JPH11354488A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルコール蒸気による基板の汚染を防止でき
て、基板を十分に乾燥することができる基板処理装置お
よび基板処理方法を提供する。 【解決手段】 基板処理装置１において、処理槽５６２
に貯留される純水Ｌ１から複数の基板Ｗをリフタ５６３
の上昇とともに引き上げる。この際、窒素ガス噴射部５
６５は窒素ガスＦＧを噴射し、液面ＴＬ１の上方部分Ｒ
１において気流を形成して基板Ｗに付着する純水Ｌ１を
除去する。さらに、窒素ガスＦＧをイオン化し純水Ｌ１
に生じている電荷と同一極性に帯電させて噴射して、逆
極性に帯電していた基板Ｗをそれらと同一の極性に帯電
させる。これにより、純水Ｌ１（液滴）と基板Ｗとの間
に生じる電気的な反発力を生じさせて、基板Ｗに付着し
た純水Ｌ１の除去を促進する。これによって、基板Ｗの
乾燥処理を十分に行うことができ、また、乾燥処理のた
めにアルコールを用いる必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶表示器用基板等のＦＰＤ（Flat Panel Display）用基
板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の
基板（以下「基板」という）に対して、所定の処理液に
浸漬させた後、基板を処理液から相対的に引き上げて基
板を乾燥させる基板処理装置および基板処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の基板処理装置の従来例として
は、例えば、特開平８−８８２１０号公報に開示させる
ものが知られている。

【０００３】この基板処理装置は、純水を貯留する洗浄
槽と、その主面が鉛直方向と平行になるように互いに平
行に配列された複数の基板を保持する保持部と、保持部
を昇降させ保持部に保持された基板を洗浄槽に貯留され
た純水に浸漬させるとともに純水中から引き上げる昇降
駆動機構と、昇降駆動機構により純水中から引き上げら
れる複数の基板の表面にＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル）などアルコール蒸気を供給する蒸気供給口とを有し
ている。

【０００４】この基板処理装置によれば、保持部に保持
された複数の基板が洗浄槽に貯留された純水に浸漬され
て洗浄される。そして、洗浄された複数の基板を昇降駆
動機構により純水中から引き上げつつ、複数の基板の表
面にアルコール蒸気を蒸気供給口から供給して、基板に
付着した純水をアルコール蒸気で置換して、基板に付着
した純水を除去して基板を乾燥させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにアルコール蒸気を用いて基板を乾燥させると、乾
燥処理後に、基板の表面にアルコールが残存する。この
ようにアルコールが残存した基板を例えば加熱炉内で加
熱すると、基板にアルコール中の炭素成分が付着して基
板が汚染される（カーボン汚染）。その結果、この基板
から製造される電子装置（たとえば半導体素子）の歩留
まりが低下するという問題が発生する。

【０００６】また、近年、ＥＨＳ（Environment,Healt
h,Safety）についての問題意識が高まってきており、Ｉ
ＰＡなどのアルコールの使用はできるだけ削減すること
が望ましい。

【０００７】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、アル
コール蒸気による基板の汚染を防止できて、基板を十分
に乾燥することができる基板処理装置および基板処理方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の基板処理装置は、基板を所定の処
理液に浸漬させた後、基板を処理液から相対的に引き上
げて基板を乾燥させる基板処理装置において、所定の処
理液を貯留する貯留手段と、その主面が鉛直方向とほぼ
平行になるように基板を支持しつつ前記処理液中と当該
処理液の上方との間で基板を相対的に昇降させる昇降手
段と、前記処理液の液面近傍で、前記昇降手段により前
記処理液の上方に露出した基板の主面に沿ったほぼ水平
方向に気流を発生させて、基板の主面に気体を吹き付け
る気体吹き付け手段と、を備えることを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の基板処理装置は、請求項
１に記載の基板処理装置において、前記気体吹き付け手
段によって基板に吹き付けられた前記気体を排気する排
気手段をさらに備えることを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の基板処理装置は、請求項
１または請求項２に記載の基板処理装置において、基板
に吹き付けるべき前記気体をイオン化させて、このイオ
ン化された気体の内、正イオン化気体または負イオン化
気体のいずれか一方を前記気体吹き付け手段に供給する
イオン化手段をさらに備えることを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の基板処理装置は、基板を
所定の処理液に浸漬させた後、基板を処理液から相対的
に引き上げて基板を乾燥させる基板処理装置において、
前記処理液中と当該処理液の上方との間で基板を相対的
に昇降させる昇降手段と、前記昇降手段により前記処理
液の上方に露出した基板の主面に気体を吹き付ける気体
吹き付け手段と、基板に吹き付けるべき前記気体をイオ
ン化させて、このイオン化された気体の内、正イオン化
気体または負イオン化気体のいずれか一方を前記気体吹
き付け手段に供給するイオン化手段と、を備えることを
特徴とする。

【００１２】請求項５に記載の基板処理装置は、請求項
３または請求項４に記載の基板処理装置において、前記
イオン化手段は、前記気体が吹き付けられる前の基板に
発生していた電荷の極性と逆極性を有するイオン化気体
を前記気体吹き付け手段に供給することを特徴とする。

【００１３】請求項６は、請求項３ないし請求項５のい
ずれかに記載の基板処理装置において、基板に吹き付け
る気体として、正イオン化気体または負イオン化気体の
いずれか一方を指定するための情報を入力する入力手段
をさらに備え、前記イオン化手段は、前記入力手段に入
力された情報に基づいて、正イオン化気体または負イオ
ン化気体のいずれか一方を前記気体吹き付け手段に供給
することを特徴とする。

【００１４】上記目的を達成するため、請求項７に記載
の基板処理方法は、基板を所定の処理液に浸漬させた
後、基板を処理液から相対的に引き上げて基板を乾燥さ
せる基板処理方法において、所定の処理液に基板を浸漬
させる浸漬工程と、前記浸漬工程後の基板を、その主面
が鉛直方向とほぼ平行になるように基板を支持しつつ処
理液の上方に相対的に引き上げる引き上げ工程と、処理
液の液面近傍で、前記引き上げ工程で処理液より上方に
露出した基板の主面に沿ったほぼ水平方向に気流を発生
させて、前記引き上げ工程と並行して基板の主面に気体
を吹き付ける気体吹き付け工程と、を含むことを特徴と
する。

【００１５】請求項８に記載の基板処理方法は、請求項
７に記載の基板処理方法において、前記気体吹き付け工
程で基板の主面に吹き付けるべき気体をイオン化させる
イオン化工程をさらに含み、前記気体吹き付け工程で前
記イオン化工程でイオン化された気体の内、正イオン化
気体または負イオン化気体のいずれか一方を基板に吹き
付けることを特徴とする。

【００１６】請求項９に記載の基板処理方法は、基板を
所定の処理液に浸漬させた後、基板を処理液から相対的
に引き上げて基板を乾燥させる基板処理方法において、
所定の処理液に基板を浸漬させる浸漬工程と、所定の気
体をイオン化させるイオン化工程と、前記浸漬工程後の
基板を、処理液の上方に相対的に引き上げる引き上げ工
程と、前記引き上げ工程で処理液より上方に露出した基
板の主面に、前記イオン化された気体を前記引き上げ工
程と並行して吹き付ける気体吹き付け工程と、を含み、
前記気体吹き付け工程で、前記イオン化工程でイオン化
された気体の内、正イオン化気体または負イオン化気体
のいずれか一方を基板に吹き付けることを特徴とする。

【００１７】請求項１０に記載の基板処理方法は、請求
項８または請求項９に記載の基板処理方法において、前
記気体吹き付け工程で吹き付けられるイオン化された気
体の極性が、前記気体が吹き付けられる前の基板に発生
していた電荷の極性と逆極性であることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１９】＜Ａ．装置＞ ＜Ａ１．装置の概要＞図１は、この発明の実施の形態の
基板処理装置１の構成を示す斜視図である。図示のよう
に、この装置１は、未処理基板（たとえば半導体ウエ
ハ）を収納しているカセットＣが投入されるカセット搬
入部２と、このカセット搬入部２からのカセットＣが載
置され内部から複数の基板が同時に取り出される基板取
出部３と、カセットＣから取り出された未処理基板が順
次洗浄処理される基板処理部５と、洗浄処理後の複数の
処理済み基板が同時にカセットＣ中に収納される基板収
納部７と、処理済み基板を収納しているカセットＣが払
い出されるカセット搬出部８とを備える。さらに、装置
の前側には、基板取出部３から基板収納部７に亙って基
板移載搬送機構９が配置されており、洗浄処理前、洗浄
処理中及び洗浄処理後の基板を一箇所から別の箇所に搬
送したり移載したりする。

【００２０】カセット搬入部２は、水平移動、昇降移動
及び垂直軸回りの回転が可能なカセット移載ロボットＣ
Ｒ1を備え、カセットステージ２ａ上の所定位置に載置
された一対のカセットＣを基板取出部３に移載する。

【００２１】基板取出部３は、昇降移動する一対のホル
ダ３ａ、３ｂを備える。そして、各ホルダ３ａ、３ｂの
上面にはガイド溝が刻設されており、カセットＣ中の未
処理基板を垂直かつ互いに平行に支持することを可能に
する。したがって、ホルダ３ａ、３ｂが上昇すると、カ
セットＣ中から基板が押し上げられる。カセットＣ上方
に押し上げられた基板は、基板移載搬送機構９に設けた
搬送ロボットＴＲに受け渡され、水平移動後に基板処理
部５に投入される。

【００２２】基板処理部５は、薬液を収容する薬液槽Ｃ
Ｂを備える薬液処理部５２と、純水を収容する水洗槽Ｗ
Ｂを備える水洗処理部５４と、単一槽内で各種の薬液処
理や水洗処理および乾燥処理を行う処理槽５６２を備え
る多機能処理部５６とを有する。

【００２３】基板処理部５において、薬液処理部５２及
び水洗処理部５４の後方側には、第１基板浸漬機構５５
が配置されており、これに設けた上下動及び横行可能な
リフタヘッドＬＨ１によって、搬送ロボットＴＲから受
け取った基板を薬液処理部５２の薬液槽ＣＢに浸漬した
り、水洗処理部５４の水洗槽ＷＢに浸漬したりする。ま
た、多機能処理部５６の後方側には、第２基板浸漬機構
５７が配置されており、これに設けた上下動可能なリフ
タヘッド５６３ａによって、搬送ロボットＴＲから受け
取った基板を多機能処理部５６の処理槽５６２内に支持
する。

【００２４】基板収納部７は、基板取出部３と同様の構
造を有し、昇降可能な一対のホルダ７ａ、７ｂによっ
て、搬送ロボットＴＲに把持された処理済み基板を受け
取ってカセットＣ中に収納する。

【００２５】また、カセット搬出部８は、カセット搬入
部２と同様の構造を有し、移動自在のカセット移載ロボ
ットＣＲ2を備え、基板収納部７上に載置された一対の
カセットをカセットステージ８ａ上の所定位置に移載す
る。

【００２６】基板移載搬送機構９は、水平移動及び昇降
移動が可能な搬送ロボットＴＲを備える。そして、この
搬送ロボットＴＲに設けた一対の回転可能なハンド９
１、９２よって基板を把持することにより、基板取出部
３のホルダ３ａ、３ｂに支持された基板を基板処理部５
の第１基板浸漬機構５５に設けたリフタヘッドＬＨ1側
に移載したり、このリフタヘッドＬＨ1側から隣りの第
２基板浸漬機構５７に設けたリフタヘッド５６３ａ側に
基板を移載したり、このリフタヘッド５６３ａ側から基
板収納部７のホルダ７ａ、７ｂに基板を移載したりす
る。

【００２７】＜Ａ２．多機能処理部５６の構成＞つぎ
に、多機能処理部５６の縦断面図および横断面図である
図２および図３を用いて、その機構的構成を説明してい
く。

【００２８】多機能処理部５６は主にケーシング５６
０、シャッタ５６１、処理槽５６２（貯留手段）、リフ
タ５６３、リフタ駆動部５６４、窒素ガス噴射部５６
５、および窒素ガス排気部５６８を備えている。

【００２９】ケーシング５６０は上面に基板搬出入口Ｔ
Ｏを備え、その周囲にシール部材５６０ａが固着されて
いる。また、その底面には排気管５６０ｂを備えてい
る。

【００３０】シャッタ５６１は遮蔽板５６１ａとそれを
挟むようにしてケーシング５６０の側面上端に設けられ
たガイド５６１ｂを備えており、当該ガイド５６１ｂの
ガイドレールに沿って遮蔽板５６１ａが若干上下動する
とともに水平方向にスライドすることによって開閉す
る。なお、ケーシング５６０上面に設けられたシール部
材５６０ａにより、閉じた状態ではシャッタ５６１は気
密性が保たれている。

【００３１】処理槽５６２はフッ酸（ＨＦ）などの薬液
および純水（ＤＩＷ）（以下、併せて「処理液」とい
う。）を所定の割合でおよび順次に満たすことが可能
で、それらに基板Ｗが浸漬されて、それぞれエッチング
処理や洗浄処理が行われる。また、処理槽５６２の底面
には処理液の帰還用の配管５６２ｃ、廃液用の配管５６
２ｄ、処理液供給用の配管５６２ｅが連結されている。
さらに、処理槽５６２の四方の外側面の上端には処理液
回収溝５６２ａが設けられており、それには処理液回収
用の配管５６２ｂが連結されている。

【００３２】リフタ５６３はリフタヘッド５６３ａと保
持板５６３ｂとの間に、基板Ｗを保持する保持溝を多数
備えた基板ガイド５６３ｃを３本備えている。

【００３３】リフタ駆動部５６４は従動プーリ５６４ｄ
とサーボモータ５６４ａに取り付けられた駆動プーリ５
６４ｃとに掛け回されたタイミングベルト５６４ｂに、
その長手方向が鉛直方向となっているシャフト５６４ｃ
が連結されるとともに、シャフト５６４ｃの上端はリフ
タ５６３のリフタヘッド５６３ａに連結されており、サ
ーボモータ５６４ａの駆動によりリフタ５６３およびそ
れに保持された複数の基板Ｗを昇降させ、図２および図
３に示した基板Ｗの搬送ロボットＴＲとの受け渡し位置
ＴＰ、基板Ｗの上記処理液への浸漬位置ＤＰ、受け渡し
位置ＴＰと浸漬位置ＤＰとの間の中間位置ＤＲに位置さ
せることが可能となっている。なお、リフタ５６３、リ
フタ駆動部５６４などにより本発明の昇降手段が構成さ
れている。

【００３４】窒素ガス噴射部５６５は、ケーシング５６
０の内部の一側面に窒素ガス供給管５６５ａがブラケッ
ト５６５ｂにより取り付けられるという構成を有する。
また、窒素ガス供給管５６５ａには、ノズル形状の複数
の噴射口５６５Ｊが略水平方向に設けられており、この
噴射口５６５Ｊから、基板表面の付着液を除去して基板
を乾燥させるための窒素（Ｎ２）ガスＦＧを供給する。
この窒素ガスＦＧは、乾燥した低湿度（すなわち低露
点）の窒素であることが好ましく、たとえば、その露点
はマイナス２０℃以下であることが好ましい。なお、窒
素ガス噴射部５６５などから本発明の気体吹き付け手段
が構成されている。

【００３５】複数の噴射口５６５Ｊのそれぞれは、リフ
タ５６３に支持されている複数の基板の配列間隔の間隙
に対応するように設けられ（図３参照）、各基板に対し
て効率的に窒素ガスＦＧの供給を行うことができるよう
になっている。また、噴射口５６５Ｊについては、リフ
タ５６３に載置される全基板Ｗの主面の両側に対して窒
素ガスＦＧを供給できるようにすることが好ましく、た
とえば、リフタ５６３に載置可能な最大基板数よりも１
つ多い数の噴射口５６５Ｊを設けることができる。たと
えば、５０枚の基板に対しては５１個の噴射口５６５Ｊ
を設ければよい。なお、基板Ｗの「主面」とは、基板Ｗ
における加工面を意味し、通常は、２次元的に大きな広
がりを有しており、側面ではない面を意味する。

【００３６】なお、噴射口５６５Ｊは、ノズル形状に限
定されず、たとえば、単なる開口部として加工しても良
い。また、図２および図３には図示しないが窒素ガス供
給管５６５ａには配管５６５ｃ（図４参照）が連結され
ている。

【００３７】また、窒素ガス排気部５６８は、窒素ガス
噴射部５６５に対向する位置に配置されており、複数の
スリット状の排気口５６８ａを有している。各排気口５
６８ａは、リフタ５６３に支持されている複数の基板の
配列間隔の間隙に対応するように設けられており、対向
する位置に存在する窒素ガス噴射部５６５から噴射され
基板Ｗに吹き付けられた窒素ガスＦＧを排気する。これ
により、窒素ガスＦＧの安定した気流を生成することが
できるので、より効率的に基板の主面に窒素ガスＦＧを
供給することができる。なお、窒素ガス排気部５６８な
どから本発明の排気手段が構成されている。

【００３８】図４は多機能処理部５６の構造を示す模式
図である。多機能処理部５６は制御部５６７ａを備えて
おり、三方弁Ｖ１、バルブＶ２〜Ｖ７のそれぞれに電気
的に接続されており、制御部５６７ａの制御により三方
弁Ｖ１はその流路を切替えられ、バルブＶ２〜Ｖ７は開
閉される。

【００３９】配管５６２ｂには三方弁Ｖ１、ポンプＰお
よびフィルタＦが介挿されており、さらにフィルタＦに
は配管５６２ｃが連結されている。また、三方弁Ｖ１の
配管５６２ｂに連結されていないポートは配管５６２ｂ
ｃを通じて処理槽および施設内の排液ラインを連通する
配管５６２ｄに連結されており、さらに配管５６２ｄの
その先にバルブＶ２が介挿されている。そして、制御部
５６７ａは、処理槽５６２から処理液回収溝５６２ａに
溢れた処理液をフィルタＦにより濾過した後に処理槽５
６２へ帰還させる方向と、排液ラインへ排出する方向と
に所定のタイミングで切替えるように三方弁Ｖ１を制御
する。

【００４０】配管５６２ｅは二又に分かれ、その一方は
バルブＶ３を介して薬液供給源５６７ｂに連結され、他
方はバルブＶ４を介してＤＩＷ供給源５６７ｃに連結さ
れている。制御部５６７ａは、バルブＶ３、Ｖ４を制御
することにより薬液と純水とを所定の割合および所定の
タイミングで処理槽５６２に供給する。

【００４１】配管５６０ｂはバルブＶ５およびエアポン
プＡＰを介して施設内の排気ラインに連通されており、
制御部５６７ａはバルブＶ５の制御によりケーシング５
６０内の雰囲気を所定のタイミングで排出する。

【００４２】配管５６５ｃは、バルブＶ６、イオン分離
部５６６ｃ、イオナイザ５６６ｂを介して、窒素ガス供
給源５６６ａに接続されており、制御部５６７ａはバル
ブＶ６などを制御することにより窒素ガス噴射部５６５
を通じて窒素ガスＦＧを、処理液の上方に露出した基板
に対して所定のタイミングで供給する。また、イオナイ
ザ５６６ｂは窒素ガスを正負の各イオンへとイオン化
し、イオン分離部５６６ｃによってそのうちの一方を分
離することにより、正負のイオンのうちから、指定され
た一方の極性に帯電した窒素ガスのイオン流を供給する
ことができる。なお、イオナイザ５６６ｂ、イオン分離
部５６６ｃなどから本発明のイオン化手段が構成され
る。

【００４３】また、窒素ガス排気部５６８の排気口５６
８ａは、配管５６８ｃに接続されており、バルブＶ７を
制御することなどにより、対応する窒素ガス噴射部５６
５から供給される窒素ガスを工場内の排気ラインへと排
気する。

【００４４】なお、窒素ガスＦＧや純水の供給は、この
基板処理装置が設置される工場の共通設備から行うこと
も可能である。

【００４５】＜Ｂ．動作＞ ＜Ｂ１．概要＞図２を再び参照する。上記のような構造
を有する多機能処理部５６において、処理対象となる複
数の基板Ｗは、搬送ロボットＴＲ（図１参照）との受け
渡しのための位置ＴＰにおいて搬送ロボットＴＲからリ
フタ５６３に受け渡された後、リフタ駆動部５６４（図
３参照）によってリフタ５６３とともに浸漬位置ＤＰへ
と下降され、処理槽５６２において貯留される所定の処
理液Ｌに浸漬される。なお、これらの複数の基板Ｗは、
その主面が鉛直方向と平行になるように互いに平行に配
列されている（図３参照）。

【００４６】基板Ｗを浸漬する処理液Ｌとしては、各種
の薬液および純水を用いることができ、これらの使用さ
れる処理液Ｌを変更することにより、その処理液Ｌに応
じた各種の薬液処理および洗浄処理を基板Ｗに対して行
うことができる。たとえば、フッ酸と水とを所定の割合
で混合した処理液中に浸漬することにより、この処理液
をエッチング処理液として機能させてエッチング処理を
行うことが可能である。また、その後、処理液を順次に
純水に置換することにより、純水による洗浄処理を行う
ことも可能である。なお、この際には、基板Ｗを雰囲気
中に露出させることなく処理液中に浸漬したまま薬液処
理から純水処理へと移行して処理を続行することができ
るので、パーティクルの発生を防止できるなどの効果が
ある。このように、処理槽５６２においては、各種の処
理液による処理を行うことができる。

【００４７】そして、これらの処理が終了した後、基板
をこの処理液Ｌから引き上げることが必要になる。本実
施形態の装置１は、この点について以下のようにして乾
燥処理を行うことに特徴を有する。

【００４８】以下では、多機能処理部５６の処理槽５６
２に貯留される純水に浸漬させて洗浄処理を行った後、
基板を処理液Ｌである純水から相対的に引き上げて基板
を乾燥させる場合について説明する。

【００４９】＜Ｂ２．乾燥処理＞図５（ａ）は、洗浄処
理終了後、基板Ｗが浸漬位置ＤＰに存在する状態を示す
図である。基板Ｗは純水Ｌ１に浸漬されている。その
後、リフタ駆動部５６４によってリフタ５６３が駆動さ
れ、基板Ｗはリフタ５６３とともに中間位置ＤＲへ向け
て上昇を開始する。これに伴い、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。ただし、本実施形
態における「外部雰囲気」とは、ケーシング５６０中の
雰囲気を意味する。図５（ｂ）は浸漬位置ＤＰと中間位
置ＤＲとの中間位置に基板Ｗが存在する状態を示す図で
ある。

【００５０】図５に示す基板Ｗと純水Ｌ１の液面ＴＬ１
との相対移動と並行して、窒素ガス噴射部５６５から窒
素ガスＦＧを液面直上付近の基板表面に対して連続的に
噴射して供給する。また、この様子を図６の斜視図にも
示す。図６は、基板Ｗ、窒素ガス噴射部５６５、窒素ガ
ス排気部５６８の関係を模式的に示すものである。

【００５１】これらの図に示すように、複数の基板Ｗ
は、その主面が鉛直方向（矢印ＡＲ１の向き）とほぼ平
行になるように支持されつつ、処理槽５６２中の純水Ｌ
１より上方に、鉛直方向に引き上げられ、純水Ｌ１の液
面ＴＬ１の上方に露出する。そして、複数の基板Ｗの配
列間隔の間隙に対応するように設けられる複数の噴射口
５６５Ｊのそれぞれは、略水平方向に窒素ガスＦＧを噴
射する。これにより、液面ＴＬ１の近傍において、基板
Ｗの主面に沿ったほぼ水平方向（基板Ｗの主面および液
面ＴＬ１のそれぞれに略平行な方向）に窒素ガスＦＧの
気流が発生し、窒素ガスＦＧが基板Ｗの主面に吹き付け
られる。

【００５２】まず、この窒素ガスＦＧの噴射によって、
貯留される純水Ｌ１の液面ＴＬ１の上方に露出した基板
Ｗの主面に付着する液滴の多くは、吹き飛ばされて基板
Ｗ上から除去される。ここで、窒素ガスＦＧの噴射によ
って生成される気流の速度はできるだけ大きいことが好
ましく、たとえば、０．５ｍ／ｓ以上であることが好ま
しい。大きな流速の気流を形成することにより、さらに
多くの液滴を除去することができるからである。

【００５３】さらに、この窒素ガスＦＧの気流は液面Ｔ
Ｌ１近傍における湿度を低下させるので、基板Ｗに付着
する純水Ｌ１の蒸発を促進して基板Ｗから純水Ｌ１を除
去して基板Ｗを乾燥させることができる。これについ
て、図７を参照しながら説明する。図７は、窒素ガスＦ
Ｇによって、基板Ｗに付着している純水Ｌ１の蒸発が促
進される様子を説明するための模式図である。図７
（ａ）は、窒素ガスＦＧを噴射しない場合の領域Ｒ１の
状態を表している。純水Ｌ１の液面ＴＬ１の上方近傍で
ある領域Ｒ１は、液面ＴＬ１からの純水Ｌ１の蒸発成分
をも含むため高湿度の状態となっている（図において
は、黒い点の数が多いことで高湿度の状態を示してい
る）。一方、図７（ｂ）は、窒素ガスＦＧを噴射する場
合の領域Ｒ１の状態を示している。この場合には、純水
Ｌ１の液面ＴＬ１上付近の蒸発した純水Ｌ１は窒素ガス
ＦＧによって排気口５６８ａへと運ばれるため、領域Ｒ
１は、低湿度の状態を保つことができる（図において
は、黒い点の数が少ないことで低湿度の状態を示してい
る）。したがって、基板Ｗに付着する純水Ｌ１の蒸発を
促進することができる。なお、純水Ｌ１の蒸発を促進す
るためには、吹き付けれられる窒素ガスＦＧはできるだ
け低湿度（すなわち低露点）であることが好ましく、た
とえば、その露点がマイナス２０℃以下であることが好
ましい。

【００５４】以上のようにして、基板Ｗの乾燥処理を行
うことが可能であるが、さらに基板Ｗの乾燥を効率的に
行うため、基板Ｗに吹き付ける窒素ガスＦＧをイオン化
して吹き付けることができる。以下では、図８および図
９を参照しながらこれについて説明する。

【００５５】図８および図９は、基板Ｗを純水Ｌ１の液
面ＴＬ１の上方へと鉛直方向（矢印ＡＲ１の方向）に引
き上げる際に生じる静電気の分布を表す図である。この
静電気は、基板Ｗを引き上げる際に基板Ｗと純水Ｌ１と
の間に生じる摩擦等に起因して発生する。

【００５６】図８は、窒素ガスＦＧがイオン化されてい
ない場合の基板Ｗおよび純水Ｌ１の帯電状態を示す図で
ある。図８においては、純水Ｌ１が負（−）に帯電し、
基板Ｗが正（＋）に帯電している。そして、正に帯電す
る基板Ｗに対して、負に帯電する純水Ｌ１の液滴Ｄ１が
付着しており、基板Ｗと液滴Ｄ１とは静電気力によって
引き合う状態になっている。

【００５７】なお、基板Ｗおよび純水Ｌ１のそれぞれが
正負いずれに帯電するかは、帯電列中における、基板Ｗ
と純水Ｌ１との相対的な位置関係に依存するため、基板
Ｗの種類（材質）によって決定される。たとえば、基板
Ｗの材質としてシリコンを用いた場合には、基板Ｗが正
（＋）に帯電し純水が負（−）に帯電する。あるいは、
基板Ｗの材質が負（−）に帯電するものである場合に
は、純水が正（＋）に帯電する。また、処理液として純
水ではないその他の処理液を用いる場合も同様であり、
帯電列中における基板と処理液との相対的な位置関係に
依存して、処理液および基板のそれぞれがいずれの極性
に帯電するかが決定される。いずれにしても、基板およ
び処理液のうち一方は、他方とは逆極性になるように帯
電する。以下においては、図８に示すように、基板Ｗが
正（＋）に帯電し純水Ｌ１が負（−）に帯電している場
合について説明する。

【００５８】上述したように、窒素ガスＦＧは、イオナ
イザ５６６ｂおよびイオン分離部５６６ｃにおいて、正
負いずれかの極性に帯電させることができる。ここで
は、イオナイザ５６６ｂおよびイオン分離部５６６ｃに
よって、負（−）に帯電した窒素ガスＦＧ（負イオン化
気体）を領域Ｒ１に供給する場合を想定する。

【００５９】図９（ａ）は、イオン化されて負に帯電し
た窒素ガスＦＧを純水Ｌ１の液面ＴＬ１上の領域Ｒ１に
おいて流したときの状態を示す図である。基板Ｗの主面
に吹き付けられた窒素ガスＦＧの負電荷が基板Ｗに与え
られ、基板Ｗの正電荷が電気的に中和されていく。図９
（ｂ）は、さらに負に帯電した窒素ガスＦＧがさらに供
給されるときの状態を示している。図９（ａ）の状態か
らさらに進んで、窒素ガスＦＧによって負電荷が過剰に
供給されることにより、基板Ｗも負に帯電していく。こ
のとき、負に帯電している純水Ｌ１の液滴Ｄ１は、負に
帯電するようになった基板Ｗとの間に、互いに反発し合
うような静電気力Ｆ１を生じる。これによって、液滴Ｄ
１は基板Ｗからさらに除去されやすい状態になり、窒素
ガスＦＧの気流により除去されることになる。

【００６０】このように、基板Ｗに吹き付けるイオン化
された窒素ガスＦＧの極性が、窒素ガスＦＧが吹き付け
られる前の基板Ｗに発生している電荷の極性と逆極性で
あること、言い換えれば、基板Ｗに吹き付けるイオン化
された窒素ガスＦＧの極性が、純水Ｌ１に発生している
電荷の極性と同一極性であることにより、液滴Ｄ１は基
板Ｗからさらに除去されやすくなる。

【００６１】窒素ガスＦＧをいずれの極性に帯電させる
かは、制御部５６７ａにより決定される。制御部５６７
ａは、入出力部５６７ｄ（入力手段）によってあらかじ
め入力された情報に基づいて、窒素ガスＦＧの帯電極性
を決定する。この情報としては、たとえば、処理レシピ
（各処理における様々な処理条件を表すもの）中のパラ
メータの１つとしてその他の処理条件に関連づけて明示
的に入力された、処理液に発生する電荷の極性を用いる
ことができる。この場合、その極性と同一の極性に窒素
ガスＦＧを帯電させればよい。また、窒素ガスＦＧが吹
き付けられる前の基板に発生する電荷の極性を入力して
おき、その極性と逆極性に窒素ガスＦＧを帯電させても
よい。これは、図４の制御部５６７ａからイオン分離部
５６６ｃに極性指定信号を与え、それによってイオン分
離部５６６ｃからバルブＶ６側に与えるイオンを正負い
ずれかに選択的に切り換えることによって実行される。
なお、基板と処理液とは分極した時点では必ず互いに逆
極性になるので、基板と処理液とのいずれか一方の極性
を指定することは他の一方の極性を指定することを意味
する。あるいは、処理レシピには処理液および基板の種
類を設定しておき、別に設けられた帯電列を表すデータ
テーブルをさらに考慮して、上記の条件を満たすように
窒素ガスＦＧの帯電極性を決定することもできる。

【００６２】また、基板の表面状態、たとえば、（基板
の表面状態が）親水性であるか疎水性であるかなどによ
って、基板上からの液滴の除去のされ易さの程度、いわ
ゆる「水切れのよさ」が異なる。疎水性の例としては、
ベアシリコンなどの基板が挙げられ、親水性の例として
は、ＳＯＧ(Spin-On-Glass)膜を塗布した基板、ＰＳＧ
(Phosphosilicate Glass)（リンをドープしたガラス）
などの基板が挙げられる。制御部５６７ａは、様々な処
理条件のそれぞれに応じて、液面ＴＬ１に対する基板Ｗ
の適切な上昇速度を設定して制御することなどにより、
基板Ｗ上に液滴が全く残らないように乾燥させることが
可能になる。

【００６３】上記のような処理を行いながら、複数の基
板Ｗを中間位置ＤＲにまで引き上げることにより、基板
Ｗを乾燥させることができる。上記の乾燥処理が終了す
ると、基板Ｗは、シャッタ５６１の開放後、搬送ロボッ
トＴＲとの受け渡し位置ＴＰまで上昇した後、搬送ロボ
ットＴＲによって所定の他の位置へと搬送される。

【００６４】この装置１によれば、乾燥処理のために従
来必要であったアルコールを用いずに、基板Ｗを十分に
乾燥させることができるので、アルコール蒸気による基
板の汚染を防止できる。また、上述のＥＨＳの問題にも
対処することができる。

【００６５】＜Ｃ．その他の変形例＞上記実施形態にお
いては、基板が正（＋）に帯電し、基板に付着している
処理液が負（−）に帯電している状態で、基板の帯電極
性と逆極性にイオン化された、すなわち、負（−）に帯
電した窒素ガス（負イオン化気体）を供給することによ
り、基板を負に帯電させて付着した処理液との間に反発
力を生じさせていた。これに代えて、基板の帯電極性と
同一極性にイオン化された、すなわち、正（＋）に帯電
した窒素ガス（正イオン化気体）を供給することによ
り、基板に付着した処理液を正に帯電させて基板との間
に反発力を生じさせてもよい。要は、正イオン化気体ま
たは負イオン化気体のいずれか一方を基板に供給するこ
とにより、基板の帯電極性と基板に付着している処理液
の帯電極性とを同一の極性にすることにより、基板と基
板に付着している処理液との間に電気的な反発力を生じ
させればよい。ただし、一般に基板の電気伝導率が処理
液（純水など）の電気伝導率より大きいので、気体を吹
き付ける前に発生している電荷と逆の極性に帯電させる
対象としては、処理液より迅速かつ効率的に逆帯電させ
ることができる基板の方が好ましい。すなわち、気体を
吹き付ける前に基板に発生している電荷と逆極性のイオ
ン化気体を基板に吹き付けることが好ましい。

【００６６】上記実施形態においては、基板に吹き付け
る気体として、窒素ガスＦＧを用いたが、これに限定さ
れず、その他の気体を用いることもできる。なお、吹き
付ける気体としては、化学的に安定な気体であることが
望ましく、たとえば、アルゴンガスなどの不活性ガスを
用いることができる。

【００６７】上記実施形態においては、処理液として純
水を用いる場合を示したが、これに限定されず、各種の
薬液などを処理液として用い、それらの薬液から引き上
げる場合についても同様に本発明を適用することができ
る。たとえば、処理槽５６２において、薬液を処理液と
して用いる薬液処理を行う際にも本発明を用いることが
できる。

【００６８】また、上記実施形態においては、薬液処理
から洗浄処理までを単一の処理槽（処理槽５６２）で行
う多機能処理部５６における処理として説明していた
が、専用の処理を行う個別の各処理槽において行うこと
も可能である。たとえば、図１に示す薬液処理部５２お
よび水洗処理部５４に対して本発明を適用することもで
きる。

【００６９】さらに、上記実施形態においては、純水に
よる洗浄処理後、基板Ｗがリフタ５６３によって上昇さ
れ、液面ＴＬ１の上側に徐々に現れる基板表面の純水を
窒素ガスＦＧを供給することによって乾燥させている。
しかしながら、必ずしも基板Ｗがリフタ５６３によって
上昇される必要は無く、純水Ｌ１と基板Ｗとの間に相対
的な移動が生じていればよい。この相対的な移動は他の
方法によっても生じさせることができる。たとえば、槽
内の液を排出（ドレン）して、液面を降下させてもよ
い。この場合、上方から吊り下げた窒素ガス噴射部５６
５および窒素ガス排気部５６８などを液面降下に応じて
槽内に降下させる機構を設ける。

【００７０】上記実施形態においては、シャッタ５６１
を閉じた状態では気密性が保たれており、バルブの開閉
制御と併せて制御することにより、ケーシング５６０内
を密閉空間とすることが可能であるが、本発明を適用す
るにあたっては、基板に対する処理は、必ずしも密閉空
間内で行われる必要はない。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、請求項１ないし請求項３
のいずれかに記載の基板処理装置、または請求項７に記
載の基板処理方法によれば、所定の処理液に基板を浸漬
させた基板を、その主面が鉛直方向とほぼ平行になるよ
うに支持しつつ処理液の上方に相対的に引き上げ、処理
液より上方に露出した基板の主面に沿ったほぼ水平方向
に処理液の液面近傍で気流を発生させて基板の主面に気
体を吹き付ける。この気流により、付着した処理液を基
板から除去でき、基板の乾燥処理を行うことができる。
また、乾燥処理のためにアルコールを用いる必要がない
ので、アルコール蒸気による基板の汚染を防止できる。

【００７２】特に、請求項２に記載の基板処理装置によ
れば、気体吹き付け手段によって基板に吹き付けられた
気体を排気する排気手段をさらに備えるので、吹き付け
る気体の流れを特に良好に形成することができる。した
がって、より効率的に乾燥処理を行うことができる。

【００７３】請求項３または請求項４に記載の基板処理
装置、あるいは請求項８または請求項９に記載の基板処
理方法によれば、正イオン化気体または負イオン化気体
のいずれか一方を基板に吹き付けることにより、基板の
帯電極性と基板に付着している処理液の帯電極性とを同
一極性にすることができるので、基板と処理液との間に
間に生じる電気的な反発力によって、処理液が基板の主
面から除去されやすくなり、アルコールを用いることな
く基板の主面から処理液を効率よく除去することができ
る。

【００７４】また、請求項５に記載の基板処理装置また
は請求項１０に記載の基板処理方法によれば、基板に吹
き付ける気体がイオン化されており、そのイオン化され
た気体の極性は、前記気体が吹き付けられる前の基板に
発生していた電荷の極性と逆極性である。その気体を基
板に吹き付けることにより、基板の極性を反転させて処
理液と同一極性に迅速かつ効率的に帯電させることがで
きるので、処理液と基板との間に生じる電気的な反発力
によって、処理液は基板からさらに除去されやすくな
る。

【００７５】さらに、請求項６に記載の基板処理装置に
よれば、入力手段に入力された情報に基づいて、イオン
化手段が正イオン化気体または負イオン化気体のいずれ
か一方を気体吹き付け手段に供給することができるの
で、基板と処理液との種々の組合せに応じて基板に吹き
付けるイオン化気体の極性を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のある実施形態の基板処理装置の構成を
示す斜視図である。

【図２】多機能処理部５６の縦断面図である。

【図３】多機能処理部５６の横断面図である。

【図４】多機能処理部５６の構造を示す模式図である。

【図５】基板Ｗが液面ＴＬ１に対して上昇していく過程
を表す図である。

【図６】基板Ｗが液面ＴＬ１に対して上昇していく様子
を表す斜視図である。

【図７】基板Ｗに付着している液滴Ｄ１の蒸発が促進さ
れる様子を説明するための図である。

【図８】基板Ｗと純水Ｌ１との間に生じる静電気の分布
を表す図である。

【図９】基板Ｗと純水Ｌ１との間に生じる静電気の分布
を表す図である。

【符号の説明】

Ｗ 基板 Ｌ 処理液 Ｌ１ 純水 ＴＬ１ 液面 １ 基板処理装置 ５ 基板処理部 ５２ 薬液処理部 ５４ 水洗処理部 ５６ 多機能処理部 ５６２ 処理槽 ５６３ リフタ ５６５ 窒素ガス噴射部 ５６５Ｊ 噴射口 ５６６ｂ イオナイザ ５６６ｃ イオン分離部 ５６８ 窒素ガス排気部 ５６８ａ 排気口

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を所定の処理液に浸漬させた後、基
   板を処理液から相対的に引き上げて基板を乾燥させる基
   板処理装置において、 所定の処理液を貯留する貯留手段と、 その主面が鉛直方向とほぼ平行になるように基板を支持
   しつつ前記処理液中と当該処理液の上方との間で基板を
   相対的に昇降させる昇降手段と、 前記処理液の液面近傍で、前記昇降手段により前記処理
   液の上方に露出した基板の主面に沿ったほぼ水平方向に
   気流を発生させて、基板の主面に気体を吹き付ける気体
   吹き付け手段と、を備えることを特徴とする基板処理装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記気体吹き付け手段によって基板に吹き付けられた前
   記気体を排気する排気手段をさらに備えることを特徴と
   する基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の基板処
   理装置において、 基板に吹き付けるべき前記気体をイオン化させて、この
   イオン化された気体の内、正イオン化気体または負イオ
   ン化気体のいずれか一方を前記気体吹き付け手段に供給
   するイオン化手段をさらに備えることを特徴とする基板
   処理装置。
4. 【請求項４】 基板を所定の処理液に浸漬させた後、基
   板を処理液から相対的に引き上げて基板を乾燥させる基
   板処理装置において、 前記処理液中と当該処理液の上方との間で基板を相対的
   に昇降させる昇降手段と、 前記昇降手段により前記処理液の上方に露出した基板の
   主面に気体を吹き付ける気体吹き付け手段と、 基板に吹き付けるべき前記気体をイオン化させて、この
   イオン化された気体の内、正イオン化気体または負イオ
   ン化気体のいずれか一方を前記気体吹き付け手段に供給
   するイオン化手段と、を備えることを特徴とする基板処
   理装置。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の基板処
   理装置において、 前記イオン化手段は、前記気体が吹き付けられる前の基
   板に発生していた電荷の極性と逆極性を有するイオン化
   気体を前記気体吹き付け手段に供給することを特徴とす
   る基板処理装置。
6. 【請求項６】 請求項３ないし請求項５のいずれかに記
   載の基板処理装置において、 基板に吹き付ける気体として、正イオン化気体または負
   イオン化気体のいずれか一方を指定するための情報を入
   力する入力手段をさらに備え、 前記イオン化手段は、前記入力手段に入力された情報に
   基づいて、正イオン化気体または負イオン化気体のいず
   れか一方を前記気体吹き付け手段に供給することを特徴
   とする基板処理装置。
7. 【請求項７】 基板を所定の処理液に浸漬させた後、基
   板を処理液から相対的に引き上げて基板を乾燥させる基
   板処理方法において、 所定の処理液に基板を浸漬させる浸漬工程と、 前記浸漬工程後の基板を、その主面が鉛直方向とほぼ平
   行になるように基板を支持しつつ処理液の上方に相対的
   に引き上げる引き上げ工程と、 処理液の液面近傍で、前記引き上げ工程で処理液より上
   方に露出した基板の主面に沿ったほぼ水平方向に気流を
   発生させて、前記引き上げ工程と並行して基板の主面に
   気体を吹き付ける気体吹き付け工程と、を含むことを特
   徴とする基板処理方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の基板処理方法におい
   て、 前記気体吹き付け工程で基板の主面に吹き付けるべき気
   体をイオン化させるイオン化工程をさらに含み、 前記気体吹き付け工程で前記イオン化工程でイオン化さ
   れた気体の内、正イオン化気体または負イオン化気体の
   いずれか一方を基板に吹き付けることを特徴とする基板
   処理方法。
9. 【請求項９】 基板を所定の処理液に浸漬させた後、基
   板を処理液から相対的に引き上げて基板を乾燥させる基
   板処理方法において、 所定の処理液に基板を浸漬させる浸漬工程と、 所定の気体をイオン化させるイオン化工程と、 前記浸漬工程後の基板を、処理液の上方に相対的に引き
   上げる引き上げ工程と、 前記引き上げ工程で処理液より上方に露出した基板の主
   面に、前記イオン化された気体を前記引き上げ工程と並
   行して吹き付ける気体吹き付け工程と、を含み、 前記気体吹き付け工程で、前記イオン化工程でイオン化
   された気体の内、正イオン化気体または負イオン化気体
   のいずれか一方を基板に吹き付けることを特徴とする基
   板処理方法。
10. 【請求項１０】 請求項８または請求項９に記載の基板
    処理方法において、 前記気体吹き付け工程で吹き付けられるイオン化された
    気体の極性が、前記気体が吹き付けられる前の基板に発
    生していた電荷の極性と逆極性であることを特徴とする
    基板処理方法。