WO2006030560A1

WO2006030560A1 - 基板処理法及び基板処理装置

Info

Publication number: WO2006030560A1
Application number: PCT/JP2005/009328
Authority: WO
Inventors: Katsuyoshi Nakatsukasa; Hiroshi Yamaguchi
Original assignee: S.E.S. Co., Ltd.
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2006-03-23
Also published as: JP2006080420A; TW200625424A

Description

明細書

基板処理法及び基板処理装置

技術分野

[0001] 本発明は、半導体ゥーハ、液晶表示装置用基板、記録ディスク用基板、或いはマスク用基板等の各種基板の表面処理を行う基板処理法及び基板処理装置に関する背景技術

[0002] 各種基板の製造工程、例えば半導体の製造工程にお、て、半導体ゥーハ（以下、ゥエーハという）の表面を清浄にするために、ゥエーハ表面を各種薬液によって処理したのち、純水等のリンス液によって洗浄を行い、さらにイソプロピルアルコール（IPA )等の乾燥用有機化合物を用いてゥーハを乾燥させる処理が行われて、る。

より具体的には、この処理は、ゥエーハを薬液及び純水によって処理したのち、ゥェーハを IPAのべーパに晒してゥエーハの表面に IPAを凝縮させ、この IPAの凝縮により、それまでゥエーハに付着していた純水を IPAと置換させ、この純水をゥエーハの表面力洗い落とすことによって、パーティクル等の汚染物質を洗い流す工程、その後、 IPAを蒸発させてゥーハ表面を乾燥させる乾燥工程とからなつている。

[0003] これらの工程のうち、最後の乾燥工程において、ゥヱーハの表面に液滴が僅かでも残ると、ゥヱーハ表面にウォータマークが形成され、このウォータマークはパーテイクルと同様にゥエーハの品質を悪化させる原因となってしまう。このため、半導体の製造工程においては、このようなウォータマークがゥエーハ表面に残らないようにしなければならない。そして、このような対策を講じたゥエーハ等の基板処理法および基板処理装置が多数考案され実用化され、特許文献でも多く紹介されている (例えば、下記特許文献 1参照)。

[0004] 図 7は、下記特許文献 1に記載された基板処理装置のゥエーハ支持容器を示す断面図である。

下記特許文献 1に記載の基板処理装置は、図 7に示すように上下に複数枚の基板、例えばゥエーハ 51、 52を配列できる大きさのゥエーハ支持容器 50を備え、この容器 50の上端に処理液を流入させる流入口 53、下端に使用済処理液を排出させる流出口 54が形成され、流入口 53は、処理液及び乾燥用気体 (例えば IPA蒸気とキヤリァガスとの混合気体)を供給する各種供給装置に、流出口 54は、排液処理装置にそれぞれ接続された構成を有してヽる。

[0005] この容器内でのゥエーハの洗浄'乾燥は、以下のようにして行われる。

容器 50内に収容されたゥエーハ 51、 52は、各種薬液での処理が終了した後に、流入口 53から容器 50内に純水等の洗浄液 DIWが流入されて洗浄される。

この洗浄処理後、洗浄液 DIWは、排出口 54から抜かれると同時に流入口 53から乾燥用気体が供給される。すると、ゥーハ支持容器 50内は、上部が IPA蒸気で満たされて、容器 50内のゥエーハ 51、 52の表面に、乾燥用気体洗浄液 DIW (液体）ーゥエーハ 51、 52 (固体）の境面 55が形成され、さらに洗浄液 DIWの排出が進むにつれて、その界面 55が降下し、ゥエーハ 51、 52が IPA蒸気で覆われる。

[0006] このとき、容器 50から洗浄液の排出速度、、わゆる界面降下速度が速すぎると、洗浄液の液滴がゥヱーハ表面に残留し、この液滴が蒸発するとゥヱーハ表面にウォータマークが生じることになる。そこで、このウォータマークがゥエーハ表面に発生しないように、ゥヱーハ表面に液滴が残らな、界面降下速度で洗浄液を排出させて、る。この界面降下速度は、実施例に毎分 1〜4インチ（2. 54cm〜10. 16cm)の範囲以内であることが開示されている。また、明細書には、この降下速度に関して、毎分 5 インチ（12. 7cm)を越えると良好な結果が得られず、他方、毎分 1インチ未満では、不十分な結果しか得られないこと、また、容器温度を 75°C程度に高くすると、 60°C程度よりも界面降下速度を速くでき、良好な乾燥性能が得られること、さら〖こ、 IPAをカロ熱して、より乾燥した蒸気を供給することにより、ゥーハ面上の蒸気凝縮の危険を防止できることも、それぞれ記載されている。

[0007] また、下記特許文献 2には、別の基板処理法も紹介されている。

この表面処理法は、処理液が貯留されたバス中に被処理基板 (以下、基板という）を浸漬し、所定時間後にこのバス力基板を引き上げると同時に乾燥用有機化合物からなる蒸気を供給して、この蒸気を基板表面に直接接触させるようにした基板処理法であって、この処理法は、（a)有機化合物の蒸気は基板の温度で飽和しない蒸気圧を有し、したがって分離の間蒸気が基板上に凝縮しないこと、（b)有機化合物が液体に溶解可能で且つ液体に溶解するとその表面張力を低下させる有機化合物のグループ力も選択されていること、（C)基板が液体の表面を横断する際に、この分離の間液体が基板上に残存しないような方向と大きさに、及びこの分離の間液体の表面張力に勾配が設けられるように、有機化合物の蒸気圧、有機化合物の液体に対する溶解度、及び基板を液体から分離する速度が選択されること、を条件として処理が行われる。

そして、この速度に関して、具体例には約 ImmZsであること、また、明細書には 1 5mmZsより小さ、速度であることが記載されて、る。

[0008] 特許文献 1 :特公平 6— 103686号公報（図 2、第 7頁上から 7行〜 27行参照）

特許文献 2：特許第 3009699号公報（図 4〜図 6、第 2頁右欄 31行〜 41行参照）発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 上記特許文献 1、 2に記載された基板処理装置における被処理基板、例えばゥェーハの乾燥処理は、何れもゥエーハに洗浄液及び IPAが残留しない速度でゥエーハを洗浄液から引き上げ、或いは洗浄液を排出させる方法を採っている。

しかしながら、回路パターンが施されていないゥエーノ、、いわゆるべアウエーハ又はパターンが少ないゥエーハであれば、これらの処理法でも仕様通りの乾燥処理が可能である力近年では、処理されるゥーハが大口径化、例えば直径が 200mm以上で、し力も一度に大量枚数、例えば 50枚以上、さらに各ゥヱーハ表面に微細加工されたパターンが施されたゥヱーハを良好に洗浄処理できる基板処理装置が望まれて!、ることから、上記の処理方法のようにゥヱーハ表面に洗浄液を残留させな、ようにして処理することが極めて難しくほぼ不可能に近い。その結果、上記の処理方法をこのようなゥエーハの処理に使用すると、ゥーハ表面に乾燥マーク、いわゆるウォータマークが発生してしまう恐れがあり、上記の要望に答えることはできない。

[0010] 本発明者は、上述のような問題点に鑑みて、上記処理法のようにゥーハから洗浄液の液滴を全て除去させるのでなぐこの液滴をゥエーハに残したままで、所定の乾燥用気体を所定時間供給すれば、安全で効率的な乾燥処理が可能であることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

[0011] そこで、本発明の目的は、少ない乾燥用気体でウォータマークの発生をなくし且つ安全性が高！ヽ基板処理法を提供することにある。

[0012] また、本発明の他の目的は、少ない乾燥用気体でウォータマークの発生をなくし且つ安価で安全性が高い基板処理装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0013] (1)上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、処理槽内に貯留された洗浄液に被処理基板を浸漬して洗浄する工程と、

前記洗浄する工程が終了した後に、前記処理槽内の洗浄液を低速度で排液させながら乾燥用気体を供給して前記被処理基板を乾燥する工程と、を包含する基板処理法において、

前記乾燥用気体には、乾燥用有機化合物を常温で自然蒸発により発生させた蒸気を含むものを用い、前記排液が進行し前記被処理基板の下端が前記洗浄液から脱した時点で前記洗浄液を急速排出させ、この排液終了後も、前記乾燥用気体の供給を所定時間継続して前記被処理基板の乾燥処理を行うことを特徴とする。

[0014] (2)また、係る（1)の態様においては、前記乾燥用気体は、前記低速度での排液が開始される所定時間前力前記処理槽内に供給されることが好ましい。

[0015] (3)また、係る（1)の態様においては、前記低速度での排液の界面降下速度は、 1

〜30mm/sの範囲であることが好まし!/、。

[0016] (4)また、係る（1)の態様においては、前記乾燥用気体の供給を終了した後に、所定温度に加熱した不活性ガスを前記被処理基板を保持する保持部材と前記被処理基板との接触部に向けて供給することが好ましい。

[0017] (5)さらに、本発明の別の態様によれば、処理液を貯留し、この処理液に被処理基板を浸漬して表面処理する処理槽と、

前記処理槽に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、

前記処理槽から使用済み洗浄液を排出する排出部と、

前記処理槽へ乾燥用気体を供給する乾燥用気体供給部と、

を備えた基板処理装置にぉヽて、前記排出部は、流量調節可能な可変バルブで構成し、且つ前記乾燥用気体供給部は、乾燥用有機化合物を常温で自然蒸発させる蒸気発生部を有し、前記被処理基板の洗浄処理終了後に、前記蒸気発生部からの蒸気を含む乾燥用気体の供給を開始し、更に前記可変バルブを開いて低速度で洗浄液を少量ずつ排液させ、前記洗浄液の排液が進行し前記被処理基板の下端が前記洗浄液から脱した時点で、前記可変バルブをさらに開いて急速排液させ、この排液終了後も、前記乾燥用気体の供給を所定時間継続させて被処理基板の乾燥処理を行うことを特徴とする。

[0018] (6)また、係る（5)の態様においては、前記処理槽には、上部開口部を覆う蓋体を設け、この蓋体に複数個の噴射口を格子状に配列し、これらの噴射ロカ前記被処理基板に前記乾燥用気体が供給されまた、蓋体に設けられる噴射口は処理槽内での供給ムラが発生しな、程度の個数が配設されて、ることが好ま、。

[0019] (7)また、係る（5)又は（6)の態様にぉ、ては、前記蓋体に設けられた噴射口のうち前記被処理基板を保持する保持部材と前記被処理基板との接触部の上部に配置された噴射口は、前記接触部へ向けて所定温度に加熱した不活性ガスを供給するようになされて!ヽることを特徴とする。

発明の効果

[0020] 本発明は上記構成を有することにより以下に示す効果を得ることができる。すなわち、本発明の一態様によれば、被処理基板に洗浄液の液滴が付着したままの状態にお、て、常温で自然蒸発により発生させた乾燥用蒸気を含む乾燥用気体を被処理基板に所定時間供給することにより、安全且つ少ない乾燥用気体で被処理基板の乾燥処理を行うことが可能になる。

すなわち、被処理基板の洗浄工程が終了した後に、処理槽内の洗浄液を低速度で排出させても、被処理基板には、その表面状態によって液滴が残留してしまう。特に、被処理基板の表面に複雑なパターンが形成されている場合は、排液速度をいくら遅くしても、被処理基板の表面力も液滴を全て除去することができない。そこで、被処理基板に液滴が付着したままの状態で自然蒸発により発生させた乾燥用気体を所定時間、比較的長く被処理基板に供給し、この基板に付着した液滴のうち、先ず大粒のものは乾燥用流体の風速により滴下させ、滴下しない液滴は乾燥用蒸気を溶け込ませ、その粒径を徐々に小さくしながら蒸発させて基板から除去する。これにより、被処理基板表面にウォータマークが残らない乾燥処理が可能になる。

また、乾燥用気体には、常温で自然蒸発により発生させた蒸気を使用するので、バプリングした蒸気等に比べて濃度が薄ぐまた加熱して、な、ので発火の危険が少なぐ安全性が高くなり、し力も使用量も少なくなるので、処理費用の低減を図ることができる。

[0021] また、係る本発明の好ましい態様によれば、排液が開始される前に処理槽内が乾燥用気体で満たされるので、排液を開始し被処理基板が洗浄液の浸漬から脱しても、被処理基板が空気に晒されることがなく高品質の乾燥処理が可能になる。

[0022] また、係る本発明の好ましい態様によれば、低速度の排液による界面降下速度を 1 〜30mmZsの範囲内に設定することにより、被処理基板表面に残留する液滴の数を少なくでき、次工程での乾燥処理が容易になる。

特に、この速度を 16mmZsに設定すると、被処理基板表面に付着する液滴数が少なくなり、乾燥効率が向上し高品質の処理ができることが、実験で確認された。

[0023] また、係る本発明の好ま、態様によれば、被処理基板は、所定の保持具で保持されて処理槽内へ収容されるが、前記の乾燥処理では、保持具と被処理基板との接触部の処理が十分でないので、通常の乾燥処理が終了した後に、所定温度、例えば 30〜60°Cに加熱した不活性ガスを被処理基板を保持する保持部材と被処理基板との接触部に供給することにより、この部分の乾燥処理が可能になる。

[0024] さらに、本発明の別の態様によれば、被処理基板に洗浄液の液滴が付着したままの状態で常温で自然蒸発により発生させた乾燥用蒸気を含む乾燥用気体を所定時間供給することにより、少ない乾燥用気体で安全に被処理基板の乾燥処理を行うことができる安価な基板処理装置を提供できる。

すなわち、乾燥用気体発生供給部は、乾燥用有機化合物から常温で自然蒸発によって発生させる蒸発発生手段を用いているので、従来技術のようなパブリング或いは加熱手段が不要となり、その結果、防爆設備等も不要になることから装置が簡単で安価に作製できる。また、この蒸気発生手段を使用すると、そこから発生する蒸気の濃度が薄ぐ発火の危険が少なく安全性が高くなり、使用量も少なくできるので、この処理装置での処理費用の低減を図ることが可能になる。

[0025] また、係る本発明の別の好ましい態様によれば、洗浄処理が終了した後に、蓋体を処理槽の上部開口部へ移動して覆うことにより、被処理基板を移動させず、しかも空気に晒すことなく乾燥処理を行うことが可能になる。また、処理槽上部へ格子状に全面的に配置するので、基板に満遍なく乾燥用気体を供給でき乾燥ムラを起こさない。

[0026] また、係る本発明の別の好ましい態様によれば、蓋体に設けられた噴射口のうち、被処理基板を保持する保持部材と被処理基板との接触部の情報に位置する噴射口を、不活性ガスの噴射を行うようになせば、所定温度、例えば 30〜60°Cに加熱した不活性ガスを前記接触部に供給することにより、液滴の残りやす、接触部も良好に乾燥処理することが可能になる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]図 1は本発明の一実施例に係る基板処理装置の全体構成を示し、図 1Aは内部の処理槽を透視させた概略正面図、図 1Bは図 1Aの側面図、

[図 2]図 2は処理槽と処理液供給源等との接続状態を模式的に示した配管図、

[図 3]図 3は蓋体を示し、図 3Aは裏面の供給ノズル管が見えるようにした平面図、図 3 Bはこの蓋体とゥヱーハとの位置関係を分力り易く示した左側面図、

[図 4]図 4は本発明の基板処理装置における一連の処理工程を説明する概略断面図

[図 5]図 5はゥーハ表面に付着した液滴が除去される状態を模式的に示した説明図

[図 6]図 6は一連の処理における処理液等の供給タイミングを説明するタイミング図、 [図 7]図 7は従来技術の基板処理装置に使用されているゥーハ支持容器を示す断面図。

符号の説明

[0028] 1 基板処理装置

2 収容容器

10 処理槽

11 内槽 15 外槽

20 蓋体

22 噴射口

23 〜23

1 N 供給ノズル管

24a, 24b 供給ノズル管

30、 30a、 30b カセットガイド

35 乾燥用蒸気発生装置 (蒸気発生部)

36 タンク

41 不活性ガス供給源

42 キャリアガス供給源

43 洗浄液供給源

44 排液処理部

12c、 14、 15b、 25、 26、 37a 配管

V 可変バノレブ

3

F フイノレタ

H 加熱ヒータ

V 〜V 、 V 〜v バルブ

1 2 4 6

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための基板処理法及び基板処理装置を例示するものであって、本発明をこの基板処理法及び基板処理装置に特定することを意図するものではなぐ特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

実施例 1

[0030] 図 1は本発明の一実施例に係る基板処理装置の全体構成を示し、図 1Aは内部の処理槽を透視させた概略正面図、図 1Bは図 1Aの側面図、図 2は処理槽と処理液供給源等との接続状態を模式的に示した配管図、図 3は蓋体を示し、図 3Aは裏面の供給ノズル管が見えるようにした平面図、図 3Bはこの蓋体とゥヱーハとの位置関係を分力り易く示した左側面図である。

[0031] この基板処理装置 1は、半導体ゥーハ、液晶表示装置用基板、記録ディスク用基板、或いはマスク用基板等の各種基板の表面処理を薬液処理から乾燥等に至る一連の処理を 1つの処理槽で行うことができる基板処理装置であって、処理槽 10は、その付属装置と一緒にして、大型箱型の収容容器 2内に収められている。

[0032] 本実施例では、半導体ゥエーハ（以下、ゥエーハ Wと、う）の処理工程にっ、て説明する。また、以下の説明で用語「処理液」は、ゥーハ表面をエッチング、及び不要な酸ィ匕膜或いはレジスト膜等を除去する各種薬液及びゥヱーハ表面を洗浄する洗浄液を含んだ液の総称として使用し、また用語「洗浄液」は、純水等のリンス液をいう。さらに「乾燥用蒸気」の「蒸気」は、常温で自然蒸発によって発生させた乾燥用有機化合物からなる蒸気であってミストを含まないものである。そして、「乾燥用気体」は前記乾燥用蒸気とこの乾燥用蒸気を運ぶキャリアガスとからなる混合ガスをいう。

[0033] 収容容器 2は、内部が複数のスペース 3a〜3eに区分され、区分されたスペースに処理槽、諸設備が収容される。例えば、スペース 3aには処理槽 10、スペース 3bには排液処理設備、スペース 3eには乾燥用蒸気発生装置が収容され、他のスペース 3c 、 3dには、その他の付属装置が収容される。

[0034] また、この収容容器 2は、底部にキャスタ 4が取付けられ、床面 6を移動できるようになっている。また、底部に固定手段 5が設けられ、移動後は床面 6に固定される。さらに、この基板処理装置 1には、図示しないゥーハ搬入'搬出機構が設けられ、この機構によって処理槽 10へのゥエーハ Wの収容 ·取り出しが行われる。

[0035] ゥエーハ保持具 30には、例えばカセットガイドが使用される。このカセットガイド 30 は、複数枚のゥエーハ Wを互いに平行に等ピッチで且つ垂直に起立した状態で保持できるようになつている。また、このカセットガイド 30は、昇降機構（図示省略）に連結され、この機構により、カセットガイド 30が上下垂直方向へ移動され、処理槽 10への出し入れが行われる。また、配管 14の途中にはバルブ Vが接続されている。

2

[0036] 処理槽 10は、図 1、図 2に示すように、上部が開口した有底の箱型の内槽 11と、この内槽 11の上部外周を包囲して設けられた外槽 15と、この内槽 11の開口を覆う蓋体 20とで構成される。また、この処理槽 10は、所定形状を有するシンク（図示省略）内に収容され、処理槽 10から排出される処理ガス等がこのシンクを介して外へ排出されるようになってヽる。

内槽 11は、図 1Bに示すように、所定の口径を有するゥヱーハ W、例えば直径 200 mm、 50枚程度を収容できる 2個のカセットガイド 30a、 30bと、所定量の処理液とを収容できる容積を有してヽる。

[0037] この内槽 11は、図 2に示すように、底部に処理液供給口 12a、 12b及び処理液排出口 13が形成され、処理液供給口 12a、 12bは、配管 12cで純水等の洗浄液供給源 43に接続されている。この配管 12cの途中には、バルブ Vが設けられ、このバルブ Vの開閉により洗浄液供給源 43からの供給が制御される。

また、処理液排出口 13は、途中に可変ノレブ Vを介在させて配管 14により排液

3

処理部 44へ接続される。この可変バルブ Vは、内槽 11内の処理液を低速度で少量

3

ずつ、及び高速度で大量に排液できるものであって、例えば、弁口の直径が 50mm のバルブが使用される。

[0038] 外槽 15は、内槽 11からオーバーフローする処理液を収容するものである。この外槽 15の底部には、排出口 15aが形成され、この排出口 15aは、配管 15bにより、排液処理部 44へ接続される。

[0039] 蓋体 20は、図 3Aに示すように、処理槽 10の上部開口を覆うことができる大きさを有する板状体 21を備え、この板状体 21の裏面には、所定径の筒状体で一表面に 1列に等ピッチ _Wで複数個の噴射口 22が形成された複数本の供給ノズル管 23 〜23

2 1 N

、 24a、 24bが等間隔 Wで取付けられている。これらの供給ノズル管は、図 3Bに示すように、所定間隔で垂直に起立した複数枚のゥーハ Wと直交させて板状体 21に取付け、各供給ノズル管 23 〜23 、 24a、 24bに所定間隔を空けて設けられた噴射

1 N

口 22がゥエーハ W間に位置するようになっている。各供給ノズル管 23 〜23 、 24a、

1 N

24bの各噴射口 22からは、複数枚のゥエーハ¹^、たとえば 5〜7枚に対して、混合ガスが噴射される。

各供給ノズル管 23 〜23 、 24a、 24bの間隔 Wは 35mm、各噴射口間のピッチ W

1 N 1

は 35mm、各供給ノズル管 23 〜23 、 24a、 24bとゥエーハ Wとの間隔 Hは 50mm が好ましい。

また、並列配列された複数本の供給ノズル管 23〜23 、 24a、 24bのうち、両端を

1 N

除く複数本の供給ノズル管 23〜23 は、配管 25で乾燥用蒸気発生装置 35に接続

1 N

される。この配管 25の途中には、バルブ Vが設けられ、このバルブ Vの開閉により

4 4

燥蒸気発生装置 35からの蒸気の供給が制御される。

[0040] また、両側端に配設される供給ノズル管 24a、 24bは、配管 26を介して不活性ガス、例えば窒素を供給する不活性ガス供給源 41に接続される。この配管 26の途中には、フィルタ F、加熱ヒータ H及びバルブ Vが設けられ、このバルブ Vの開閉により不

6 6

活性ガス供給源 41からのガスの供給が制御される。

配管 26の途中に加熱ヒータ Hを設けたことにより、不活性ガス供給源 41から供給される不活性ガスはこのヒータで加熱されて噴射ノズル 24a、 24bに供給される。不活性ガス供給源 41から供給される不活性ガスは、ヒータ Hで例えば約 200°C〜300°C に加熱されたのち途中の配管等で冷却されて供給ノズル管 24a、 24bの噴射口 22から約 30°C〜60°Cでゥエーハ Wへ供給される。

また、この蓋体 20は、移動手段（図示省略）により水平方向へ移動できるようになつている。この移動手段は、蓋体 20を処理槽 10の上部に水平方向へ移動させることにより内槽 11の上部開口の開閉を行う。この蓋体 30の移動は、蓋体 30が薬液雰囲気に晒されな、ために乾燥工程の直前及び処理済のゥヱーハ Wを内槽 11から取り出す際に行われる。

[0041] 乾燥用蒸気発生装置 35は、図 2に示すように、所定の容積を有するタンク 36内に、所定量の乾燥用の有機化合物が貯留され、この有機化合物が常温で蒸発、いわゆる自然蒸発することにより発生された蒸気が貯留されるものである。なお、タンク 36 は、配管により有機化合物供給源に接続され、タンク 36内に所定量の有機化合物が供給されるようになっているが、この図では有機化合物供給源及び配管が省略されている。前記乾燥用の有機化合物は、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコーノレ、 1ーメトキシ 2—プロパノーノレ、ェチノレ'グリコーノレ、 1 プロパノーノレ、 2—プロノ V—ル及びテトラヒドロフランを有する有機化合物のグループ力も選択して使用し、本実施例では、イソプロピルアルコール（以下、 IPAと!、う）を用いて!/、る。 [0042] タンク 36は、上部に流入口 37及び流出口 38が形成される。流入口 37は配管 37a でキャリアガス、例えば窒素を供給するキャリアガス供給源 42に接続される。この配管 37aの途中に、フィルタ F及びバルブ Vが設けられ、このバルブ Vの開閉によりキ

5 5

ャリアガス供給源 42からのガス供給が制御される。また、流出口 38は、配管 25により供給ノズル管 23 〜23 に接続される。この配管 25の途中にノレブ Vが設けられて

1 N 4

、このバルブ Vを開閉することにより、 IPA蒸気とキャリアガスとからなる混合ガスの供

4

給が制御される。

[0043] したがって、タンク 36内に IPAが貯留されると、常温においてタンク内の IPAが蒸発、いわゆる自然蒸発しタンク内に貯留される。この貯留された IPA蒸気は、キャリアガス供給源 42から配管 37aを介して供給されるキャリアガスと混合され、この混合ガスが配管 25を介して供給ノズル管 23 〜23へ供給される。

1 N

このとき、 IPA蒸気は常温で自然蒸発によって生成されたものであることから、パブリングした蒸気等に比べて濃度が薄ぐ発火の危険が少なく安全性が高いものとなつている。

[0044] 次に、図 2、図 4〜図 6を参照して、ゥヱーハの洗浄'乾燥処理を説明する。

図 4は本発明の基板処理装置における一連の処理工程を説明する概略断面図、図 5はゥエーハ表面に付着した液滴が除去される状態を模式的に示した説明図、図 6は一連の処理における処理液等の供給タイミングを説明するタイミング図である。ちなみに、以下に示す一連の処理工程は、公知の制御手段により適宜制御されて行われる。

[0045] 先ず、カセットガイド 30に複数枚のゥエーハ Wを垂直に立設して収容し、このカセットガイド 30ごと処理槽 10の内槽 11内に貯留された薬液に浸漬して、各種の薬液処理を行う。（図 4A参照）。この薬液処理が終了した後に、以下の工程でゥエーハ Wの洗浄，乾燥処理を行う。

[0046] (i)洗浄処理工程

薬液処理が終了した後、内槽 11内の薬液を回収 (又は排出）する。その後、バルブ V (図 2参照）を開き、洗浄液供給源 43から洗浄液 (純水）を供給口 12a、 12bを通して内槽 11へ供給し、この内槽 11内で純水をアップフローさせ外槽 15へオーバーフローさせながら所定時間供給し続けることによりゥヱーハ Wの洗浄を行う（図 2、図 4B ) oまたこの洗浄処理の間又は洗浄処理後に蓋体 20を移動させ、処理槽 10の上部開口を覆、IPA蒸気の供給を準備する。

[0047] (ii)排液工程

上記 (i)の洗浄処理工程が終了した後、ノレブ Vを閉じて洗浄液供給源 43からの洗浄液の供給を中止する。そして、内槽 11内の洗浄液を排出する前、すなわちバルブ Vを開にする前に、バルブ Vを開いて、 IPA発生タンク 36からキャリア（N )と IPA

3 4 2 蒸気との混合ガス (乾燥用流体)を内槽 11と蓋体 20とに挟まれる空間に所定時間 T

0

、例えば 10秒間供給し、内槽 11の液面と蓋体 20とに挟まれる空間に混合ガスを充填する。（図 4C、図 6)。この時間 Tの混合ガスの供給により、処理槽内が空気に代

0

わって混合ガスで満たされる。したがって、排液が進行しゥヱーハ wが液面力露出しても、ゥヱーハ表面はこの混合ガスで覆われるので空気に晒されることがなくなる。なお、内槽 11内へ供給された混合ガスは、内槽 11内に洗浄液が残っている間は排出口 13が洗浄液で塞がれており、この排出ロカも排気できないので、外槽 15に設けられた排出口 15aを通して、外部へ排出させる。

[0048] その後、各バルブ V 、 Vを開にして排液する。この際、可変バルブ Vを調節して低

3 2 3

速度で少量ずっ内槽 11内の洗浄液を排出させる。このときの排液による界面降下速度は、 l〜30mmZsの範囲内に設定する。特に、この速度は 16mmZsが好ましいことが実験により確認されている（図 4C)。

この低速度の排液が進行し、液面が上方の位置 Hから下方位置 Hへ降下するの

1 2

に伴い、ゥヱーハ Wの表面には、図 5Aに示すように、大粒の洗浄液の粒、すなわち大粒の液滴が付着している。ところが、内槽 11内には、混合ガスが充填されているので、 IPAガスがこの大粒の液滴に溶け込んでいく。上記低速排液により処理槽 10内の洗浄液の液面がゥエーハ Wの下端部（H )にまで達すると、可変バルブ Vをさらに

2 3 開口し、内槽内の処理液を急速に排出させる。なお、この急速排液時も混合ガスの供給が継続されている。

[0049] (iii)乾燥工程 (乾燥 1)

上記 (ii)の工程の後も混合ガスは供給され続け、処理液排出口 13から混合ガスは排出される。この混合ガスの供給により、 IPAガスが液滴にさらに溶け込むことで、液滴の表面張力が低下し液滴が基板面に広がることで、より乾燥しやすい状態となる。洗浄液排出により、混合ガスは基板の上部から下部へと流れやすくなり、この流れによってより乾燥しやすくなつた液滴の粒径は、図 5Bに示すように小さくなる。液滴の粒径が小さくなると、この小径粒の液滴に IPA蒸気がさらに溶け込むことでさらに乾燥しやすくなる。以後この状態を繰り返すことにより図 5Cに示すように、ゥエーハ Wの表面力液滴が除去される。上記排液開始力乾燥工程の終了までの一連の混合ガスの供給時間（ (ii)排液工程に要する時間 T + (iii)乾燥工程に要する時間 T )は

1 2

、約 7分程度が好ましい。

(iv)ゥーハ接触部の乾燥工程 (乾燥 2)

上記 (m)の工程が終了した後に、バルブ V 、 Vを閉じて混合ガスの供給及びタン

4 5

ク 36内へのキャリアガスの供給を停止し、バルブ Vを開き、不活性ガス供給源 41か

6

ら不活性ガス（窒素ガス）を加熱ヒータ Hで加熱し更にフィルタ Fを介して、供給ノズル管 24a、 24bに供給し、この供給ノズル管 24a、 24bの噴射口 22力ら、カセットガイド 3 0の端部に接触しているゥエーハ接触部に向かって不活性ガスを供給し、この部分の乾燥処理を行なう。

したがって、この乾燥工程によれば、ゥエーハ表面に液滴を常温で自然蒸発した IP A蒸気を溶け込ませ、ガスを吹き付けることにより除去することができ、ウォータマークの無、乾燥処理が達成できる。

Claims

請求の範囲

[1] 処理槽内に貯留された洗浄液に被処理基板を浸漬して洗浄する工程と、

前記乾燥用気体には、乾燥用有機化合物を常温で自然蒸発により発生させた蒸気を含むものを用い、前記排液が進行し前記被処理基板の下端が前記洗浄液から脱した時点で前記洗浄液を急速排出させ、この排液終了後も、前記乾燥用気体の供給を所定時間継続して前記被処理基板の乾燥処理を行うことを特徴とする基板処理法。

[2] 前記乾燥用気体は、前記低速度での排液が開始される所定時間前から前記処理槽内に供給されることを特徴とする請求項 1に記載の基板処理法。

[3] 前記低速度での排液の界面降下速度は、 l〜30mmZsの範囲であることを特徴とする請求項 1に記載の基板処理法。

[4] 前記乾燥用気体の供給を終了した後に、所定温度に加熱した不活性ガスを前記被処理基板を保持する保持部材と前記被処理基板との接触部に向けて供給することを特徴とする請求項 1に記載の基板処理法。

[5] 処理液を貯留し、この処理液に被処理基板を浸漬して表面処理する処理槽と、前記処理槽に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、

前記処理槽から使用済み洗浄液を排出する排出部と、

前記処理槽へ乾燥用気体を供給する乾燥用気体供給部と、

を備えた基板処理装置にぉヽて、

前記排出部は、流量調節可能な可変バルブで構成し、且つ前記乾燥用気体供給部は、乾燥用有機化合物を常温で自然蒸発させる蒸気発生部を有し、前記被処理基板の洗浄処理終了後に、前記蒸気発生部からの蒸気を含む乾燥用気体の供給を開始し、更に前記可変バルブを開いて低速度で洗浄液を少量ずつ排液させ、前記洗浄液の排液が進行し前記被処理基板の下端が前記洗浄液から脱した時点で、前記可変バルブをさらに開いて急速排液させ、この排液終了後も、前記乾燥用気体の供給を所定時間継続させて被処理基板の乾燥処理を行うことを特徴とする基板処理装置。

[6] 前記処理槽には、上部開口部を覆う蓋体を設け、この蓋体に複数個の噴射口を格子状に配列し、これらの噴射口から前記被処理基板に前記乾燥用気体が供給されることを特徴とする請求項 5に記載の基板処理装置。

[7] 前記蓋体に設けられた噴射口のうち前記被処理基板を保持する保持部材と前記被処理基板との接触部の上部に配置された噴射口は、前記接触部へ向けて所定温度に加熱した不活性ガスを供給するようになされて!ヽることを特徴とする請求項 5又は 6に記載の基板処理装置。