JPH1187305A - 基板乾燥装置およびそれを備えた基板処理装置ならびに基板乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶剤の消費量およびパーティクルの発生を抑
えた基板乾燥装置およびそれを備えた基板処理装置なら
びに基板処理方法を提供する。 【解決手段】 処理槽５６２内で基板の純水洗浄が終了
した後に純水供給源５６７ｃから配管５６２ｅを通じて
処理槽５６２内に供給される純水ＤＩＷは、純水温度調
節部５６７ｄにより冷却され常温より低い一定温度に維
持されている。また、ＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５により
上方へ向けてＮ2をキャリアガスとしてＩＰＡベーパー
を供給し、処理槽５６２上方に高濃度で常温のＩＰＡベ
ーパーを含む雰囲気を形成する。それにより、低温にな
った基板は処理槽５６２から引き上げられると、その雰
囲気内において乾燥される。そのため、ＩＰＡベーパー
の消費量を抑え、さらにパーティクルの発生をも抑える
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内部に処理槽を
備えた処理室内において、処理液を貯留した前記処理槽
に半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示
用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板（以下、単に
「基板」という。）を浸漬して処理を施すとともに、前
記処理槽から基板を溶剤の蒸気を含む雰囲気内に移動さ
せることによって乾燥させる基板乾燥装置およびそれを
備えた基板処理装置ならびに基板乾燥方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から基板の洗浄と乾燥を行う基板洗
浄・乾燥装置においては、処理室内に処理槽を設け、そ
の処理槽に純水を貯留して基板の浸漬処理を行い、その
間に処理室内にＩＰＡベーパー（イソプロピルアルコー
ル蒸気）を含んだ雰囲気を形成しておき、基板の浸漬処
理が終了した後、その基板を処理槽からＩＰＡベーパー
を含んだ雰囲気中に引き上げ、基板表面に付着した純水
を、それに対してＩＰＡを凝縮させることにより除去し
て基板を乾燥させている。

【０００３】そして、基板表面においてＩＰＡを凝縮さ
せるために、常温である基板の温度や、それが浸漬され
ていた純水の温度よりもＩＰＡベーパーの温度を高くし
て処理室内に供給している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な高温のＩＰＡベーパーは処理槽内の純水に溶解され易
いため、ＩＰＡの消費量が多くなる。

【０００５】また、十分に基板を洗浄してから、処理液
中より基板を引き上げているにもかかわらず、基板にパ
ーティクルが発生することがあった。

【０００６】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、溶剤の消費量およびパーティク
ルの発生を抑えた基板乾燥装置およびそれを備えた基板
処理装置ならびに基板処理方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項１の装置は、内部に処理槽を備え
た処理室内において、処理液を貯留した処理槽に基板を
浸漬して処理を施すとともに、処理槽から基板を溶剤の
蒸気を含む雰囲気内に移動することによって乾燥させる
基板乾燥装置であって、所定温度にほぼ維持された処理
液である温度調節液を処理槽に供給する温度調節液供給
手段と、処理室内に溶剤の蒸気と不活性ガスとの混合気
体を上方向または斜め上方向に向けて供給する混合気体
供給手段と、を備える。

【０００８】また、この発明の請求項２の装置は、請求
項１記載の基板乾燥装置であって、温度調節液が洗浄液
であるとともに、所定温度が常温より低いことを特徴と
する。

【０００９】また、この発明の請求項３の装置は、請求
項１または請求項２記載の基板乾燥装置であって、混合
気体供給手段が処理槽の上端より下の側方において、上
方向に向くように開口した混合気体供給口を有すること
を特徴とする。

【００１０】また、この発明の請求項４の装置は、基板
に対して処理液による処理を施す基板処理部と、請求項
１ないし請求項３のいずれかに記載の基板乾燥装置を用
いて構成された基板乾燥部と、を備える。

【００１１】また、この発明の請求項５の方法は、内部
に処理槽を備えた処理室内において、処理液を貯留した
処理槽に基板を浸漬して処理を施すとともに、処理槽か
ら基板を溶剤の蒸気を含む雰囲気内に移動させることに
よって乾燥させる基板乾燥方法であって、所定温度にほ
ぼ維持された処理液である温度調節液を処理槽に供給す
る温度調節液供給工程と、処理槽内の当該温度調節液に
基板を浸漬することによって当該基板の温度を調節する
温度調節工程と、処理室内に溶剤の蒸気と不活性ガスと
の混合気体を上方向または斜め上方向に向けて供給する
混合気体供給工程と、処理槽から基板を上げて、混合気
体中の溶剤の蒸気を含んだ雰囲気中に移動させて当該基
板を乾燥させる乾燥工程と、を備える。

【００１２】また、この発明の請求項６の方法は、請求
項５記載の基板乾燥方法であって、温度調節液が洗浄液
であるとともに、所定温度が常温より低いことを特徴と
する。

【００１３】さらに、この発明の請求項７の方法は、請
求項５または請求項６記載の基板乾燥方法であって、混
合気体供給工程において処理槽の上端より下の側方か
ら、上方向に向けて混合気体を供給することを特徴とす
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】

＜１．実施の形態の機構的構成と装置配列＞以下、図面
を参照しつつ、この発明の具体的な実施の形態について
説明する。

【００１５】図１は、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、この装置は、未
処理基板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。

【００１６】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。

【００１７】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中から基板が取り出される。カセットＣ中から
取り出された基板は、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。

【００１８】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（薬液処理部５２および水洗
処理部５４が「基板処理部」に相当する）と、単一槽内
で各種の薬液処理や水洗処理を行う処理槽５６２を備え
る後に詳述する多機能処理部５６とから構成される。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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
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に移載したりする。

【００２３】つぎに、多機能処理部５６の縦断面図であ
る図２および図３を用いて、その機構的構成および概略
動作を説明していく。

【００２４】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、リフタ５６３、リ
フタ駆動部５６４、ＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５およびＮ2
供給部５６６を備えている。なお、ＩＰＡ・Ｎ2供給部
５６５およびＮ2供給部５６６がそれぞれ「間接供給手
段」および「直接供給手段」に相当するとともに、これ
らを併せたものが「複数組の気体供給手段」に相当す
る。

【００２５】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
おり、また、底面には排気用の配管５６０ｂを備えてい
る。

【００２６】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。

【００２７】処理槽５６２はフッ酸（ＨＦ）および洗浄
液である純水ＤＩＷ（以下、併せて「処理液」とい
う。）を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５
６２ｃ、廃液用の配管５６２ｄ、処理液供給用の配管５
６２ｅ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。

【００２８】リフタ５６３はリフタヘッド５６３ａと保
持板５６３ｂとの間に、基板Ｗが遊嵌され、保持される
保持溝を多数備えた基板ガイド５６３ｃを３本備えてい
る。

【００２９】リフタ駆動部５６４はサーボモータ５６４
ａに取り付けら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５
６３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Ｔ
Ｐ、基板Ｗの乾燥位置ＤＲ、基板Ｗの上記処理液への浸
漬位置ＤＰに位置させることが可能となっている。

【００３０】ＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５はケーシング５
６０の内部側面に一対のＩＰＡ・Ｎ2供給管５６５ａが
それぞれブラケット５６５ｂに、処理槽５６２に貯留さ
れている処理液の液面より下の位置により取り付けら
れ、ＩＰＡ・Ｎ2供給管５６５ａには溶剤であるＩＰＡ
をＮ2ガスとともに供給するための複数の供給口ＩＯが
上向きに開孔して設けられている。また、図２および図
３には図示しないがＩＰＡ・Ｎ2供給管５６５ａには配
管５６５ｃ（図４参照）が連結されている。

【００３１】Ｎ2供給部５６６もケーシング５６０の内
部側面に一対のＮ2供給管５６６ａがそれぞれブラケッ
ト５６６ｂにより取り付けられ、Ｎ2供給管５６６ａに
はＮ2を供給するための複数の供給口ＮＯ（図３には一
部にのみ参照符号を付した）が設けられている。また、
図２および図３には図示しないがＮ2供給管５６６ａに
は配管５６６ｃ（図４参照）が連結されている。

【００３２】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は上記機構的構成以外に制
御部５６７ａを備えており、後述の三方弁Ｖ１，Ｖ６お
よびバルブＶ２〜Ｖ５，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，
Ｖ６はその流路を切替えられるとともに、三方弁Ｖ６お
よびバルブＶ２〜Ｖ７は開閉される。なお、三方弁Ｖ６
およびバルブＶ７が「切り替え手段」に相当する。

【００３３】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は三方弁Ｖ１の制御により所定のタイミング
で、処理槽５６２から処理液回収溝５６２ａに溢れた処
理液のフィルタＦによる濾過後の処理槽５６２への帰還
と、排液ラインへ排出とを切替える。

【００３４】配管５６２ｅは二又に分かれ、その一方は
バルブＶ３を介してＨＦ供給源５６７ｂに連結され、他
方はバルブＶ４および純水温度調節部５６７ｄを介して
純水供給源５６７ｃが連結されており、制御部５６７ａ
はバルブＶ３，Ｖ４の制御によりＨＦと純水ＤＩＷのい
ずれかを処理槽５６２に所定のタイミングで供給する。

【００３５】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。

【００３６】配管５６５ｃは三方弁Ｖ６を介してＮ2供
給源５６７ｆおよびＩＰＡ供給源５６７ｅならびにＮ2
供給源５６７ｆに連結されており、制御部５６７ａは三
方弁Ｖ６の制御によりＩＰＡ・Ｎ2供給管５６５ａを通
じてケーシング５６０内にＩＰＡベーパーをＮ2をキャ
リアガスとして供給したり、Ｎ2ガスのみを供給した
り、さらには閉じたりすることを所定のタイミングで行
う。

【００３７】配管５６６ｃはバルブＶ７を介してＮ2供
給源５６７ｆに連結されており、制御部５６７ａはバル
ブＶ７の制御によりＮ2供給管５６６ａを通じてケーシ
ング５６０内にＮ2ベーパーを所定のタイミングで供給
する。

【００３８】つぎに、この多機能処理部５６の主要部に
ついて説明していく。

【００３９】この多機能処理部５６は前述のように純水
温度調節部５６７ｄは純水供給源５６７ｃから供給され
る純水ＤＩＷの温度を計測する温度センサと純水ＤＩＷ
を冷却するヒートポンプよりなる冷却手段を備えてお
り、制御部５６７ａは温度センサによる純水ＤＩＷの温
度計測結果を基に、その温度計測結果が所定温度以上と
なると冷却手段を駆動し、その所定温度以下となると停
止するといったように制御して純水ＤＩＷを所定温度に
冷却、維持可能としている。また、制御部の制御によ
り、この純水の温度調節は後述するように処理工程に応
じて行うか否かの切り替えが可能となっている。

【００４０】また、この多機能処理部５６のＩＰＡ供給
源５６７ｅとＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５との間の配管５
６５ｃには温度加熱手段が設けられていない。そのた
め、この実施の形態ではＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５から
ケーシング５６０に供給されるＩＰＡベーパーの温度は
常温（室温とほぼ等しく２０℃前後）程度であり、それ
に対して上記純水ＤＩＷの所定温度を１０℃程度低い温
度、すなわち約１０℃に一定に維持するものとしてい
る。なお、温度センサおよび冷却手段は公知のものを用
いることができる。

【００４１】そして、上記の温度調節を行う処理工程で
は、温度調節を行った純水ＤＩＷを処理槽５６２に供給
し、それに基板Ｗを浸漬することによって、基板Ｗの温
度も常温のＩＰＡベーパーに対して１０℃前後低い約１
０℃に維持することができる。そのため、この実施の形
態ではＩＰＡベーパーを加熱しなくても、基板Ｗ表面に
付着した純水についてＩＰＡの凝縮が発生し、基板Ｗを
処理槽から引き上げる際にも速やかに基板Ｗから純水を
除去することができるのである。

【００４２】また、多機能処理部５６のＩＰＡ・Ｎ2供
給部５６５は処理槽５６２の上端より下方位置（処理槽
５６２いっぱいに貯留された純水ＤＩＷ等の処理液の液
面より下方位置）で処理槽５６２の側方において設けら
れ、その供給口ＩＯは上方に向けられている。これによ
りＩＰＡベーパーを基板Ｗが処理槽５６２から実質的に
引き上げが完了する前から上方に向けて吹き出して供給
している。

【００４３】このようにＩＰＡベーパーを供給すること
により、従来の上方から処理槽に貯留された外気温の純
水ＤＩＷに向けて高温のＩＰＡベーパーを供給する装置
では５０枚の２００ｍｍ径の基板Ｗを乾燥させるのに必
要なＩＰＡ量が約３００ｃｃ以上であったのが、約３０
ｃｃ以下で済むようになった。また、特筆すべき効果と
して、従来装置に比べてパーティクルの発生量も減少し
た。

【００４４】これらの理由は以下のように推察される。

【００４５】すなわち、ＩＰＡ・Ｎ2供給口ＩＯから供
給されるＩＰＡベーパーは直接処理槽５６２内の純水Ｄ
ＩＷ表面に当たること、およびその純水ＤＩＷの表面を
波立たせるといったことがないので、処理槽５６２内の
純水ＤＩＷへのＩＰＡの溶解量が減少したためＩＰＡの
消費量が減少したものと推察される。また、処理槽５６
２内の純水へのＩＰＡの溶解量が減少したことにより、
溶解したＩＰＡが洗浄中の基板Ｗ表面に触れることが少
なくなり、このことにより、パーティクルの発生量が減
少したと推察される。なお、ＩＰＡベーパーの温度を高
温にしないで常温としているため、より純水ＤＩＷへの
溶解度が低下し、それにより、一層乾燥処理を高速化
し、ＩＰＡの消費量を抑えるとともに、パーティクルの
発生を抑えているものと推察される。

【００４６】また、次のような理由も影響しているもの
と推察される。図５は基板乾燥処理の処理手順を示す模
式図であり、以下、図５（ｃ）を用いて説明する。

【００４７】従来装置では処理槽５６２の上方からのＩ
ＰＡベーパーの噴射により処理槽５６２に貯留された純
水ＤＩＷの水面近くの雰囲気を攪拌していたため、Ｎ2
ガスとＩＰＡベーパーとは分離しにくかったが、本発明
では図５（ｃ）に示すように、上方に向けて供給された
Ｎ2をキャリアガスとしたＩＰＡベーパーは、やがて重
力と雰囲気による抵抗により上昇速度が減少し、やがて
上昇を停止するとＮ2分子とＩＰＡ分子との分子量の差
により次第に両者が分離し、上方に分子量の小さいＮ2
の濃い層ができ、下方（水面付近）にＩＰＡベーパーの
濃い層が形成されるものと推察される。これにより、こ
ういったＮ2層とＩＰＡ層が形成された後に処理槽５６
２の純水ＤＩＷから引き上げられた基板Ｗは引き上げ後
すぐにＩＰＡベーパーの濃い層を通過することになるの
で、その際に基板Ｗに付着していた純水ＤＩＷにＩＰＡ
が溶解し易く、そのため純水ＤＩＷが基板Ｗから離れ易
くなり、したがって、従来装置に比べてＩＰＡの処理量
が少なくて済むものと推察される。なお、ＩＰＡベーパ
ーの温度を高温にしないで常温としていることにより、
雰囲気の内部エネルギーが低く拡散が抑えられるのでケ
ーシング５６０内の雰囲気がＩＰＡ層とＮ2層に、より
分かれやすくなり、それが一層ＩＰＡの消費量を減少さ
せているものと推察される。

【００４８】また、純水ＤＩＷの冷却を行わないでＩＰ
Ａ・Ｎ2供給部５６５から上方に向けて高温のＩＰＡベ
ーパーを処理槽５６０内に供給した場合と、この多機能
処理部５６において、上記のように純水ＤＩＷの冷却を
行うとともにＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５から上方に向け
て常温のＩＰＡベーパーを供給した場合とでは、５０枚
の２００ｍｍ径の基板Ｗを乾燥させるのに必要なＩＰＡ
量が約５０ｃｃであったのが、約３０ｃｃ以下で済むよ
うになった。また、パーティクルの発生量も減少した。

【００４９】これらの理由については以下のように推察
される。

【００５０】すなわち、ＩＰＡベーパーの温度を高温に
しないで常温としていることにより、雰囲気の内部エネ
ルギーが低く、拡散が抑えられるのでケーシング５６０
内の雰囲気がＩＰＡ層とＮ2層に、より分かれやすくな
り、それが一層ＩＰＡの消費量を減少させているものと
推察される。

【００５１】また、上記のようにケーシング５６０内の
雰囲気が分離して形成されたＩＰＡ層とＮ2層のうち、
下方に形成されたＩＰＡ層が常温であるため、高温であ
る場合より処理槽５６２内の純水ＤＩＷに溶解しにくく
なり、そのため一層ＩＰＡベーパーの消費量を減少させ
るとともに、処理槽５６２内の純水ＤＩＷに溶解したＩ
ＰＡが基板Ｗ表面に至ってパーティクルを発生させるこ
とが少なくなっているものと推察される。

【００５２】さらに、この実施の形態の多機能処理部５
６では図２に示すようにケーシング５６０の上部に設け
られたＮ2供給管５６６の供給口ＮＯは斜め下方に向け
て設けられている。より正確には、乾燥位置ＤＲに位置
する際の基板Ｗ表面およびリフタ５６３の基板ガイド５
６３ｃ付近に向けて供給口ＮＯが設けられている。その
ため、処理槽５６２内での純水洗浄の終了後、リフタ５
６３を乾燥位置ＤＲに基板Ｗを保持した状態で位置させ
るとともにＮ2供給部５６６からＮ2を噴射させることに
より基板Ｗ表面やリフタ５６３の基板ガイド５６３ｃ付
近にＮ2ガスを吹き付けて、基板Ｗと保持溝との間に残
った純水ＤＩＷを吹き飛ばし、基板Ｗの乾燥を速くして
いる。なお、後述するように、基板Ｗを処理槽５６２内
の純水から引き上げた後には再度、その純水内に基板Ｗ
を戻すことはないため、処理槽内の純水表面を波立たせ
てＩＰＡの純水への溶解を助長することによる問題は生
じない。

【００５３】＜２．実施の形態の処理手順および効果＞
つぎに、この実施の形態の多機能処理部５６による基板
乾燥処理の処理手順を示す図である図５およびＮ2供給
部５６６とＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５のＮ2またはＩＰＡ
ベーパー供給のタイミングチャートである図６を用い
て、その処理手順について説明する。なお、以下の処理
以前にＨＦによるエッチング処理等は終了している（バ
ルブＶ３は閉じている）ものとする。また、以下の制御
は制御部５６７ａにより行われる。

【００５４】まず、予め処理槽５６２には常温の純水Ｄ
ＩＷが満たされている状態で、基板Ｗは処理槽５６２に
搬入されて洗浄処理が行われる（図５（ａ））。なお、
このとき、処理槽５６２の純水ＤＩＷはオーバーフロー
状態であり、三方弁Ｖ１は配管５６２ｂにつながってお
り、バルブＶ２，Ｖ４，Ｖ５は閉じられ、溢れた純水Ｄ
ＩＷは配管５６２ｃにより処理槽５６２に戻され、さら
にバルブＶ７は閉じられた状態で、Ｎ2供給部５６６か
らはＮ2ガスは供給されておらず、三方弁Ｖ６はＮ2供給
源５６７ｆからの流路を配管５６５ｃにつないだ状態で
ＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５からＮ2ガスが供給されている
（図６時刻Ｔ0）。

【００５５】つぎに、処理槽５６２内からオーバーフロ
ー状態で配管５６２ｅから、純水温度調節部５６７ｄに
より冷却された純水ＤＩＷを供給することによって、処
理槽５６２内のＨＦまたは常温の純水ＤＩＷを冷却され
たものに置換する（図５（ｂ）、図６時刻Ｔ0〜Ｔ1）。
すなわち、常温の純水ＤＩＷの下方に低温の純水ＤＩＷ
を供給することにより、両純水の温度の関係から両純水
の間に対流による入れ替わりは生じず、常温の純水ＤＩ
Ｗが処理槽５６２上端から順次溢れていくことにより、
最終的には処理槽５６２内が低温の純水ＤＩＷにより満
たされることになり、効率よく置換を行うことができる
ものとなっている。なお、図６に示すように、この段階
では三方弁Ｖ１が配管５６２ｂｃにつながるとともにバ
ルブＶ２，Ｖ４が開いた以外は、他のバルブ、ＩＰＡ・
Ｎ2供給部５６５およびＮ2供給部５６６の気体の供給状
況は時刻Ｔ0と同様である。

【００５６】つぎに、三方弁Ｖ６がＩＰＡ供給源５６７
ｅおよびＮ2供給源５６７ｆの両方につながる流路が配
管５６５ｃにつながれた状態となり、ＩＰＡ・Ｎ2供給
部５６５からＮ2をキャリアガスとしてＩＰＡベーパー
の供給を開始する（図５（ｃ）、図６時刻Ｔ1）。な
お、このとき、三方弁Ｖ１は配管５６２ｂにつながって
おり、バルブＶ２，Ｖ４，Ｖ５は閉じられ、オーバーフ
ロー状態で溢れた純水ＤＩＷは配管５６２ｃにより処理
槽５６２に戻され、配管バルブＶ７は閉じられた状態
で、Ｎ2供給部５６６からはＮ2ガスは供給されていな
い。

【００５７】さらに、ＩＰＡベーパーの供給をしばらく
続けることによって前述のようにケーシング５６０内に
おいて上方にＮ2層、下方（したがって、処理槽５６２
直上）にＩＰＡベーパー層が形成されるものと推察され
る（図５（ｄ）、図６時刻Ｔ1〜時刻Ｔ2）。なお、この
段階では、三方弁Ｖ１，Ｖ６および各バルブＶ１〜Ｖ
５，Ｖ７の開閉状態、ならびにＩＰＡ・Ｎ2供給部５６
５およびＮ2供給部５６６の気体の供給状況は時刻Ｔ1と
同様である。

【００５８】つぎに、リフタ５６３を上昇させて基板Ｗ
を処理槽５６２内の冷却された純水ＤＩＷから引き上
げ、さらに上述のＩＰＡベーパー層を通過させ、基板Ｗ
に付着した大半の純水ＤＩＷを除去する（図５（ｅ）、
図６時刻Ｔ1〜時刻Ｔ2）。なお、この段階でも三方弁Ｖ
１，Ｖ６および各バルブＶ１〜Ｖ５，Ｖ７の開閉状態、
ならびにＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５およびＮ2供給部５６
６の気体の供給状況は時刻Ｔ1と同様である。

【００５９】つぎに、三方弁Ｖ６を閉じてＩＰＡ・Ｎ2
供給部５６５からのＩＰＡベーパーの供給を停止すると
ともに、バルブＶ７を開いてＮ2供給部５６６より乾燥
位置ＤＲに位置するリフタ５６３の基板ガイド５６３ｃ
付近に向けてＮ2を供給し、その保持溝内や基板Ｗ表面
に残った純水ＤＩＷを吹き飛ばす。また、バルブＶ２が
開かれ、処理槽５６２内の純水ＤＩＷは配管５６２ｄか
ら排液ラインに排出される（図５（ｆ）図６時刻Ｔ
2）。なお、この段階では、その他のバルブ、三方弁Ｖ
１の開閉状態は時刻Ｔ1と同様である。

【００６０】つぎに、三方弁Ｖ６をＮ2供給源５６７ｆ
のみに通じる流路を配管５６５ｃにつなぎ、ＩＰＡ・Ｎ
2供給部５６５からもＮ2のみを供給し、ケーシング５６
０内をほぼ完全にＮ2雰囲気で満たす（図５（ｇ）、図
６時刻Ｔ3）。なお、この段階では、三方弁Ｖ１および
各バルブの開閉状態は時刻Ｔ2と同様であり、Ｎ2供給部
５６６の気体の供給状況は時刻Ｔ2と同様である。

【００６１】つぎに、バルブＶ５を開き、配管５６０ｂ
によりケーシング５６０内の雰囲気を配管５６０ｂを通
じて排気し、ケーシング５６０内の気圧を減圧すること
によって基板Ｗを完全に乾燥させる（図５（ｈ）、図６
時刻Ｔ4）。なお、この段階では、Ｎ2供給部５６６の気
体の供給状況は時刻Ｔ3と同様であり、三方弁Ｖ６を閉
じてＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５からの気体の供給を停止
し、三方弁Ｖ１およびその他のバルブの開閉状況は時刻
Ｔ3と同様である。

【００６２】最後に、シャッタ５６１を開いて大気解放
し、リフタ５６３を受け渡し位置ＴＰまで上昇させるこ
とにより基板Ｗをケーシング５６０外に取り出して、一
連の基板乾燥処理を終了する（図５（ｉ）、図６時刻Ｔ
4以降）。なお、この段階では各三方弁および各バルブ
の開閉状況、ならびにＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５および
Ｎ2供給部５６６の気体の供給状況は時刻Ｔ4と同様であ
る。

【００６３】以上説明したように、この発明の実施の形
態によれば、多機能処理部５６において、純水ＤＩＷを
ほぼ一定温度に維持するので純水ＤＩＷの温度の変動を
考慮してＩＰＡベーパーの温度を必要以上に高める必要
がなく、さらに、純水ＤＩＷを冷却して所定温度に維持
するので、供給するＩＰＡベーパーを常温または、あま
り高温にしなくても基板Ｗを乾燥することができるた
め、乾燥性能を維持しつつ安全性が高まるとともに、Ｉ
ＰＡベーパーが高温でないので処理槽５６２内の純水Ｄ
ＩＷに溶解する量が少なくて済み、したがって、ＩＰＡ
ベーパーの消費量を抑えることができ、それとともに、
その溶解したＩＰＡが純水ＤＩＷ中の基板Ｗ表面に触れ
ることが少ないためパーティクルの発生を抑えることが
できる。

【００６４】また、多機能処理部５６のＩＰＡ・Ｎ2供
給部５６５の供給口ＩＯは上方に向けて設けられている
ため、基板Ｗの処理槽５６２からの引き上げ時に必要な
ＩＰＡベーパーの消費量を抑え、乾燥時間を短縮して、
パーティクルの発生を抑えることができる。

【００６５】また、基板Ｗの処理段階に応じてＮ2やＩ
ＰＡベーパーの供給を行うＮ2供給部５６６とＩＰＡ・
Ｎ2供給部５６５とを切り替えることができるので、効
果的な位置にＩＰＡベーパーやＮ2を供給することがで
き、効率的な基板Ｗの乾燥が行え、ＩＰＡベーパーやＮ
2の消費量も抑えることができる。

【００６６】また、基板Ｗの処理槽５６２からの引き上
げが実質的に完了する前には上方のＮ2供給部５６６か
ら下方に向けてＮ2ガスを供給しないので、パーティク
ルの発生を抑えることができ、ＩＰＡの消費量も抑える
ことができる。

【００６７】さらに、基板Ｗの引き上げ後は上方から基
板Ｗおよび基板ガイド５６３ｃ周辺にＮ2を吹き付ける
ことにより、保持溝と基板Ｗとの間に残った純水をも吹
き飛ばすことができ、乾燥を速めることができる。

【００６８】＜３．変形例＞以上、この実施の形態にお
ける多機能処理部５６では溶剤としてＩＰＡを用い、不
活性ガスとしてＮ2を用いたが、この発明はこれに限ら
れず、溶剤としてエタノールやメタノール等のその他の
溶剤、不活性ガスとしてヘリウムガスやアルゴンガス等
のその他の不活性ガスを用いてもよい。

【００６９】また、この実施の形態における多機能処理
部５６ではＮ2供給部５６６を備えるものとしたが、Ｎ2
供給部５６６を設けないでＩＰＡ・Ｎ2供給部５６５の
みによりＩＰＡベーパーやＮ2を供給してもよい。

【００７０】また、この実施の形態における多機能処理
部５６ではＩＰＡベーパーを常温としたが、この発明は
これに限られず、多少加熱する等、基板Ｗ引き上げ前の
純水ＤＩＷよりＩＰＡベーパーの方が高温であればその
他の温度でもよい。また、ＩＰＡベーパーを多少加熱す
る場合には、純水ＤＩＷを冷却しないで常温程度の一定
温度に維持するものとしてもよい。

【００７１】また、この実施の形態における多機能処理
部５６では純水温度調節部５６７ｄにおいて冷却手段を
ヒートポンプを用いるものとしたが、この発明はこれに
限られず、ペルチェ素子等その他のものを用いてもよ
い。

【００７２】また、この実施の形態における多機能処理
部５６では純水温度調節部５６７ｄを多機能処理部５６
内に備えるものとしたが、基板処理装置１外の冷却手段
により純水を冷却して供給するものとしてもよい。

【００７３】さらに、この実施の形態における多機能処
理部５６では供給口ＩＯを上方に向けて設けたＩＰＡ・
Ｎ2供給部５６５を処理槽５６２の上端より下方位置の
側方に設け、それによりＩＰＡベーパーを上向きに供給
するものとしたが、この発明はこれに限られず、ＩＰＡ
・Ｎ2供給部５６５を処理槽５６２の上端より上に設け
る等その他の位置に設置してもよく、さらに、供給口Ｉ
Ｏを斜め上方向に向けて設けてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項７の発明によれば、所定温度にほぼ維持された処理
液である温度調節液を処理槽に供給するので、処理液の
温度変動を考慮して溶剤の蒸気を含む雰囲気の温度を必
要以上に高める必要がないので、乾燥性能を維持しつつ
安全性を高めることができるとともに、処理槽内の温度
調節液に溶解する溶剤の量が少なくて済むので、溶剤の
消費量を抑えることができ、また、溶解した溶剤が温度
調節液中の基板表面に至ることが少ないため、パーティ
クルの発生を抑えることができる。

【００７５】また、処理室内に溶剤の蒸気と不活性ガス
との混合気体を上方向または斜め上方向に向けて供給す
るため、処理槽に貯留される処理液の液面に向けて溶剤
蒸気を含む気体を供給することがなく、溶剤蒸気の処理
液への溶剤量が減少し、しかも、上方向または斜め上方
向に向けて供給された不活性ガスと溶剤蒸気は、重力と
雰囲気による抵抗で上昇速度が減少すると、やがて分子
量の差により次第に分離して、処理液の液面近くに溶剤
蒸気の濃い層と、その上方には不活性ガスの層とに分離
し、溶剤蒸気の供給量がより少なくても、処理液の液面
近くには、所要濃度の溶剤蒸気の層を形成することがで
きるので、溶剤の消費量を一層抑えることができ、さら
に、前記したように液面に向けて溶剤蒸気を含む気体を
供給しないことと、供給する溶剤蒸気量が少ないことと
が相まって、処理液への溶剤溶解量が少なく、溶剤溶解
量が少ない処理液で基板を浸漬することで、パーティク
ルの発生も抑えることができる。

【００７６】とくに、請求項２および請求項６の発明に
よれば、温度調節液がほぼ維持される所定温度を常温よ
り低いものとしているので、供給する溶剤の蒸気を常温
または、あまり高温にしなくても基板Ｗを乾燥すること
ができるため、乾燥性能を維持しつつ、さらに安全性を
高めることができるとともに、処理槽内の温度調節液に
溶解する溶剤の量が、さらに少なくて済むため、パーテ
ィクルの発生を、さらに抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の基板処理装置の構成を示
す斜視図である。

【図２】実施の形態における多機能処理部の縦断面図で
ある。

【図３】実施の形態における多機能処理部の別の縦断面
図である。

【図４】実施の形態における多機能処理部の構造を示す
模式図である。

【図５】実施の形態における基板乾燥処理の処理手順を
示す模式図である。

【図６】実施の形態におけるＮ2供給部とＩＰＡ・Ｎ2供
給部の気体供給のタイミングチャートである。

【符号の説明】

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（基板乾燥装置、基板乾燥部） ５８ 乾燥部 ５６０ ケーシング（処理室） ５６２ 処理槽 ５６２ｅ 配管（温度調節液供給手段） ５６５ ＩＰＡ供給部（混合気体供給手段） ＤＩＷ 純水（処理液、温度調節液、洗浄液） ＤＰ 浸漬位置 ＩＯ 供給口 Ｗ 基板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に処理槽を備えた処理室内におい
   て、処理液を貯留した前記処理槽に基板を浸漬して処理
   を施すとともに、前記処理槽から基板を溶剤の蒸気を含
   む雰囲気内に移動することによって乾燥させる基板乾燥
   装置であって、 所定温度にほぼ維持された前記処理液である温度調節液
   を前記処理槽に供給する温度調節液供給手段と、 前記処理室内に溶剤の蒸気と不活性ガスとの混合気体を
   上方向または斜め上方向に向けて供給する混合気体供給
   手段と、を備えることを特徴とする基板乾燥装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板乾燥装置であって、 前記温度調節液が洗浄液であるとともに、前記所定温度
   が常温より低いことを特徴とする基板乾燥装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の基板乾燥
   装置であって、 前記混合気体供給手段が前記処理槽の上端より下の側方
   において、上方向に向くように開口した混合気体供給口
   を有することを特徴とする基板乾燥装置。
4. 【請求項４】 基板に対して処理液による処理を施す基
   板処理部と、 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板乾燥装
   置を用いて構成された基板乾燥部と、を備えることを特
   徴とする基板処理装置。
5. 【請求項５】 内部に処理槽を備えた処理室内におい
   て、処理液を貯留した前記処理槽に基板を浸漬して処理
   を施すとともに、前記処理槽から基板を溶剤の蒸気を含
   む雰囲気内に移動することによって乾燥させる基板乾燥
   方法であって、 所定温度にほぼ維持された前記処理液である温度調節液
   を前記処理槽に供給する温度調節液供給工程と、 前記処理槽内の当該温度調節液に基板を浸漬することに
   よって当該基板の温度を調節する温度調節工程と、 前記処理室内に溶剤の蒸気と不活性ガスとの混合気体を
   上方向または斜め上方向に向けて供給する混合気体供給
   工程と、 前記処理槽から基板を上げて、前記混合気体中の前記溶
   剤の蒸気を含んだ雰囲気中に移動させて当該基板を乾燥
   させる乾燥工程と、を備えることを特徴とする基板乾燥
   方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の基板乾燥方法であって、 前記温度調節液が洗浄液であるとともに、前記所定温度
   が常温より低いことを特徴とする基板乾燥方法。
7. 【請求項７】 請求項５または請求項６記載の基板乾燥
   方法であって、 前記混合気体供給工程において前記処理槽の上端より下
   の側方から、上方向に向けて前記混合気体を供給するこ
   とを特徴とする基板乾燥方法。