ出ているときには、開閉弁１０７
が開に切り換えられていて、処理槽１００の上部から密
閉チャンバ１０１内に流された液は、密閉チャンバ１０
１の底部の排液・排気口１０６から排液ドレイン１０９
に排出させているが、密閉チャンバ１０１内に流された
液、特に、薬液が密閉チャンバ１０１の内壁面に付着し
て残留することは避けられない。

【００１１】その結果、密閉チャンバ１０１の内壁面に
付着残留した薬液が気化して密閉チャンバ１０１内に漂
い、乾燥処理中の基板Ｗに薬液が再付着し、洗浄・乾燥
処理の仕上がりの清浄度が低下するという問題があっ
た。例えば、基板Ｗとしてのシリコンウエハに対して、
薬液としてフッ酸を用いた薬液処理を行う装置では、乾
燥処理中にシリコンウエハにフッ酸が再付着して、その
後シリコンウエハが酸化されることになる。特に、乾燥
処理時に密閉チャンバ１０１内を減圧する場合には、密
閉チャンバ１０１の内壁面に付着残留した薬液が一層気
化し易く、基板Ｗへの薬液の再付着が一層起き易かっ
た。

【００１２】また、複数種類の薬液を用いた薬液処理を
行う装置では、処理槽１００の上部から密閉チャンバ１
０１内に各種の薬液が次々に流されるので、密閉チャン
バ１０１の内壁面に付着残留している薬液と、その後に
処理槽１００の上部から密閉チャンバ１０１内に流され
た別の種類の薬液とが接触することも起こり得る。その
結果、各種の薬液が密閉チャンバ１０１内で化学反応を
起こし、それに起因してパーティクルが生成され、密閉
チャンバ１０１内の基板Ｗを汚染するという問題もあっ
た。

【００１３】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、密閉チャンバ内での基板への薬液の再
付着や基板の汚染を防止し得る基板処理装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】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、槽下部から薬液と純水と
を選択的に切換え供給可能に構成された処理槽が密閉チ
ャンバ内に収容され、前記処理槽で基板に薬液処理と純
水洗浄処理とを行うとともに、前記処理槽での純水洗浄
処理の後、前記密閉チャンバ内で基板を乾燥させる乾燥
処理を行う基板処理装置において、前記処理槽の上部か
ら溢れ出た液を受け止めて回収する回収部と、前記回収
部で回収した液を前記密閉チャンバ外に排出する排出手
段と、前記回収部で薬液を回収した後に前記回収部で純
水を回収する際、所定期間の間、前記回収部で回収する
純水の前記回収部内の液面レベルを、前記回収部で薬液
を回収するときの前記回収部内の薬液の液面レベルより
も高くするように制御する液面レベル制御手段と、を備
えたものである。

【００１５】請求項２に記載の発明は、槽下部から薬液
と純水とを選択的に切換え供給可能に構成された処理槽
が密閉チャンバ内に収容され、前記処理槽で基板に薬液
処理と純水洗浄処理とを行うとともに、前記処理槽での
純水洗浄処理の後、前記密閉チャンバ内で基板を乾燥さ
せる乾燥処理を行う基板処理装置において、前記処理槽
の上部から溢れ出た液を受け止めて回収する回収部と、
前記回収部で回収した液を前記密閉チャンバ外に排出す
る排出手段と、前記回収部に洗浄液を供給して前記回収
部を洗浄する回収部洗浄手段と、を備えたものである。

【００１６】

【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。処理槽内で処理を行う際、処理槽の下部から供給さ
れ、処理槽の上部から溢れ出た液（純水や薬液）は、回
収部で受け止めて回収され、排出手段により密閉チャン
バ外に排出される。従って、密閉チャンバ内において、
処理槽の上部から溢れ出た薬液が触れるのは回収部に限
られる。

【００１７】処理槽では薬液処理の後に純水洗浄処理が
行われるので、回収部では薬液を回収した後、純水を回
収することになる。そして、液面レベル制御手段は、回
収部で薬液を回収した後に回収部で純水を回収する際、
所定期間の間、回収部で回収する純水の回収部内の液面
レベルを、回収部で薬液を回収するときの回収部内の薬
液の液面レベルよりも高くするように制御する。これに
より、回収部で薬液を回収したときに、回収部内の薬液
の液面レベルに応じた高さ以下で回収部に付着した薬液
は、薬液の液面レベルよりも高い液面レベルで回収部に
回収される純水によって洗い流される。また、処理槽で
行う最後の処理は純水洗浄処理であるので、回収部では
最終的に純水を回収することになる。従って、密閉チャ
ンバ内において、処理槽の上部から溢れ出た薬液が触れ
る唯一の部材である回収部に薬液が付着したまま放置さ
れて残留することがない。その結果、気化した薬液が密
閉チャンバ内に漂うようなことがなくなり、基板への薬
液の再付着を防止することができ、また、各種の薬液が
回収部で接触することもなく、各種の薬液が接触するこ
とに起因するパーティクルの生成もなくなり、基板の汚
染を防止することもできる。

【００１８】請求項２に記載の発明も、請求項１に記載
の発明と同様に、処理槽の上部から溢れ出た液は、回収
部で受け止めて回収され、排出手段により密閉チャンバ
外に排出されるので、密閉チャンバ内において、処理槽
の上部から溢れ出た薬液が触れるのは回収部に限られ
る。

【００１９】請求項１に記載の発明では、回収部で液
（薬液、純水）を回収するときの液面レベルを適宜に制
御して、回収部に付着した薬液を回収部で回収する純水
で洗い流すようにしたが、請求項２に記載の発明では、
回収部洗浄手段が回収部に洗浄液を供給して回収部を洗
浄することで、密閉チャンバ内において、処理槽の上部
から溢れ出た薬液が触れる唯一の部材である回収部に薬
液が付着したまま放置されて残留することを防止し、基
板への薬液の再付着や基板の汚染を防止することができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係
る基板処理装置の全体構成を示す縦断面図であり、図２
は処理槽の構成を示す平面図、図３は第１実施形態装置
の要部の拡大断面図である。

【００２１】この第１実施形態に係る基板処理装置は、
基板Ｗに薬液処理と純水洗浄処理とを行う処理槽１が密
閉チャンバ２内に収容されて構成されている。密閉チャ
ンバ２内の処理槽１の上部には基板Ｗに乾燥処理を行う
ための乾燥処理空間３が設けられている。

【００２２】処理槽１の下部には、処理液注入管４が取
り付けられている。処理液注入管４は、先端部が閉塞さ
れ、側面に多数の処理液噴出孔４ａが並設されていて、
基端部４ｂから導入される液を各処理液噴出孔４ａから
噴出するように構成されている。これら処理液噴出孔４
ａが処理槽１内に臨むように、処理液注入管４が処理槽
１に取り付けられている。処理液注入管４の基端部４ｂ
には、配管５を介して処理液供給部６が接続されてい
る。処理液供給部６は、処理液注入管４の基端部４ｂに
対して純水と１種類以上の薬液とを選択的に切換え供給
可能に構成されている。これにより、処理槽１には、槽
下部の処理液注入管４の各処理液噴出孔４ａから薬液と
純水とを選択的に切換えて噴出供給されるようになって
いる。

【００２３】処理槽１の外周上部には、底面と側面とが
形成された部材７が接合させていて、この部材７と処理
槽１の外周壁１ａとが共働して、処理槽１の上部から溢
れ出た液（薬液や純水）を受け止めて回収する回収部と
してのオーバーフロー槽８が形成されている。オーバー
フロー槽８の底部には図示しない排出口が設けられ、こ
の排出口が配管９を介して密閉チャンバ２外の排液ドレ
イン１０に接続され、オーバーフロー槽８で回収した液
を密閉チャンバ２外の排液ドレイン１０に排出できるよ
うに構成されている。なお、配管９、排液ドレイン１０
が本発明における排出手段を構成する。

【００２４】配管９には、オーバーフロー槽８から排出
する液量を適宜に調節する流量調節弁２０が介装されて
いる。この流量調節弁２０としては、例えば、本出願人
の提案による実願平３−９３６３４号公報に開示された
圧縮エアで作動する弁や、適宜の電磁式の流量調節弁な
どを用いることができる。

【００２５】また、オーバーフロー槽８近辺には、オー
バーフロー槽８内の液の液面高さを検出する液面検出セ
ンサ２１が付設されている。この液面検出センサ２１
は、不活性ガス噴出管２２と微圧計２３とで構成され
る。不活性ガス噴出管２２はその先端部がオーバーフロ
ー槽８内に導入されている。微圧計２３は、微小量の窒
素ガスなどの不活性ガスを不活性ガス噴出管２２に供給
し、不活性ガス噴出管２２の先端から不活性ガスの泡を
排出させ、このときの不活性ガス噴出管２２からの不活
性ガスの排出圧を検出することによって、オーバーフロ
ー槽８内の現在の液（薬液や純水）の液面レベルを検出
するように構成されている。

【００２６】処理槽１の底部には排液口１１が設けられ
ている。この排液口１１は、開閉弁１２を介装した配管
１３を介して排液ドレイン１０に接続されており、開閉
弁１２を開に切り換えることで、処理槽１内の液を処理
槽１の底部から排出できるように構成されている。

【００２７】密閉チャンバ２は、本体部２ａと、本体部
２ａに対して開閉自在に構成された蓋部２ｂとで構成さ
れている。本体部２ａに対して蓋部２ｂが開かれた状態
で、密閉チャンバ２（本体部２ａ）内に対して基板Ｗの
出し入れが行われ、本体部２ａに対して蓋部２ｂが閉じ
られたときに、密閉チャンバ２内が密閉状態になるよう
に構成されている。

【００２８】密閉チャンバ２内には、ＩＰＡ（イソプロ
ピールアルコール）などの有機溶剤と、窒素ガスなどの
不活性ガスとを噴出するノズル３０が設けられている。
ノズル３０には、配管３１を介して不活性ガス・有機溶
剤供給部３２が接続されている。不活性ガス・有機溶剤
供給部３２は、加熱して蒸気化した有機溶剤を窒素ガス
などの不活性ガスをキャリアとしてノズル３０に供給す
るとともに、キャリアとして用いた不活性ガスのみをノ
ズル３０に供給可能に構成されていて、ノズル３０から
密閉チャンバ２内に有機溶剤と不活性ガスとを選択的に
切り換え供給できるように構成されている。

【００２９】密閉チャンバ２の底部には、排気口４０が
設けられている。この排気口４０は、開閉弁４１を介装
した配管４２を介して真空吸引源４３に接続され、密閉
チャンバ２内の気体を吸引して密閉チャンバ２内を減圧
可能に構成している。

【００３０】密閉チャンバ２内には、複数枚の基板Ｗを
所定の間隔で整列させて支持する基板支持部材５０が設
けられている。基板支持部材５０は、連結部材５１を介
してエアシリンダなどを駆動源とする昇降機構５２に連
結され、昇降機構５２によって昇降可能に構成されてい
る。

【００３１】コントローラ６０は、処理液供給部６から
処理液注入管４への薬液と純水との切り換え供給と、薬
液及び純水の供給停止の制御（処理槽１への薬液、純水
の供給制御）、有機溶剤供給部３２からノズル３０への
有機溶剤と不活性ガスとの切り換え供給と、有機溶剤及
び不活性ガスの供給停止の制御（密閉チャンバ２内への
有機溶剤、不活性ガスの供給制御）や、各開閉弁１２、
４１の開閉制御、基板支持部材５０の昇降制御、オーバ
ーフロー槽８で回収する薬液や純水の液面レベル制御な
どの装置全体の制御を行い、後述する洗浄・乾燥処理を
実施する。

【００３２】オーバーフロー槽８で回収する薬液や純水
の液面レベル制御は、液面検出センサ２１からの検出デ
ータに基づき、流量調節弁２０を制御してオーバーフロ
ー槽８から排出する液量を調節しながら、後述するよう
に、オーバーフロー槽８で薬液を回収した後にオーバー
フロー槽８で純水を回収する際、所定期間の間、オーバ
ーフロー槽８で回収する純水のオーバーフロー槽８内の
液面レベルをＤＷＬに維持して、オーバーフロー槽８で
薬液を回収するときのオーバーフロー槽８内の薬液の液
面レベルＭＱＬよりも高くするように制御するものであ
る。なお、コントローラ６０、流量調節弁２０、液面検
出センサ２１が、本発明における液面レベル制御手段を
構成する。

【００３３】また、コントローラ６０は、タイマー６１
を内蔵していて、薬液処理や純水洗浄処理、乾燥処理、
オーバーフロー槽８内の液の液面レベルの変更の際のタ
イミング制御などを時間で管理するようにしている。

【００３４】次に、上記構成の第１実施形態装置による
洗浄・乾燥処理を、図４、図５に示すタイムチャートを
参照して説明する。

【００３５】なお、図４、図５内の各符号は以下のとお
りである。ＭＱＰ：薬液処理。ＤＷＰ：純水洗浄処理。ＤＰ：乾燥処理。ＣＰ（ＤＷ／ＭＱ）：処理槽１内の液を純水から薬液に
置換する処理。ＣＰ（ＭＱ／ＤＷ）：処理槽１内の液を薬液から純水に
置換する処理。Ｔ１：ＣＰ（ＤＷ／ＭＱ）の開始タイミング（処理槽１
内に供給する液を純水から薬液に切り換える開始タイミ
ング）。Ｔ２：ＣＰ（ＤＷ／ＭＱ）の完了タイミング（ＭＱＰの
開始タイミング）。Ｔ３：ＣＰ（ＭＱ／ＤＷ）の開始タイミング（処理槽１
内に供給する液を薬液から純水に切り換える開始タイミ
ング）。Ｔ４：ＣＰ（ＭＱ／ＤＷ）の完了タイミング（ＤＷＰの
開始タイミング）。ｔ１：ＣＰ（ＤＷ／ＭＱ）に要する時間。ｔ２：ＣＰ（ＭＱ／ＤＷ）に要する時間。ｔ３：オーバーフロー槽８内の液の液面レベルをＤＷＬ
からＭＱＬに下降するのに要する時間。ｔ４：オーバーフロー槽８内の液の液面レベルを０レベ
ルからＭＱＬに上昇するのに要する時間。

【００３６】上記各時間１、ｔ２、ｔ３、ｔ４は、予め
実験的に求めておくことができる。従って、コントロー
ラ６０は、タイマー６１を用いて、Ｔ１とｔ１とに基づ
きＴ２を把握することができ、Ｔ３とｔ２とに基づきＴ
４を把握することができ、ｔ３に基づき、Ｔ１を基準と
してオーバーフロー槽８内の液の液面レベルをＤＷＬか
らＭＱＬに下降する制御の開始を決めることができる。

【００３７】洗浄・乾燥処理は、まず、密閉チャンバ２
の蓋部２ｂが開かれ、図示しない基板搬送装置から、乾
燥処理位置３に上昇している基板支持部材５０に複数枚
の基板Ｗが引き渡され、基板Ｗの受渡しが終わると蓋部
２ｂが閉じられる。

【００３８】次に、処理液注入管４から処理槽１内に純
水が供給されて、処理槽１内に純水が満たされるととも
に、処理槽１内に純水の上昇液流が形成された状態で、
基板支持部材５０が下降され、純水の上昇液流中に、基
板Ｗが基板支持部材５０とともに浸漬される。または、
基板支持部材５０が下降され、基板支持部材５０ととも
に基板Ｗが処理槽１内に入れられた後、処理液注入管４
から処理槽１内に純水が供給されて、処理槽１内に純水
が満たされるとともに、処理槽１内に純水の上昇液流が
形成される。

【００３９】なお、このとき、処理槽１の上部から溢れ
出る純水はオーバーフロー槽８で受け止められて回収さ
れ、排液ドレイン１０に排出される。また、このとき、
コントローラ６０は、オーバーフロー槽８で回収する純
水がオーバーフロー槽８から溢れ出ないように制御すれ
ばよく、液面レベルをＤＷＬに維持するように制御して
も、ＭＱＬに維持するように制御しても、あるいは、回
収する純水がオーバーフロー槽８から溢れ出ない適宜の
液面レベルに維持するように制御してもよい。さらに、
回収する純水を０レベル、すなわち、処理槽１の上部か
ら溢れ出てオーバーフロー槽８に流れ込む純水の流入液
量よりも、オーバーフロー槽８から排出する純水の排出
液量を多くするように調節し、オーバーフロー槽８に純
水が溜まらずに、オーバーフロー槽８に流れ込む純水が
次々にオーバーフロー槽８から排出される液面レベルに
維持するように制御してもよい。

【００４０】このようにして処理液注入管４から処理槽
１内に純水が供給されて、処理槽１内に純水が満たされ
るとともに、純水の上昇液流が形成されている中に、基
板支持部材５０に支持された基板Ｗが浸漬された状態
（図１の実線の状態）で、処理液注入管４から処理槽１
内に供給する液を純水から薬液（例えば、フッ酸）に切
り換えて、処理槽１内に薬液の上昇液流を形成して処理
槽１内の液を純水から薬液に置換し、薬液処理を行う。

【００４１】上記純水から薬液への置換の間、処理槽１
の上部からは純水に薬液が序々に混ざった液が溢れ出る
が、この液もオーバーフロー槽８で受け止められて回収
され、排液ドレイン１０に排出される。また、薬液処理
中、処理液注入管４から処理槽１内への薬液の供給が継
続されて、新たな薬液を処理槽１の下部から供給し、処
理後の薬液を処理槽１の上部から溢れ出させて処理槽１
内の薬液を入れ換えながら薬液処理を行うので、この薬
液処理中に処理槽１の上部から薬液が溢れ出ているが、
この薬液もオーバーフロー槽８で受け止められて回収さ
れ、排液ドレイン１０に排出される。

【００４２】このとき、コントローラ６０は、上記純水
から薬液への置換の開始（Ｔ１）のときに、オーバーフ
ロー槽８内の液の液面レベルがＭＱＬに下降されている
ように制御する。例えば、処理液注入管４から処理槽１
内に純水が供給されて、処理槽１内に純水が満たされる
とともに、処理槽１内に純水の上昇液流が形成された状
態におけるオーバーフロー槽８内の純水の液面レベルが
ＤＷＬに維持されていた場合には、Ｔ１より（ｔ３＋
α）（αは０秒以上の適宜の時間）だけ早いタイミング
でオーバーフロー槽８内の純水の液面レベルをＤＷＬか
らＭＱＬに下降する制御を開始する。また、オーバーフ
ロー槽８内の純水の液面レベルが０レベルに維持されて
いた場合には、Ｔ１より（ｔ４＋α）だけ早いタイミン
グでオーバーフロー槽８内の純水の液面レベルを０レベ
ルからＭＱＬに上昇する制御を開始する。このように制
御することで、オーバーフロー槽８で薬液を回収すると
きに、オーバーフロー槽８内の液の液面レベルがＭＱＬ
になっており、オーバーフロー槽８内の液の液面レベル
をＭＱＬとした状態で、オーバーフロー槽８で薬液を回
収することができる。以後、コントローラ６０は、純水
から薬液への置換、薬液処理、薬液から純水への置換の
間、オーバーフロー槽８内の液（オーバーフロー槽８で
回収する薬液）の液面レベルをＭＱＬに維持するように
制御する。

【００４３】所定の薬液処理時間が経過すると、処理液
注入管４から処理槽１内に供給する液を薬液から純水に
切り換えて、処理槽１内に純水の上昇液流を形成して処
理槽１内の液を薬液から純水に置換し、純水洗浄処理
（基板Ｗに付着した薬液を洗い流す洗浄処理）を所定の
純水洗浄時間の間行う。

【００４４】上記薬液から純水への置換の間、処理槽１
の上部からは薬液が純水で序々に希釈される液が溢れ出
るが、この液も液面レベルがＭＱＬに維持された状態
で、オーバーフロー槽８で受け止められて回収され、排
液ドレイン１０に排出される。また、純水洗浄処理中、
処理液注入管４から処理槽１内への純水の供給が継続さ
れるので、純水洗浄処理中、処理槽１の上部から純水が
溢れ出ているが、この純水もオーバーフロー槽８で受け
止められて回収され、排液ドレイン１０に排出される。
コントローラ６０は、上記薬液から純水への置換が完了
したタイミング（Ｔ４）で、オーバーフロー槽８内の液
の液面レベルをＭＱＬからＤＷＬに上昇する制御を開始
し、以後、所定期間の間、オーバーフロー槽８内の液の
液面レベルをＤＷＬに維持するように制御する。薬液か
ら純水への置換が完了した段階で、処理槽１の上部から
オーバーフロー槽８に流れ込む液は純水のみとなってい
る。従って、上記のように液面レベルを制御すること
で、オーバーフロー槽８で薬液を回収した後にオーバー
フロー槽８で純水を回収する際、所定期間の間、オーバ
ーフロー槽８で回収する純水のオーバーフロー槽８内の
液面レベルをＤＷＬに維持して、オーバーフロー槽８で
薬液を回収するときのオーバーフロー槽８内の薬液の液
面レベルＭＱＬよりも高くでき、オーバーフロー槽８で
薬液を回収したときに、オーバーフロー槽８内の薬液の
液面レベルＭＱＬに応じた高さ以下でオーバーフロー槽
８の内壁面に付着した薬液を、薬液の液面レベルＭＱＬ
よりも高い液面レベルＤＷＬでオーバーフロー槽８に回
収される純水によって洗い流すことができる。

【００４５】処理槽１内では、上記薬液処理と純水洗浄
処理が１回以上行われる。薬液処理と純水洗浄処理を２
回以上行う場合でも、薬液処理、純水洗浄処理、薬液処
理、純水洗浄処理、…というように、薬液処理、純水洗
浄処理とを繰り返して行う。２回目以降の薬液処理を開
始する時点では、前の純水洗浄処理で、処理液注入管４
から処理槽１内に純水が供給されて、処理槽１内に純水
が満たされるとともに、純水の上昇液流が形成されてお
り、最初の薬液処理の開始時点と同様の状態であるの
で、２回目以降の各回の薬液処理と純水洗浄処理も上記
で説明したのと同様の制御で行われる。なお、純水洗浄
処理時は、オーバーフロー槽８内の純水の液面レベルを
ＤＷＬに維持しているので、２回目以降の純水から薬液
への置換においては、その置換の開始（Ｔ１）より（ｔ
３＋α）だけ早いタイミングでオーバーフロー槽８内の
純水の液面レベルをＤＷＬからＭＱＬに下降する制御を
開始する。また、薬液処理と純水洗浄処理を２回以上行
う場合で、各回の薬液処理に異なる種類の薬液を用いる
ときには、各回の薬液処理に用いられる薬液が処理液供
給部６から処理液注入管４に供給される。

【００４６】そして、最後の純水洗浄処理に対する純水
洗浄処理時間が経過すると、ノズル３０から密閉チャン
バ２内に有機溶剤を供給し、純水の上昇液流が形成され
ている状態で、基板支持部材５０を上昇させ、処理槽１
の純水内から基板Ｗを引き上げる。この基板Ｗの引き上
げ中に、気液界面の純水中に有機溶剤が溶解し、基板Ｗ
の表面では液面から出る直前に純水の表面張力が低下
し、ほどんど液切りした状態で基板Ｗは純水から引き上
げられる。そして、図１の二点鎖線に示すように、密閉
チャンバ２内の乾燥処理空間３に基板Ｗを位置させ基板
Ｗを乾燥させる。このとき、開閉弁４１を開にして密閉
チャンバ２内を減圧することで、基板Ｗの乾燥を促進す
ることができる。なお、密閉チャンバ２内を減圧する際
には、減圧に先立ち、処理液注入管４から処理槽１内へ
の純水の供給を停止するとともに、開閉弁１２を開に切
り換えて、処理槽１内の純水を処理槽１の底部から排液
ドレイン１０に排出し、処理槽１内の純水の排出を終え
ると開閉弁１２を閉に切り換える。また、処理液注入管
４から処理槽１内への純水の供給を停止した後は、処理
槽１の上部からオーバーフロー槽８内に純水が流れ込ま
ないので、コントローラ６０はオーバーフロー槽８内の
純水の液面レベルの制御を行わない。これによって、オ
ーバーフロー槽８内の純水は全て排液ドレイン１０に排
出される。なお、密閉チャンバ２内を減圧する間、密閉
チャンバ２内からの気体の排気量よりも少ない供給量で
ノズル３０から不活性ガスを密閉チャンバ２内に供給す
るようにしてもよい。

【００４７】所定の乾燥処理時間の経過後、密閉チャン
バ２内を減圧したときには、開閉弁４１を閉にするとと
もに、ノズル３０から不活性ガスを密閉チャンバ２内に
供給して、密閉チャンバ２内を常圧に戻す。そして、密
閉チャンバ２の蓋部２ｂが開かれ、図示しない基板搬送
装置によって、乾燥処理位置３に上昇している基板支持
部材５０に支持されている洗浄・乾燥処理済の複数枚の
基板Ｗが取り出される。以後、同様の処理が切り返され
て、１群の基板Ｗに次々と洗浄・乾燥処理が行われる。

【００４８】なお、乾燥処理時に密閉チャンバ２内を減
圧せずに処理槽１内への純水の供給を継続する場合に
は、乾燥処理中もオーバーフロー槽８内の純水の液面レ
ベルをＤＷＬに維持するようにしてもよい。また、図
４、図５では、薬液処理と純水洗浄処理を２回以上行う
場合を示しているが、薬液処理と純水洗浄処理を１回だ
け行う場合は、最初の純水洗浄処理を最後の純水洗浄処
理として制御する。

【００４９】上述したように、この第１実施形態装置に
よれば、処理槽１内で処理を行う際、処理槽１の下部か
ら供給され、処理槽１の上部から溢れ出た液（純水や薬
液）は、オーバーフロー槽８で受け止めて回収され、密
閉チャンバ２外の排液ドレイン１０に排出される。従っ
て、密閉チャンバ２内において、処理槽１の上部から溢
れ出た薬液が触れるのはオーバーフロー槽８の内壁面に
限られる。そして、コントローラ６０は、オーバーフロ
ー槽８で薬液を回収した後にオーバーフロー槽８で純水
を回収する際、所定期間の間、オーバーフロー槽８で回
収する純水のオーバーフロー槽８内の液面レベルを、オ
ーバーフロー槽８で薬液を回収するときのオーバーフロ
ー槽８内の薬液の液面レベルよりも高くするように制御
するので、オーバーフロー槽８で薬液を回収したとき
に、オーバーフロー槽８の内壁面に付着した薬液は、オ
ーバーフロー槽８に回収される純水で洗い流すことがで
き、密閉チャンバ２内において、処理槽１の上部から溢
れ出た薬液が触れる唯一の部材であるオーバーフロー槽
８に薬液が付着したまま放置されて残留することがな
い。従って、気化した薬液が密閉チャンバ２内に漂うよ
うなことがなくなり、乾燥処理時に密閉チャンバ２内の
減圧を行うか否かにかかわらず、基板Ｗへの薬液の再付
着を防止することができ、また、各種の薬液がオーバー
フロー槽８内で接触することもなく、各種の薬液が接触
することに起因するパーティクルの生成もなくなり、基
板Ｗの汚染を防止することもできる。

【００５０】なお、純水から薬液への置換を開始してす
ぐに薬液がオーバーフロー槽８内に流れ込むわけではな
いので、オーバーフロー槽８内の純水の液面レベルをＤ
ＷＬからＭＱＬに下降させる制御を上記図４、図５より
も遅いタイミングで開始するようにしてもよい。例え
ば、純水から薬液への置換の開始から薬液がオーバーフ
ロー槽８内に流れ込むようになるまでの時間がｔ３より
も長い場合には、図６（ａ）に示すように、オーバーフ
ロー槽８内の純水の液面レベルをＤＷＬからＭＱＬに下
降させる制御をＴ１で開始するようにしてもよい。

【００５１】また、図６（ｂ）に示すように、オーバー
フロー槽８内の液の液面レベルをＭＱＬからＤＷＬに上
昇された状態がＴ４よりも後であれば、オーバーフロー
槽８の内壁面に付着する薬液の高さをＤＷＬ以下にする
ことができるので、オーバーフロー槽８内の液の液面レ
ベルをＭＱＬからＤＷＬに上昇させる制御を、Ｔ４より
β（ただし、０＜β＜ｔ５）だけ早いタイミングで開始
するようにしてもよい。なお、ｔ５は、オーバーフロー
槽８内の液の液面レベルをＭＱＬからＤＷＬに上昇する
のに要する時間で、予め実験的に求めておくことができ
る。

【００５２】また、オーバーフロー槽８の内壁面に付着
した薬液の洗い流しが比較的速やかに行える場合には、
図７の各図に示すように、純水洗浄処理の一部の期間だ
け、オーバーフロー槽８内の純水の液面レベルをＤＷＬ
に維持するように制御してもよい。

【００５３】また、オーバーフロー槽８で回収する薬液
の液面レベルＭＱＬをＯレベルに設定してもよい。

【００５４】また、図８、図９に示すように、図４、図
５の制御でオーバーフロー槽８内の薬液の液面レベルを
ＭＱＬに維持する最後の段階で、オーバーフロー槽８内
の薬液の液面レベルを０レベルに調節するように制御し
たり、または／および、図５の制御でオーバーフロー槽
８内の純水の液面レベルをＤＷＬに維持する最後の段階
で、オーバーフロー槽８内の純水の液面レベルをＤＷＬ
よりもさらに高い液面レベルＨＬに調節するように制御
してもよい。このように制御すれば、回収純水による薬
液の洗い流しをより確実に行うことが期待できる。

【００５５】なお、これらのオーバーフロー槽８の液面
レベル制御は、槽内の比抵抗値や薬液濃度によって制御
してもよい。

【００５６】次に、本発明の第２実施形態装置の構成を
図１０を参照して説明する。図１０は本発明の第２実施
形態に係る基板処理装置の全体構成を示す縦断面図であ
る。

【００５７】この第２実施形態装置は、上記第１実施形
態装置の流量調節弁２０、液面検出センサ２１と、コン
トローラ６０によるオーバーフロー槽８内の液の液面レ
ベル制御を省略し、それに代えて、密閉チャンバ２内に
回収部洗浄手段としてのシャワーノズル７０を設けて、
シャワーノズル７０からオーバーフロー槽８、特に、オ
ーバーフロー槽８の内壁面に向けて洗浄液としての純水
を噴出供給して、オーバーフロー槽８（の内壁面）を洗
浄し、オーバーフロー槽８内に付着した薬液を、洗い流
すように構成したことを特徴としている。

【００５８】シャワーノズル７０には、配管７１を介し
て純水供給部７２が接続され、純水供給部７２からシャ
ワーノズル７０への純水の供給とその停止の制御（オー
バーフロー槽８への純水の噴出供給制御）はコントロー
ラ６０により行われるように構成している。

【００５９】また、シャワーノズル７０からの純水が密
閉チャンバ２の内壁面に噴射されることを考慮して、排
気口４０を、排液・排気口とし、この排液・排気口４０
を、開閉弁４４が介装された配管４５を介して排液ドレ
イン１０にも接続し、シャワーノズル７０から密閉チャ
ンバ２の内壁面に噴射された純水を排液ドレイン１０に
排出できるように構成している。なお、シャワーノズル
７０から噴出される純水がオーバーフロー槽８の内壁面
にのみ供給され、密閉チャンバ２の内壁面へ噴射される
ことがない場合には、開閉弁４４、配管４５を省略して
もよい。

【００６０】また、処理槽１の上部から溢れ出てオーバ
ーフロー槽８で回収される液（薬液や純水）がオーバー
フロー槽８から溢れ出さないように、オーバーフロー槽
８から排液ドレイン１０に排出する液の排出液量が調節
されている。

【００６１】この第２実施形態装置による洗浄・乾燥処
理の全体的な動作は上記第１実施形態で説明した動作と
同様である。ただし、この第２実施例装置では、上記第
１実施形態装置で行ったオーバーフロー槽８内の液の液
面レベル制御に代えて、シャワーノズル７０から噴出供
給する純水によりオーバーフロー槽８の内壁面を洗浄す
る処理を行う。

【００６２】このシャワーノズル７０からの純水による
オーバーフロー槽８の内壁面の洗浄処理は、例えば、各
回の薬液処理と純水洗浄処理ごとに、薬液処理前の純水
から薬液への置換を開始してから、薬液処理後の薬液か
ら純水への置換が完了するまでの間（図４、図５のＴ１
〜Ｔ４間）行うことで、各回の薬液処理に用いた薬液が
オーバーフロー槽８で回収された後、その薬液がオーバ
ーフロー槽８に付着残留することを防止できる。

【００６３】なお、コントローラ６０は、最初にシャワ
ーノズル７０から純水の噴出供給を開始したときに、開
閉弁４４を開にして、シャワーノズル７０から密閉チャ
ンバ２の内壁面に噴射された純水を排液ドレイン１０に
排出できるようにする。

【００６４】このように、この第２実施形態装置によれ
ば、オーバーフロー槽８の内壁面は、シャワーノズル７
０から噴出供給される純水で洗浄されるので、オーバー
フロー槽８の内壁面に付着した薬液が完全に洗い流さ
れ、密閉チャンバ２内において、処理槽１の上部から溢
れ出た薬液が触れる唯一の部材であるオーバーフロー槽
８に薬液が付着したまま放置されて残留することを防止
できる。従って、気化した薬液が密閉チャンバ２内に漂
うようなことがなくなり、乾燥処理時に密閉チャンバ２
内の減圧を行うか否かにかかわらず、基板Ｗへの薬液の
再付着を防止することができ、また、各種の薬液がオー
バーフロー槽８内で接触することもなく、各種の薬液が
接触することに起因するパーティクルの生成もなくな
り、基板Ｗの汚染を防止することもできる。

【００６５】なお、図１１に示すように、上記第１実施
形態の特徴と第２実施形態の特徴の双方を具備して、上
記第１実施形態で説明したオーバーフロー槽８内の液の
液面レベル制御と、上記第２実施形態で説明したシャワ
ーノズル７０からの純水によるオーバーフロー槽８の内
壁面の洗浄とを組み合わせて、オーバーフロー槽８に付
着する薬液の洗い流しを行うようにしてもよい。

【００６６】また、上記各実施形態やその変形例では、
いわよるシングル管構造の処理液注入管４を取り付けた
処理槽１を図示しているが、図１２に示すように、側面
に多数の処理液噴出孔８０を並設した外管８１を、処理
液注入管４の外周にさらに配設して２重管構造に構成し
たものでも本発明は同様に適用できる。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１、２に記載の発明によれば、処理槽の上部から溢れ出
た液を回収部で受け止めて回収し、密閉チャンバ外に排
出させるように構成したので、密閉チャンバ内におい
て、処理槽の上部から溢れ出た薬液が触れる部材を回収
部に限定することができる。

【００６８】そして、請求項１に記載の発明では、回収
部で薬液を回収した後に回収部で純水を回収する際、所
定期間の間、回収部で回収する純水の回収部内の液面レ
ベルを、回収部で薬液を回収するときの回収部内の薬液
の液面レベルよりも高くするように制御したので、薬液
を回収したときに回収部に付着した薬液を、回収部で回
収する純水で洗い流すことができ、回収部に薬液が付着
したまま放置されて残留されることがない。従って、気
化した薬液が密閉チャンバ内に漂うようなことがなくな
り、基板への薬液の再付着を防止することができ、ま
た、各種の薬液が回収部で接触することもなく、各種の
薬液が接触することに起因するパーティクルの生成もな
くなり、基板の汚染を防止することもできる。

【００６９】また、請求項２に記載の発明では、回収部
に洗浄液を供給して洗浄するように構成したので、密閉
チャンバ内の部材に薬液が付着したまま放置されて残留
されることを防止できる。従って、気化した薬液が密閉
チャンバ内に漂うようなことがなくなり、基板への薬液
の再付着を防止することができ、また、各種の薬液が回
収部で接触することもなく、各種の薬液が接触すること
に起因するパーティクルの生成もなくなり、基板の汚染
を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の全
体構成を示す縦断面図である。

【図２】処理槽の構成を示す平面図である。

【図３】第１実施形態装置の要部の拡大断面図である。

【図４】第１実施形態装置によるオーバーフロー槽内の
液の液面レベル制御を示すタイムチャートである。

【図５】図４の続きのタイムチャートである。

【図６】第１実施形態装置によるオーバーフロー槽内の
液の液面レベル制御の変形例を示すタイムチャートであ
る。

【図７】第１実施形態装置によるオーバーフロー槽内の
液の液面レベル制御の別の変形例を示すタイムチャート
である。

【図８】第１実施形態装置によるオーバーフロー槽内の
液の液面レベル制御のさらに別の変形例を示すタイムチ
ャートである。

【図９】図８の続きのタイムチャートである。

【図１０】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の
全体構成を示す縦断面図である。

【図１１】第１実施形態の特徴と第２実施形態の特徴の
両方を具備した変形例の全体構成を示す縦断面図であ
る。

【図１２】処理槽の変形例の要部構成を示す縦断面図
と、処理液注入管及び外管の構成を示す横断面図であ
る。

【図１３】従来装置の全体構成を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１：処理槽２：密閉チャンバ３：乾燥処理空間４：処理液注入管６：処理液供給部８：オーバーフロー槽１０：排液ドレイン２０：流量調節弁２１：液面検出センサ６０：コントローラ７０：シャワーノズルＷ：基板ＭＱＬ：オーバーフロー槽で薬液を回収するときのオー
バーフロー槽内の薬液の液面レベルＤＷＬ：オーバーフロー槽で純水を回収するときのオー
バーフロー槽内の純水の液面レベル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】槽下部から薬液と純水とを選択的に切換
え供給可能に構成された処理槽が密閉チャンバ内に収容
され、前記処理槽で基板に薬液処理と純水洗浄処理とを
行うとともに、前記処理槽での純水洗浄処理の後、前記
密閉チャンバ内で基板を乾燥させる乾燥処理を行う基板
処理装置において、前記処理槽の上部から溢れ出た液を受け止めて回収する
回収部と、前記回収部で回収した液を前記密閉チャンバ外に排出す
る排出手段と、前記回収部で薬液を回収した後に前記回収部で純水を回
収する際、所定期間の間、前記回収部で回収する純水の
前記回収部内の液面レベルを、前記回収部で薬液を回収
するときの前記回収部内の薬液の液面レベルよりも高く
するように制御する液面レベル制御手段と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】槽下部から薬液と純水とを選択的に切換
え供給可能に構成された処理槽が密閉チャンバ内に収容
され、前記処理槽で基板に薬液処理と純水洗浄処理とを
行うとともに、前記処理槽での純水洗浄処理の後、前記
密閉チャンバ内で基板を乾燥させる乾燥処理を行う基板
処理装置において、前記処理槽の上部から溢れ出た液を受け止めて回収する
回収部と、前記回収部で回収した液を前記密閉チャンバ外に排出す
る排出手段と、前記回収部に洗浄液を供給して前記回収部を洗浄する回
収部洗浄手段と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。