TWI385719B

TWI385719B - A substrate processing apparatus, a substrate processing method, a program, and a recording medium

Info

Publication number: TWI385719B
Application number: TW098111376A
Authority: TW
Inventors: Hideki Nishimura
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2013-02-11
Also published as: KR101231309B1; TW201003752A; JP2009253026A; KR20090106991A; JP5015847B2

Description

基板處理裝置、基板處理方法、程式及記錄媒體

本發明是有關例如將半導體晶圓或LCD用玻璃基板等的基板浸漬於藥液或洗滌液等的洗淨液而洗淨後，乾燥被進行此洗淨的基板之基板處理裝置、基板處理方法、程式及記錄媒體，特別是有關可使乾燥單元對基板的乾燥性能提升之基板處理裝置、基板處理方法、程式及記錄媒體。

一般，在半導體製造裝置的製造工程中，是廣泛採用將半導體晶圓或LCD用玻璃等的基板(以下稱為晶圓等)依序浸漬於存積有藥液或洗滌液等的洗淨液之洗淨槽而進行洗淨的洗淨處理方法。又，有使例如IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)等具有揮發性的有機溶劑的蒸氣所構成的乾燥氣體接觸於洗淨後的晶圓等的表面，使乾燥氣體的蒸氣凝結或吸附於晶圓等的表面，然後將N2氣體等的惰性氣體供給至晶圓等的表面，藉此進行處於晶圓等的表面之水分的除去及乾燥的乾燥處理方法為人所知。

在進行此種的洗淨處理方法及乾燥處理方法的雙方之基板處理裝置中，是設置有存積藥液或洗滌液等的洗淨液之洗淨槽，在此洗淨槽的上方，設有用以乾燥被浸漬於該洗淨槽的洗淨液之晶圓的乾燥單元。此乾燥單元是具有將腔室(乾燥室)形成於內部的腔室壁，使被浸漬於洗淨槽內的洗淨液之晶圓移動至乾燥單元的腔室內，藉由對此腔室內供給乾燥氣體來進行晶圓的乾燥(例如參照專利文獻1等)。

在專利文獻1等所示的以往基板處理裝置中，首先將晶圓等浸漬於洗淨槽中所存積的洗淨液，進行此晶圓等的洗淨。此時，預先將比位於腔室壁的外部之大氣的溫度更高溫的高溫N2氣體供給至腔室內，使高溫氣體充滿於腔室內的同時，加熱腔室壁。在此，為了加熱腔室壁，亦可在腔室壁設置加熱器，藉由此加熱器來加熱腔室壁，而取代對腔室內供給比位於腔室壁的外部之大氣的溫度更高溫的高溫N2氣體。此情況，也是一旦腔室壁藉由加熱器加熱，則腔室內的氣體會藉由此腔室壁而被加熱形成高溫氣體。

然後，使晶圓從洗淨槽內的洗淨液吊起而移動至乾燥單元的腔室內，藉由開閉器等來使腔室形成密閉狀態。然後，對腔室內供給乾燥氣體，使此乾燥氣體接觸於晶圓等的表面，藉此使乾燥氣體的蒸氣凝結或吸附於晶圓的表面。然後，將惰性氣體供給至晶圓等的表面，藉此進行處於晶圓等的表面之水分的除去及乾燥。

[專利文獻1]特開平10-154688號公報

在上述那樣的基板處理裝置中，使晶圓從洗淨槽內的洗淨液吊起而移動至乾燥單元的腔室內之前，預先將比位於腔室壁的外部之大氣的溫度更高溫的高溫N2氣體供給至腔室內，使高溫氣體充滿於腔室內的同時，加熱腔室壁。在使晶圓移動至腔室內之前預先加熱腔室壁的理由，是因為若腔室壁的溫度低，則在對腔室內供給乾燥氣體時，此乾燥氣體會被腔室壁冷卻而凝結，在晶圓的表面凝結或吸附的乾燥氣體的量會低減，造成對晶圓的乾燥性能變差。並且，在上述那樣的基板處理裝置中，一般是使用供以對腔室內供給乾燥氣體的噴嘴，來將比位於腔室壁的外部之大氣的溫度更高溫的高溫N2氣體供給至腔室內。因此，只要以如此的噴嘴來將高溫N2氣體供給至腔室內，便可防止殘留於該噴嘴內的乾燥氣體在此噴嘴內結露。

然而，一旦腔室壁被加熱，則腔室內的氣體也會形成高溫氣體，因此使晶圓從洗淨槽內的洗淨液吊起而移動至乾燥單元的腔室內時，此晶圓的溫度也會上昇。一旦晶圓的溫度上昇，則在該晶圓的表面凝結或吸附的乾燥氣體的量會低減，恐有對晶圓的乾燥性能降低之虞。

如此，本案的發明者是在乾燥單元中進行晶圓的乾燥時發現，一面將腔室壁維持於高溫，一面使腔室內的氣體形成比大氣的溫度更低的溫度時，可防止乾燥氣體被腔室壁冷卻而凝結，且可抑制移動至腔室內的晶圓溫度上昇，防止在此晶圓的表面凝結或吸附之乾燥氣體的量低減。

本發明是考慮如此的點而研發者，其目的是在於提供一種預先加熱乾燥單元的腔室壁，將比位於腔室壁的外部之大氣的溫度更低溫的氣體之冷卻氣體供給至腔室內，藉此將處於腔室內之被加熱的氣體置換成冷卻氣體，一面將腔室壁維持於高溫，一面使腔室內的氣體形成比大氣的溫度更低的溫度，藉此一邊防止乾燥氣體被腔室壁冷卻而凝結，一邊抑制移動至腔室內的基板溫度上昇，防止在此基板的表面凝結或吸附之乾燥氣體的量低減，進而可使乾燥單元對基板的乾燥性能提升之基板處理裝置、基板處理方法、程式及記錄媒體。

本發明之基板處理裝置的特徵係具備：洗淨槽，其係存積基板的洗淨液；乾燥單元，其係配置於上述洗淨槽的附近之乾燥單元，具有：將腔室形成於內部的腔室壁、用以加熱上述腔室壁的腔室壁加熱部、及將比處於上述腔室壁的外部之大氣的溫度更低溫度的氣體之冷卻氣體供給至上述腔室內的冷卻氣體供給部，藉由對上述腔室內供給乾燥氣體來進行基板的乾燥；保持部，其係保持基板，使該基板移動於上述洗淨槽內與上述乾燥單元的腔室內之間；及控制部，其係進行上述腔室壁加熱部、上述冷卻氣體供給部及上述保持部的控制之控制部，首先將基板浸漬於上述洗淨槽所存積的洗淨液，其次在上述乾燥單元中藉由上述腔室壁加熱部來加熱腔室壁，藉由上述冷卻氣體供給部來將冷卻氣體供給至上述腔室內，藉此將處於上述腔室內之被加熱的氣體置換成冷卻氣體，然後藉由上述保持部來使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內。

若根據如此的基板處理裝置，則首先在乾燥單元中加熱腔室壁，將比處於腔室壁的外部之大氣的溫度更低溫度的氣體之冷卻氣體供給至腔室內，藉此將處於腔室內之被加熱的氣體置換成冷卻氣體，然後，使基板從洗淨槽內移動至乾燥單元的腔室內。然後，對腔室內供給乾燥氣體，藉此進行基板的乾燥。

如此，在乾燥單元中加熱腔室壁之後，將冷卻氣體供給至腔室內，藉此將處於腔室內之被加熱的氣體置換成冷卻氣體，因此可一面將腔室壁維持於高溫，一面使腔室內的氣體形成比大氣的溫度更低的溫度。

因此，可一面防止乾燥氣體被腔室壁冷卻而凝結，一面抑制被移動至腔室內的基板溫度上昇，防止在該基板的表面凝結或吸附之乾燥氣體的量低減。藉此，可使乾燥單元對基板的乾燥性能提升。

在此，藉由上述冷卻氣體供給部來供給至上述腔室內的冷卻氣體，較理想是惰性氣體。

在本發明的基板處理裝置中，上述腔室壁加熱部，較理想是將比處於上述腔室壁的外部之大氣的溫度更高溫度的氣體供給至上述腔室內的加熱氣體供給部。

此情況，在上述腔室內，上述冷卻氣體供給部，較理想是配置於比上述加熱氣體供給部更上方。

藉此，可從比加熱氣體供給部更上方的位置，藉由冷卻氣體供給部來供給冷卻氣體至腔室內，可使處於腔室內之被加熱的氣體更確實地置換成冷卻氣體。

又，上述冷卻氣體供給部，較理想是在上述腔室的上部領域中設於上述腔室壁的附近。

藉此，藉由冷卻氣體供給部來供給至腔室內的冷卻氣體是在此腔室內流至下方，可使處於腔室內之被加熱的氣體更確實地置換成冷卻氣體。

又，此情況，較理想是在上述乾燥單元的腔室壁設有進行腔室內的氣體排除之排氣口，此排氣口係配置於比上述加熱氣體供給部更下方。

藉此，腔室內的氣體是可流至下方而從排氣口排出，因此可使處於腔室內之被加熱的氣體更確實地置換成冷卻氣體。

在上述的基板處理裝置中，上述控制部，較理想是進行上述冷卻氣體供給部及上述加熱氣體供給部的控制，而使能夠在藉由上述冷卻氣體供給部來供給冷卻氣體至上述腔室內時，減少藉由上述加熱氣體供給部來供給至上述腔室內的氣體流量。或，上述控制部，係進行上述冷卻氣體供給部及上述加熱氣體供給部的控制，而使能夠在藉由上述冷卻氣體供給部來供給冷卻氣體至上述腔室內時，停止上述加熱氣體供給部之往上述腔室內的氣體供給。

如此，在藉由冷卻氣體供給部來供給冷卻氣體至腔室內時，可使藉由加熱氣體供給部來供給至腔室內之氣體的流量低減，或使加熱氣體供給部之氣體的供給停止，因此可使處於腔室內之被加熱的氣體更確實地置換成從冷卻氣體供給部供給的冷卻氣體。

在本發明的基板處理裝置中，上述腔室壁加熱部，較理想是設於上述腔室壁的加熱器。

在本發明的基板處理裝置中，上述乾燥單元，係具有對上述腔室內供給乾燥氣體的乾燥氣體供給部，上述乾燥氣體供給部，係配置於上述腔室內，具有對該腔室內噴射乾燥氣體的噴嘴，在此噴嘴設有加熱該噴嘴的加熱部。

藉此，從乾燥氣體供給部的噴嘴供給乾燥氣體後，殘留於此噴嘴的內部之乾燥氣體是藉由加熱部來加熱。因此，可防止殘留於噴嘴的內部之乾燥氣體在此噴嘴內結露。

在本發明的基板處理裝置中，上述乾燥氣體，可為有機溶劑的蒸氣。

本發明的基板處理方法，係基板處理裝置的基板的處理方法，該基板處理裝置係具備：存積基板的洗淨液的洗淨槽、及配置於該洗淨槽附近的乾燥單元，其特徵係具備：將基板浸漬於上述洗淨槽所存積的洗淨液之工程；在上述乾燥單元中，加熱將腔室形成於內部的腔室壁之工程；將比處於上述腔室壁的外部之大氣的溫度更低溫度的氣體之冷卻氣體供給至上述腔室內，藉此將處於上述腔室內之被加熱的氣體置換成冷卻氣體之工程；使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內之工程；及在使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內的期間，或使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內之後，對上述腔室內供給乾燥氣體之工程。

若根據如此的基板處理方法，則首先在乾燥單元中加熱腔室壁，將比處於腔室壁的外部之大氣的溫度更低溫度的氣體之冷卻氣體供給至腔室內，藉此將處於腔室內之被加熱的氣體置換成冷卻氣體，然後，使基板從洗淨槽內移動至乾燥單元的腔室內。然後，使基板從洗淨槽內移動至乾燥單元的腔室內的期間、或使基板從洗淨槽內移動至乾燥單元的腔室內之後，對腔室內供給乾燥氣體，藉此進行基板的乾燥。

在本發明的基板處理方法中，較理想是在加熱上述腔室壁時，將比處於上述腔室壁的外部之大氣的溫度更高溫度的氣體供給至上述腔室內，藉由供給至該腔室內的氣體來加熱上述腔室壁。

此情況，較理想是在將冷卻氣體供給至上述腔室內時，使被供給至該腔室內之比處於上述腔室壁的外部之大氣的溫度更高溫度的氣體之流量低減。或，在將冷卻氣體供給至上述腔室內時，使比處於上述腔室壁的外部之大氣的溫度更高溫度的氣體停止供給至上述腔室內。

如此，在將冷卻氣體供給至腔室內時，因為使供給至該腔室內之被加熱的氣體的流量低減，或使被加熱之氣體的供給停止，所以可使處於腔室內之被加熱的氣體更確實地置換成冷卻氣體。

在本發明的基板處理方法中，較理想是在加熱上述腔室壁時，藉由設於該腔室壁的加熱器來加熱該腔室壁。

本發明的程式，係藉由基板處理裝置的控制電腦來實行，該基板處理裝置係具備：存積基板的洗淨液的洗淨槽、及配置於該洗淨槽附近的乾燥單元，藉由實行該程式，上述控制電腦會控制上述基板處理裝置而使基板處理方法實行，其特徵為：上述基板處理方法係具備：將基板浸漬於上述洗淨槽所存積的洗淨液之工程；在上述乾燥單元中，加熱將腔室形成於內部的腔室壁之工程；將比處於上述腔室壁的外部之大氣的溫度更低溫度的氣體之冷卻氣體供給至上述腔室內，藉此將處於上述腔室內之被加熱的氣體置換成冷卻氣體之工程；使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內之工程；及在使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內的期間，或使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內之後，對上述腔室內供給乾燥氣體之工程。

本發明的記錄媒體，係記錄有可藉由基板處理裝置的控制電腦來實行的程式之記錄媒體，該基板處理裝置係具備：存積基板的洗淨液的洗淨槽、及配置於該洗淨槽附近的乾燥單元，藉由實行該程式，上述控制電腦會控制上述基板處理裝置而使基板處理方法實行，其特徵為：上述基板處理方法係具備：將基板浸漬於上述洗淨槽所存積的洗淨液之工程；在上述乾燥單元中，加熱將腔室形成於內部的腔室壁之工程；將比處於上述腔室壁的外部之大氣的溫度更低溫度的氣體之冷卻氣體供給至上述腔室內，藉此將處於上述腔室內之被加熱的氣體置換成冷卻氣體之工程；使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內之工程；及在使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內的期間，或使基板從上述洗淨槽內移動至上述乾燥單元的腔室內之後，對上述腔室內供給乾燥氣體之工程。

若根據本發明的基板處理裝置、基板處理方法、程式及記錄媒體，則可使乾燥單元對基板的乾燥性能提升。

以下，根據圖面來詳細說明有關本發明的實施形態。此實施形態是說明有關將本發明適用於半導體晶圓的洗淨處理系統時。

圖1是表示適用本發明的基板處理裝置的洗淨處理系統之一例的概略平面圖，圖2是其概略側面圖。

圖1、2所示的洗淨處理系統是主要以搬送部2、處理部3及介面部4所構成。該搬送部2是用以搬入、搬出水平狀態收納被處理體的半導體晶圓W(以下稱為晶圓)之容器例如載體1。該處理部3是以藥液、洗淨液等來處理晶圓W，且進行乾燥處理。該介面部4是位於搬送部2與處理部3之間進行晶圓W的交接、位置調整及姿勢變換等。

搬送部2是以併設於洗淨處理系統的一側端部之搬入部5及搬出部6所構成。並且，在搬入部5及搬出部6之載體1的搬入口5a及搬出口6a設有將載體1自由進出於搬入部5、搬出部6的滑動式的載置台7。而且，在搬入部5及搬出部6分別配設有載體升降機8，可藉由此載體升降機8來進行搬入部間或搬出部間之載體1的搬送，且可針對空的載體1進行往設於搬送部2上方的載體待機部9的交接及來自載體待機部9的接收(參照圖2)。

介面部4是藉由區劃壁4c來區劃成鄰接於搬入部5的第1室4a、及鄰接於搬出部6的第2室4b。

而且，在第1室4a內具備：晶圓取出臂10，其係可從搬入部5的載體1取出複數片的晶圓W而搬送的水平方向(X．Y方向)移動、鉛直方向(Z方向)移動及旋轉(θ方向)；凹口對準儀(aligner)11，其係檢測出設於晶圓W的凹口；及間隔調整機構12，其係調整藉由晶圓取出臂10來取出之複數片的晶圓W的間隔，且，配設有將水平狀態的晶圓W變換成垂直狀態的第1姿勢變換裝置13。

並且，在第2室4b內配設有：晶圓交接臂14，其係從處理部3維持垂直狀態接受處理完成的複數片晶圓W而搬送；第2姿勢變換裝置13A，其係將自晶圓交接臂14接受的晶圓W從垂直狀態變換成水平狀態；及晶圓收納臂15，其係接受藉由該第2姿勢變換裝置13A來變換成水平狀態的複數片晶圓W而收納於被搬送至搬出部6的空載體1內，可水平方向(X．Y方向)移動、鉛直方向(Z方向)移動及旋轉(θ方向)。

另外，第2室4b是與外部隔絕形成密閉，可藉由從惰性氣體例如氮(N2)氣的供給源(未圖示)所供給的N2氣體來將室內的環境置換成N2氣體。

另一方面，在處理部3直線狀配列有：除去附著於晶圓W的粒子或有機物污染之第1處理單元16、及除去附著於晶圓W的金屬污染之第2處理單元17、及與除去附著於晶圓W的化學氧化膜一起進行乾燥處理之洗淨.乾燥處理單元18及吸盤洗淨單元19。在設於與該等的各單元16~19對向的位置之搬送路20配設有可水平方向(X．Y方向)移動、鉛直方向(Z方向)移動及旋轉(θ)的晶圓搬送臂21。

其次，以下利用圖3來說明有關本發明的基板處理裝置(洗淨．乾燥處理單元18)的詳細構成。圖3是本發明的基板處理裝置的剖面圖。

如圖3所示，洗淨．乾燥處理單元18主要是以洗淨槽22、乾燥單元23及晶舟24(保持部)所構成。該洗淨槽22是例如存積(收容)氫氟酸等的藥液或純水等的洗淨液，在存積的洗淨液中浸漬晶圓W。該乾燥單元23是位於洗淨槽22的上方。該晶舟24(保持部)是保持複數片例如50片的晶圓W而使該晶圓W移動於洗淨槽22內及乾燥單元23的腔室(乾燥室)23a內之間。並且，在洗淨．乾燥處理單元18中，設有進行各構成要素的控制之控制部60。

洗淨槽22是以內槽22a及外槽22b所構成，該內槽22a是例如以石英製構件或聚丙烯(polypropylene、PP)所形成，該外槽22b是配設於該內槽22a的上端部外側，接住從內槽22a溢出(0verflow)的洗淨液。並且，在內槽22a的下部兩側配設有朝位於洗淨槽22內的晶圓W噴射洗淨液之左右一對的洗淨液供給噴嘴25。可從連接至該洗淨液供給噴嘴25的藥液供給源及純水供給源(未圖示)藉由切換閥來對該洗淨液供給噴嘴25供給藥液或純水，而於洗淨槽22內存積藥液或純水。而且，在內槽22a的底部設有排出口，在此排出口連接設有排出閥26a的排水管26。在設於外槽22b的底部的排出口也連接設有排出閥27a的排水管27。另外，在外槽22b的外側配設排氣箱28，在設於此排氣箱28的排氣口連接設有閥29a的排氣管29。

如上述般構成的洗淨槽22及排氣箱28是配設於有底筒狀的箱30內。藉由水平隔開箱30的隔板31來區劃成：洗淨槽22側的上部室32a、及分別具有連接至內槽22a及外槽22b的排水管26、27的排液口及排氣管29的排氣口之類的下部室32b。藉此，可防止下部室32b內的環境或飛散的排液等進入上部室32a內，將上部室32a內保持於清淨。另外，在上部室32a的側壁設有排氣窗33。另一方面，在下部室32b的上部側壁設有排氣窗34，在下部側壁設有排液口35。

乾燥單元23是具有將腔室23a形成於內部的腔室壁39。如圖3所示，腔室壁39是由上部分39b及下部分39c所構成，該上部分39b是藉由剖面倒U字形狀的石英製構件所形成，該下部分39c是經由O型環38等的密封構件來密接於上部分39b，藉由石英製構件所形成。並且，在乾燥單元23的腔室23a內，在腔室壁39的下部分39c的附近配設有沿著腔室壁39設置之左右一對的下部氣體供給噴嘴44及左右一對的上部氣體供給噴嘴42。如圖3所示，各下部氣體供給噴嘴44及各上部氣體供給噴嘴42是在腔室23a內於上下方向近接配設。更於腔室23a內，在上部氣體供給噴嘴42的上方配設有左右一對的冷卻氣體供給噴嘴40。各冷卻氣體供給噴嘴40是在腔室23a的上部領域設於腔室壁39的上部分39b的頂部附近。有關各氣體供給噴嘴40、42、44的詳細會在往後敘述。

在腔室壁39的上部分39b的頂部設有貫通孔39a，晶圓舟24的桿(未圖示)可在鉛直方向(圖3的上下方向)滑動地貫通於該貫通孔39a內。而且，在貫通孔39a與桿的間隙設有密封機構，保持貫通孔39a與桿之間的間隙的氣密性。

在腔室壁39的下部分39c之比下部氣體供給噴嘴44更下方的位置設有使腔室23a內的氣體排出之氣體排氣孔80，在此氣體排氣孔80連接有氣體排氣管82。並且，在氣體排氣管82設有閥84。當閥84為開狀態時，處於腔室23a內的氣體可從氣體排氣孔80經由氣體排氣管82來自然排至外部。另一方面，當閥84為閉狀態時，處於腔室23a內的氣體不會被排至外部。如此的閥84的開閉可藉由控制部60來進行。

下部氣體供給噴嘴44是由大略延伸於水平方向的管子及在該管子以等間隔設置的複數個噴嘴孔所構成，各噴嘴孔是朝向大略水平方向、比大略水平方向更斜的下方或鉛直方向下方。藉此，可在腔室23a內從此下部氣體供給噴嘴44朝大略水平方向、比大略水平方向更斜的下方或鉛直方向下方供給IPA等具有揮發性的有機溶劑的蒸氣所構成的乾燥氣體或N2氣體。

上部氣體供給噴嘴42是由大略延伸於水平方向的管子及在該管子以等間隔設置的複數個噴嘴孔所構成，各噴嘴孔是朝向比大略水平方向更斜的上方或鉛直方向上方。藉此，可在腔室23a內從此上部氣體供給噴嘴42朝比大略水平方向更斜的上方或鉛直方向上方供給乾燥氣體或N2氣體。

冷卻氣體供給噴嘴40是由大略延伸於水平方向的管子及在該管子以等間隔設置的複數個噴嘴孔所構成，各噴嘴孔是朝向鉛直方向下方。藉此，可在腔室23a內從此冷卻氣體供給噴嘴42朝鉛直方向下方供給N2氣體被冷卻的氣體之冷卻N2氣體。

如圖3所示，各下部氣體供給噴嘴44是被連接至氣體供給管44a，且各上部氣體供給噴嘴42是被連接至氣體供給管42a。而且，氣體供給管44a及氣體供給管42a是合流連接至氣體供給管48。另外，在氣體供給管44a及氣體供給管42a的合流處附近，於氣體供給管44a設有閥44b，且於氣體供給管42a設有閥42b。而且，各閥42b、44b會藉由控制部60來控制，藉此可切換從氣體供給管48往氣體供給管44a或氣體供給管42a的氣流。

又，各冷卻氣體供給噴嘴40是被連接至氣體供給管40a。如圖3所示，在此氣體供給管40a設有冷卻機構41，從後述N2氣體的供給源56傳送至氣體供給管40a的N2氣體是可藉由冷卻機構41來冷卻。因此，被傳送至各冷卻氣體供給噴嘴40的氣體是形成比位於腔室壁39的外部之大氣的溫度更低的溫度(具體而言是例如15~20℃)者。

如圖3所示，設有：由IPA等具有揮發性的有機溶劑的蒸氣所構成之70~80℃的乾燥氣體的供給源50(在圖3是表記為IPA)及40~50℃的N2氣體的供給源52(在圖3是表示為N2)，各供給源50、52是分別被連接至氣體供給管48。從各供給源50、52往氣體供給管48之乾燥氣體或N2氣體的供給是可藉由閥50a、52a來調整。閥50a、52a是分別可藉由控制部60來控制。藉此，可藉由控制部60的控制來分別對上部氣體供給噴嘴42及下部氣體供給噴嘴44選擇性地傳送乾燥氣體或N2氣體。

又，更設有N2氣體的供給源56(在圖3是表記為N2)，此供給源56是被連接至氣體供給管40a。從供給源56往氣體供給管40a之N2氣體的供給是可藉由閥56a來調整。閥56a是可藉由控制部60來控制。藉此，可藉由控制部60的控制來對冷卻氣體供給噴嘴40傳送比位於腔室壁39的外部之大氣的溫度更低溫的氣體之冷卻氣體。

又，如圖3所示，在洗淨槽22的開口部22c的兩側設置有將N2氣體朝開口部22c中心噴射的N2氣體供給噴嘴46。此N2氣體供給噴嘴46是由大略延伸於水平方向的管子及在該管子以等間隔設置的複數個噴嘴孔所構成，各噴嘴孔是以能夠將N2氣體朝開口部22c的中心噴射之方式朝向大略水平方向。各N2氣體供給噴嘴46是被連接至氣體供給管46a，此氣體供給管46a是被連接至N2氣體的供給源54。從N2氣體的供給源54往氣體供給管46a之N2氣體的供給是可藉由閥54a來調整，此閥54a是可藉由控制部60來控制。藉此，可藉由控制部60的控制來對N2氣體供給噴嘴46傳送N2氣體。

晶舟24是可使複數片例如50片的晶圓W隔開些微的間隙來保持於立位狀態。此晶舟24可藉由晶舟驅動機構(未圖示)在洗淨槽22內與乾燥單元23的腔室23a內之間移動於鉛直方向。具體而言，當晶舟24移動至洗淨槽22內時，被保持於此晶舟24的晶圓W可浸漬於洗淨槽22內的洗淨液。另一方面，當晶舟24移動至腔室23a內時，被保持於此晶舟24的晶圓W可完全收容於腔室23a內。

開閉器36是可在如圖3的實線所示關閉腔室23a的關閉位置與如圖3的二點鎖線所示開啟腔室23a的開放位置之間往復移動於水平方向。如此的開閉器36之往復移動是可藉由開閉器驅動機構58來進行，開閉器驅動機構58是可藉由控制部60來控制。在開閉器36的上面是設有密封構件，當開閉器36位於關閉位置時，可藉由此密封構件來將腔室23a形成密閉狀態。

其次，說明有關控制部60。如上述般，控制部60是被連接至洗淨．乾燥處理單元18的各構成要素，可控制各構成要素的動作。控制部60的控制內容是如圖4之顯示洗淨．乾燥處理單元18的一連串動作的流程的說明圖及圖5的流程圖所示者，有關其詳細會在往後敘述。在本實施形態中，控制部60是具有：由CPU所構成的控制電腦、及連接至此控制電腦的記錄媒體。

在記錄媒體中，用以執行後述晶圓W的處理方法之程式會與各種的設定資料等一起儲存。記錄媒體可由ROM或RAM等的記憶體、硬碟、CD-ROM等的碟狀記錄媒體、及其他公知的記錄媒體所構成。

其次，利用圖4及圖5來說明有關由如此的構成所形成之洗淨．乾燥處理單元18的動作。圖4是依序表示本發明的基板處理裝置(洗淨．乾燥處理單元18)之一連串的洗淨處理及乾燥處理的動作說明圖，圖5是表示本發明的基板處理裝置(洗淨．乾燥處理單元18)之一連串的洗淨處理及乾燥處理的動作流程圖。另外，以下所示之一連串的洗淨處理及乾燥處理，是控制部60的控制電腦會按照記憶於控制部60的記憶媒體之程式來控制洗淨．乾燥處理單元18的閥42b、44b、50a、52a、54a、56a、開閉器驅動機構58、晶舟驅動機構(未圖示)、閥84等，藉此進行。

首先，如圖4(a)所示，從洗淨液供給噴嘴25供給洗淨液至洗淨槽22內，使洗淨液能夠從此洗淨槽22的上部溢出。溢出的洗淨液是藉由外槽22b回收，從排水管27排出。此被排出的洗淨液亦可再利用。此時，開閉器36是使能夠位於開放位置。在洗淨槽22積存洗淨液的狀態下，藉由晶舟24來將晶圓浸漬於洗淨液(圖5的Step1)。此時，從左右一對的上部氣體供給噴嘴42朝比大略水平方向更斜的上方或鉛直方向上方噴射例如40~50℃的N2氣體。藉此，乾燥單元23的腔室23a內及腔室壁39會被加溫，消除腔室23a內的液體滯留(圖5的step2)。此時，設於氣體排氣管82的閥84會被開啟，從上部氣體供給噴嘴42供給至腔室23a內之40~50℃的N2氣體會從氣體排氣孔80經由氣體排氣管82來自然排至外部。

並且，從左右一對的N2氣體供給噴嘴46朝向洗淨槽22的開口部22c中心噴射N2氣體。藉此，可防止洗淨槽22的洗淨液蒸發而生成的蒸氣接觸於腔室壁39的內面，而於此內面生成水滴。

其次，如圖4(b)所示，停止自左右一對的上部氣體供給噴嘴42噴射40~50℃的N2氣體至腔室23a內，然後，從左右一對的冷卻氣體供給噴嘴40往腔室23a內，噴射冷卻N2氣體至鉛直方向下方。如前述般，此冷卻N2氣體是比位於腔室壁39的外部之大氣的溫度更低溫的氣體。在腔室23a內將冷卻N2氣體往鉛直方向下方噴射，藉此處於腔室23a內之40~50℃的N2氣體會從氣體排氣孔80推出至外部，如此一來，在腔室23a中，40~50℃的N2氣體會被置換成冷卻N2氣體(圖5的Step3)。

另外，在圖4及圖5中，從左右一對的冷卻氣體供給噴嘴40供給冷卻N2氣體至腔室23a內時，使停止從左右一對的上部氣體供給噴嘴42供給40~50℃的N2氣體至腔室23a內，但亦可使從上部氣體供給噴嘴42往腔室23a內之40~50℃的N2氣體的供給量低減，而取代供給40~50℃的N2氣體之噴射。

其次，如圖4(c)所示，停止從左右一對的冷卻氣體供給噴嘴40噴射冷卻N2氣體至腔室23a內，然後，從左右一對的下部氣體供給噴嘴44對腔室23a內噴射70~80℃的乾燥氣體(圖4是表記為IPA)至大略水平方向，比大略水平方向更斜的下方、或鉛直方向下方(圖5的Step4)。另外，在圖4及圖5是顯示有關將乾燥氣體噴射至斜下方的例子。並且，此時，來自左右一對的N2氣體供給噴嘴46之N2氣體的噴射也會停止。此時也是設於氣體排氣管82的閥84會繼續開啟，從下部氣體供給噴嘴44供給至腔室23a內的乾燥氣體會從氣體排氣孔80經由氣體排氣管82來自然排至外部。

其次，下部氣體供給噴嘴44會對腔室23a內持續噴射乾燥氣體至大略水平方向、比大略水平方向更斜的下方、或鉛直方向下方，藉由晶舟24來將晶圓W從洗淨槽22內往乾燥單元23開始吊起至上方(圖5的step5)。

其次，如圖4(d)所示，藉由晶舟24來使晶圓W往乾燥單元23的腔室23a移動時，當晶圓W的一部分(上部分)露出於比洗淨槽22內的洗淨液的液面更上方，晶圓W的一部分(下部分)形成浸漬於洗淨槽22內的洗淨液的狀態時，如圖4(e)所示，停止從下部氣體供給噴嘴44往腔室23a內噴射乾燥氣體。具體而言，至晶圓W的下部分1/5程度的區域浸漬於洗淨槽22內的洗淨液那樣的狀態為止藉由晶舟24來使晶圓W往乾燥單元23吊起時，停止來自下部氣體供給噴嘴44之乾燥氣體的噴射。

並且，在停止從下部氣體供給噴嘴44往腔室23a內噴射乾燥氣體時，設於氣體排氣管82的閥84會被關閉。藉此，處於腔室23a內的乾燥氣體不會有排至外部的情形。

然後，晶圓W不停止，繼續藉由晶舟24來往上方吊起。

然後，如圖4(f)所示，若晶圓W完全被吊起至乾燥單元23的腔室23a內，則開閉器36會藉由開閉器驅動機構來驅動，使此開閉器36從開放位置移動至關閉位置。藉此，腔室23a內會藉由開閉器36來形成密閉狀態(圖5的Step6)。

另外，亦可使晶圓從洗淨槽22內移動至乾燥單元23的腔室23a內，令腔室23內成為密閉狀態後，使乾燥氣體從下部氣體供給噴嘴44噴射至腔室23a內，而取代圖4(c)~圖4(f)所示那樣，在使晶圓從洗淨槽22內移動至乾燥單元23的腔室23a內的期間，使乾燥氣體從下部氣體供給噴嘴44噴射至此腔室23a內。

其次，晶圓W收容於腔室23a內，此腔室23a內成為密閉狀態時，在腔室23a內從上部氣體供給噴嘴42來將乾燥氣體噴射至比大略水平方向更斜的上方或鉛直方向上方(圖5的Step7)。另外，圖5是顯示有關將乾燥氣體噴射於斜上方的例子。在腔室23a內從上部氣體供給噴嘴42供給乾燥氣體時，再度開啟設於氣體排氣管82的閥84。藉此，從上部氣體供給噴嘴42供給至腔室23a內的乾燥氣體會從氣體排氣孔80經由氣體排氣管82來自然排至外部。

其次，停止來自上部氣體供給噴嘴42之乾燥氣體的噴射，然後，取而代之，從上部氣體供給噴嘴42噴射N2氣體至腔室23a內(圖5的Step7)。藉此，在晶圓W的表面凝結或吸附之乾燥氣體的蒸氣會被除去，晶圓W表面的乾燥會被均一地進行。此時也是設於氣體排氣管82的閥84會繼續開啟，從上部氣體供給噴嘴42噴射至腔室23a內的N2氣體會從氣體排氣孔80經由氣體排氣管82來自然排至外部。

然後，停止從上部氣體供給噴嘴42噴射N2氣體至腔室23a內，取而代之，從下部氣體供給噴嘴44噴射N2氣體至比大略水平方向更斜的下方。然後，經過一定時間後，停止從下部氣體供給噴嘴44噴射N2氣體，取而代之，再度從上部氣體供給噴嘴42噴射N2氣體。如此一來，腔室23a內會一邊藉由N2氣體來加熱，一邊針對腔室23a內的環境來從乾燥氣體置換成N2氣體，且晶圓W的表面乾燥會繼續進行。

然後，停止來自上部氣體供給噴嘴42及下部氣體供給噴嘴44雙方的噴嘴之N2氣體的供給，使一連串的洗淨處理及乾燥處理終了。

如以上般，若根據本實施形態的基板處理裝置(洗淨．乾燥處理單元18)及基板處理方法，則首先在乾燥單元23中加熱腔室壁39，然後將冷卻N2氣體供給至腔室23a內，藉此將處於腔室23a內之被加熱的N2氣體置換成冷卻N2氣體，然後，使晶圓W從洗淨槽22內移動至乾燥單元23的腔室23a內。而且，在使晶圓W從洗淨槽22內移動至乾燥單元23的腔室23a內的期間，或使晶圓W從洗淨槽22內移動至乾燥單元23的腔室23a內之後，可對腔室23a內供給乾燥氣體。

如此，在乾燥單元23中加熱腔室壁39之後，將冷卻N2氣體供給至腔室23a內，藉此將處於腔室23a內之被加熱的N2氣體置換成冷卻N2氣體，因此可一面將腔室壁39維持於高溫，一面使腔室23a內的N2氣體形成比大氣的溫度更低的溫度。

因此，可一面防止乾燥氣體被腔室壁39冷卻而凝結，一面抑制被移動至腔室23a內的晶圓W的溫度上昇，可防止在此晶圓W的表面凝結或吸附之乾燥氣體的量低減。藉此，可使乾燥單元23對晶圓W的乾燥性能提升。

又，如圖3所示，在腔室23a內，冷卻氣體供給噴嘴40是被配置於比上部氣體供給噴嘴42更上方。藉此，可從比上部氣體供給噴嘴42更上方的位置，藉由冷卻氣體供給噴嘴40來供給冷卻N2氣體至腔室23a內，可更確實地將處於腔室23a內之被加熱的氣體置換成從冷卻氣體供給噴嘴40供給的冷卻N2氣體。

又，由於冷卻氣體供給噴嘴40是在腔室23a的上部領域中設於腔室壁39的上部分39b的頂部附近，因此藉由冷卻氣體供給噴嘴40來供給至腔室23a內的冷卻N2氣體是在此腔室23a內形成流至下方，可更確實地將處於腔室23a內之被加熱的氣體置換成從冷卻氣體供給噴嘴40供給的冷卻N2氣體。

並且，在乾燥單元23的腔室壁39設有用以進行腔室23a內的氣體排氣之氣體排氣孔80，此氣體排氣孔80是位在比上部氣體供給噴嘴42或下部氣體供給噴嘴44更下方。因此，腔室23a內的氣體會流至下方而從氣體排氣孔80排出，所以可更確實地將處於腔室23a內之被加熱的氣體置換成從冷卻氣體供給噴嘴40供給的冷卻N2氣體。

而且，藉由冷卻氣體供給噴嘴40來將冷卻N2氣體供給至腔室23a內時，因為會減少由上部氣體供給噴嘴42供給腔室23a內之40~50℃的N2氣體的流量，或使此40~50℃的N2氣體的供給停止，所以可更確實地將處於腔室23a內之被加熱的氣體置換成從冷卻氣體供給噴嘴40供給的冷卻N2氣體。

另外，本發明的基板處理裝置(洗淨．乾燥處理單元18)及基板處理方法並非限於上述形態，可加上各種的變更。例如，上述的形態是說明有關將本發明的基板處理裝置適用於半導體晶圓的洗淨處理系統時，但亦可適用於洗淨處理以外的處理系統。又，亦可適用半導體晶圓以外的LCD用玻璃基板等。

又，如圖6所示，亦可在乾燥單元23的腔室壁39設置用以加熱該腔室壁39的加熱器37。此加熱器37可藉由控制部60來控制。

在圖6所示那樣的洗淨．乾燥處理單元18中，是在使晶圓W移動至乾燥單元23的腔室23a內之前加熱此腔室23a內及腔室壁39時，藉由加熱器37來直接加熱腔室壁39，而取代圖4(a)所示那樣從上部氣體供給噴嘴42噴射例如40~50℃的N2氣體至腔室23a內。藉此，腔室壁39的溫度會變高，藉由此腔室壁39來加熱腔室23a內的氣體。

即使取代從上部氣體供給噴嘴42噴射例如40~50℃的N2氣體至腔室23a內，而使用圖6所示那樣的加熱器37之方法，照樣可加熱乾燥單元23的腔室23a內及腔室壁39，消除腔室23a內的液體滯留。

又，亦可在對乾燥單元23的腔室23a內噴射乾燥氣體時所使用的上部氣體供給噴嘴42及下部氣體供給噴嘴44分別設置用以加熱該等的上部氣體供給噴嘴42及下部氣體供給噴嘴44的加熱部。利用圖7來說明有關此加熱部的詳細構成。

圖7是用以說明設於上部氣體供給噴嘴42的加熱部的圖。另外，有關在下部氣體供給噴嘴44設置加熱部時也是同樣的。如圖7所示，上部加熱供給部分42是形成由內管42c及外管42d所構成的二重管構造。可在內管42c流動從乾燥氣體的供給源50或N2氣體的供給源52所傳送的乾燥氣體或N2氣體，此內管42c的端部是形成開口端42e。然後，從乾燥氣體的供給源50或N2氣體的供給源52傳送至內管42c的乾燥氣體或N2氣體可從此開口端42e噴射至腔室23a內。另一方面，在外管42d例如有被加熱的水循環流動，此外管42d的端部是被閉合。然後，可使處於內管42c內的乾燥氣體或N2氣體藉由在外管42d內流動之被加熱的水來加熱。

藉此，從上部氣體供給噴嘴42或下部氣體供給噴嘴44噴射乾燥氣體後，殘留於該等的上部氣體供給噴嘴42或下部氣體供給噴嘴44的內管42c內的乾燥氣體是藉由在外管42d流動之被加熱的水來加熱。因此，可防止殘留於內管42c內的乾燥氣體在此內管42c內結露。

又，洗淨．乾燥處理單元18的另外其他的構成，如圖8所示，亦可在乾燥單元23的腔室壁39的內部設有洗淨槽22。此情況也是晶舟24可在洗淨槽22內的位置與比乾燥單元23內的洗淨槽22更上方的腔室23a的位置之間往復移動。然後，在使晶舟24移動至洗淨槽22內時，被保持於此晶舟24的晶圓W會浸漬於洗淨槽22內的洗淨液，另一方面，在使晶舟24從洗淨槽22移動至上方時，被保持於此晶舟24的晶圓W會被收容於腔室23a內。

1．．．載體

2．．．搬送部

3．．．處理部

4．．．介面部

4a．．．第1室

4b．．．第2室

4c．．．區劃壁

5．．．搬入部

5a．．．搬入口

6．．．搬出部

6a．．．搬出口

7．．．載置台

8．．．載體升降機

9．．．載體待機部

10．．．晶圓取出臂

11．．．凹口對準儀

12．．．間隔調整機構

13．．．第1姿勢變換裝置

13A．．．第2姿勢變換裝置

14．．．晶圓交接臂

15．．．晶圓收納臂

16．．．第1處理單元

17．．．第2處理單元

18．．．洗淨．乾燥處理單元

19．．．吸盤洗淨單元

20．．．搬送路

21．．．晶圓搬送臂

22．．．洗淨槽

22a．．．內槽

22b．．．外槽

22c．．．開口部

23．．．乾燥單元

23a．．．腔室

24．．．晶舟

25．．．洗淨液供給噴嘴

26．．．排水管

26a．．．排出閥

27．．．排水管

27a．．．排出閥

28．．．排氣箱

29．．．排氣管

29a．．．閥

30．．．箱

31．．．隔板

32a．．．上部室

32b．．．下部室

33．．．排氣窗

34．．．排氣窗

35．．．排液口

36．．．開閉器

37．．．加熱器

38．．．O型環

39．．．腔室壁

39a．．．貫通孔

39b．．．上部分

39c．．．下部分

40．．．冷卻氣體供給噴嘴

40a．．．氣體供給管

41．．．冷卻機構

42．．．上部氣體供給噴嘴

42a．．．氣體供給管

42b．．．閥

42c．．．內管

42d．．．外管

42e．．．開口端

44．．．下部氣體供給噴嘴

44a．．．氣體供給管

44b．．．閥

46．．．N2氣體供給噴嘴

46a．．．氣體供給管

48．．．氣體供給管

50．．．乾燥氣體的供給源

50a．．．閥

52．．．N2氣體的供給源

52a．．．閥

54．．．N2氣體的供給源

54a．．．閥

56．．．N2氣體的供給源

56a．．．閥

58．．．開閉器驅動機構

60．．．控制部

80．．．氣體排氣孔

82．．．氣體排氣管

84．．．閥

圖1是表示適用本發明的基板處理裝置的洗淨處理系統之一例的概略平面圖。

圖2是圖1所示的洗淨處理系統的概略側面圖。

圖3是本發明的基板處理裝置的剖面圖。

圖4是依序顯示本發明的基板處理裝置之一連串的洗淨處理及乾燥處理的動作說明圖。

圖5是表示本發明的基板處理裝置之一連串的洗淨處理及乾燥處理的動作流程圖。

圖6是本發明的其他基板處理裝置的剖面圖。

圖7是表示設於圖3所示的基板處理裝置的上部氣體供給噴嘴或下部氣體供給噴嘴的加熱部的詳細構成的概略構成圖。

圖8是本發明的另外其他基板處理裝置的剖面圖。