(57)【要約】【課題】基板の処理品質を向上させつつ基板の処理コストを十分に低減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】処理槽４から引き上げられる基板Ｗに気体供給ダクト６２から気体が供給され、基板Ｗの乾燥処理が行われる。気体供給ダクト６２は、主管１４１および２つの分岐配管１４２ａ，１４２ｂからなる配管１４０を介してドライエア発生装置１１０およびファンユニット１２０と接続されている。ドライエア発生装置１１０は分岐配管１４２ａを通して気体供給ダクト６２にドライエアを供給し、ファンユニット１２０は分岐配管１４２ｂを通して気体供給ダクト６２に大気を供給する。各分岐配管１４２ａ，１４２ｂには、制御バルブ１３０ａ，１３０ｂが介挿されている。制御バルブ１３０ａ，１３０ｂの開閉状態に応じてドライエアおよび大気のいずれか一方が気体供給ダクト６２に供給され、基板Ｗの乾燥処理が行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を用いて基板を洗浄する液処理手段と、
乾燥空気または窒素からなる第１の気体、および大気からなる第２の気体のいずれか一方を前記液処理手段により洗浄された基板に選択的に供給することにより基板を乾燥する乾燥手段とを備え、
前記乾燥手段は、
前記第１の気体を供給する第１の供給源と、
前記第２の気体を供給する第２の供給源と、
前記第１の供給源により供給される第１の気体および第２の供給源により供給される第２の気体のいずれか一方を選択的に前記基板に導く気体供給系と、
前記第１の供給源による前記気体供給系への第１の気体の供給と前記第２の供給源による前記気体供給系への前記第２の気体の供給とを切り替える制御手段とを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記乾燥手段は、前記第１および第２の気体を加熱する気体加熱手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記液処理手段により洗浄された基板に供給される前記気体の流速が５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下となるように前記第１または第２の供給源を制御することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記液処理手段により基板の洗浄に用いられる前記処理液を加熱する処理液加熱手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記液処理手段は、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内の処理液中と前記処理槽の上方位置との間で基板を昇降させる基板昇降機構とを含み、
前記気体供給系は、
前記基板昇降機構により前記処理槽から引き上げられる基板に前記第１の気体および第２の気体のいずれか一方を選択的に供給する気体供給口と、
前記気体供給口に対向して配置され、基板に供給された前記第１または第２の気体を前記処理槽上の空間から排出する排出口とを有することを特徴とする請求項２または３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記乾燥手段は、前記気体供給口および前記排出口を除いて前記処理槽上の空間を取り囲むように設けられる遮断部材をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理液は、ハイドロフルオロエーテル、イソプロピルアルコールおよび純水のいずれかであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記液処理手段は、
基板を略水平に保持するとともに保持された基板をその基板に垂直な軸の周りで回転させる回転保持手段と、
前記回転保持手段により回転される基板に処理液を供給することにより基板の洗浄を行う処理液供給手段とを含み、
前記気体供給系は、
前記処理液供給手段による基板の洗浄後、前記回転保持手段により保持される基板に前記第１の気体および第２の気体のいずれか一方を選択的に供給する気体供給口と、
前記気体供給口に対向して配置され、基板に供給された前記第１または第２の気体を外部に排出する排出口とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
処理液を用いて基板を洗浄する工程と、
前記洗浄された基板に乾燥空気または窒素からなる第１の気体、および大気からなる第２の気体のいずれか一方を選択的に供給することにより基板を乾燥する工程とを備え、
前記基板を乾燥する工程は、
前記洗浄された基板に供給する前記第１または第２の気体を加熱する工程と、
前記洗浄された基板に供給する第１または第２の気体の流速を５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下に調整する工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に種々の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。
【０００３】
複数の基板を処理槽に貯留された処理液に浸漬し、洗浄処理を行うバッチ式の基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の基板処理装置においては、処理槽内で基板の表面が薬液および純水により洗浄処理される。洗浄処理の施された基板は処理槽内から引き上げられる。
【０００５】
洗浄処理後の基板に純水が付着していると、基板にパーティクルが付着し易くなる。また、基板に付着した純水が自然乾燥すると、基板にウォーターマークが形成される。
【０００６】
このような基板の汚染を防止するために、特許文献１の基板処理装置においては、処理槽内から引き上げられた基板にドライエアが供給される。これにより、基板に付着した純水がドライエアにより置換され、基板の表面が乾燥される。
【０００７】
なお、特許文献１において、ドライエアとは極めて露点の低い気体をいい、基板に供給されるドライエアの露点は例えば約−５０℃である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３１０７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のようなバッチ式の基板処理装置では、複数の基板を一度に処理することができるので、枚葉式の基板処理装置に比べて処理効率が高い。そのため、特許文献１の基板処理装置を用いて基板の表面を確実に乾燥させることができれば、基板の処理品質を向上させるとともに、基板の処理コストを低減することが可能となる。しかしながら、近年、基板の処理コストのさらなる低減が求められている。
【００１０】
本発明の目的は、基板の処理品質を向上させつつ基板の処理コストを十分に低減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である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）第１の発明に係る基板処理装置は、処理液を用いて基板を洗浄する液処理手段と、乾燥空気または窒素からなる第１の気体、および大気からなる第２の気体のいずれか一方を液処理手段により洗浄された基板に選択的に供給することにより基板を乾燥する乾燥手段とを備え、乾燥手段は、第１の気体を供給する第１の供給源と、第２の気体を供給する第２の供給源と、第１の供給源により供給される第１の気体および第２の供給源により供給される第２の気体のいずれか一方を選択的に基板に導く気体供給系と、第１の供給源による気体供給系への第１の気体の供給と第２の供給源による気体供給系への第２の気体の供給とを切り替える制御手段とを含むものである。
【００１２】
この基板処理装置においては、液処理手段により処理液を用いて基板が洗浄される。液処理手段による洗浄後の基板は、乾燥手段により乾燥される。ここで、乾燥空気とは、露点が−５０℃以下の空気をいう。
【００１３】
乾燥手段は、乾燥空気または窒素からなる第１の気体、および大気からなる第２の気体のいずれか一方を液処理手段により洗浄された基板に選択的に供給することができる。
【００１４】
第１の気体として用いられる乾燥空気は極めて露点の低い気体であり、ほとんど水分を含まない。また、第１の気体として用いられる窒素には酸素が含まれない。これにより、液処理手段により洗浄された基板に第１の気体を供給して乾燥処理を行う場合には、その乾燥処理時に基板の表面に自然酸化膜が形成されることを防止することができる。
【００１５】
一方、第１の気体として用いられる乾燥空気または窒素は、第２の気体として用いられる大気に比べて高価である。これにより、第２の気体を用いて基板の乾燥処理を行うことにより、基板の乾燥処理を低コストで行うことができる。
【００１６】
基板に施される複数種類の処理においては、基板に自然酸化膜が形成されることにより処理不良が発生する処理と、基板に自然酸化膜が形成されても処理不良が発生しない処理とがある。
【００１７】
上記より、乾燥処理の次の処理が基板に自然酸化膜が形成されることにより処理不良が発生する処理である場合には、第１の気体を用いて基板の乾燥処理を行うことにより、乾燥処理の次に行われる処理で基板の自然酸化膜に起因する処理不良が発生することを防止できる。これにより、基板の処理品質が向上する。
【００１８】
一方、乾燥処理の次の処理が基板に自然酸化膜が形成されても処理不良が発生しない処理である場合には、第２の気体を用いて基板の乾燥処理を行うことにより、常に第１の気体を用いて基板の乾燥処理を行う場合に比べて第２の気体よりも高価である第１の気体の使用量を低減することができる。これにより、基板の処理コストが十分に低減される。
【００１９】
これらの結果、基板の処理品質を向上させつつ基板の処理コストが十分に低減される。
【００２０】
さらに、この基板処理装置においては、第１の供給源による気体供給系への第１の気体の供給と第２の供給源による気体供給系への第２の気体の供給とが制御手段により切り替えられる。これにより、第１の供給源により供給される第１の気体および第２の供給源により供給される第２の気体のいずれか一方が気体供給系を通して選択的に基板に導かれる。これにより、基板への第１および第２の気体の供給を自動的に切り替えることが可能となる。
【００２１】
（２）乾燥手段は、第１および第２の気体を加熱する気体加熱手段をさらに含み、制御手段は、液処理手段により洗浄された基板に供給される気体の流速が５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下となるように第１または第２の供給源を制御してもよい。
【００２２】
この場合、基板の乾燥処理時には、気体加熱手段により常温よりも高い温度に加熱された第１の気体または第２の気体が基板に供給される。これにより、基板の乾燥効率が向上する。
【００２３】
また、基板の乾燥処理時には、５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下の範囲内の流速で、基板に第１または第２の気体が供給される。これにより、基板の変形、基板の破損、および基板上に形成されたパターンの倒壊が防止されるとともに、基板の乾燥効率が向上する。
【００２４】
これらより、乾燥空気を用いて基板を乾燥させる場合に限らず、窒素および大気を用いて基板を乾燥させる場合でも、十分に基板を乾燥させることが可能となる。また、基板の乾燥時間が短時間化し、基板処理装置のスループットが向上する。その結果、基板の処理コストがより十分に低減される。
【００２５】
（３）基板処理装置は、液処理手段により基板の洗浄に用いられる処理液を加熱する処理液加熱手段をさらに備えてもよい。
【００２６】
この場合、基板の洗浄処理時には、処理液加熱手段により常温よりも高い温度に加熱された処理液を用いて基板の洗浄が行われる。これにより、基板の乾燥処理時に基板に付着する処理液の温度が常温よりも高いので、基板の乾燥効率が向上する。その結果、基板の乾燥時間が短時間化し、基板処理装置のスループットが向上する。その結果、基板の処理コストがより十分に低減される。
【００２７】
（４）液処理手段は、処理液を貯留する処理槽と、処理槽内の処理液中と処理槽の上方位置との間で基板を昇降させる基板昇降機構とを含み、気体供給系は、基板昇降機構により処理槽から引き上げられる基板に第１の気体および第２の気体のいずれか一方を選択的に供給する気体供給口と、気体供給口に対向して配置され、基板に供給された第１または第２の気体を処理槽上の空間から排出する排出口とを有してもよい。
【００２８】
この場合、処理槽に処理液が貯留され、基板昇降機構により処理槽内の処理液中と処理槽の上方位置との間で基板が昇降される。基板が基板昇降機構により処理槽から引き上げられる際に、気体供給系の気体供給口から基板に第１の気体および第２の気体のいずれか一方が選択的に供給される。基板の乾燥処理時において、基板に供給された第１または第２の気体は、処理槽上の空間から排出口を通して排出される。これにより、複数の基板を一度に処理することが可能となる。その結果、基板の処理コストがさらに十分に低減される。
【００２９】
（５）乾燥手段は、気体供給口および排出口を除いて処理槽上の空間を取り囲むように設けられる遮断部材をさらに含んでもよい。
【００３０】
これにより、基板の乾燥処理時に、処理槽上の空間に水分を含む外部の雰囲気が進入することが防止される。それにより、基板の乾燥効率がさらに向上し、基板の処理コストがより十分に低減される。
【００３１】
（６）処理液は、ハイドロフルオロエーテル、イソプロピルアルコールおよび純水のいずれかであってもよい。
【００３２】
ハイドロフルオロエーテルおよびイソプロピルアルコールは、高い揮発性を有する。これにより、処理液としてハイドロフルオロエーテルまたはイソプロピルアルコールを用いる場合には、基板の乾燥処理時に基板の乾燥効率が十分に向上する。それにより、基板の処理コストがより十分に低減される。
【００３３】
また、純水はハイドロフルオロエーテルおよびイソプロピルアルコールに比べて安価である。したがって、処理液として純水を用いる場合にも、基板の処理コストをより十分に低減することができる。
【００３４】
（７）液処理手段は、基板を略水平に保持するとともに保持された基板をその基板に垂直な軸の周りで回転させる回転保持手段と、回転保持手段により回転される基板に処理液を供給することにより基板の洗浄を行う処理液供給手段とを含み、気体供給系は、処理液供給手段による基板の洗浄後、回転保持手段により保持される基板に第１の気体および第２の気体のいずれか一方を選択的に供給する気体供給口と、気体供給口に対向して配置され、基板に供給された第１または第２の気体を外部に排出する排出口とを有してもよい。
【００３５】
この場合、回転保持手段により保持され、垂直な軸の周りで回転される基板に、処理液供給手段から処理液が供給される。これにより、基板が洗浄される。
【００３６】
処理液供給手段による洗浄後の基板に、気体供給系の気体供給口から基板に第１の気体および第２の気体のいずれか一方が選択的に供給される。基板に供給された第１または第２の気体は排出口から排出される。これにより、枚葉式の基板処理装置においても、基板の乾燥処理時に、第２の気体よりも高価である第１の気体の使用量を低減することができ、基板の処理品質を向上させつつ基板の処理コストが十分に低減される。
【００３７】
（８）第２の発明に係る基板処理方法は、処理液を用いて基板を洗浄する工程と、洗浄された基板に乾燥空気または窒素からなる第１の気体、および大気からなる第２の気体のいずれか一方を選択的に供給することにより基板を乾燥する工程とを備え、基板を乾燥する工程は、洗浄された基板に供給する第１または第２の気体を加熱する工程と、洗浄された基板に供給する第１または第２の気体の流速を５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下に調整する工程とを含んでもよい。
【００３８】
この基板処理方法においては、処理液を用いて基板が洗浄され、洗浄後の基板が乾燥される。ここで、乾燥空気とは、露点が−５０℃以下の空気をいう。
【００３９】
基板の乾燥処理時には、乾燥空気または窒素からなる第１の気体、および大気からなる第２の気体のいずれか一方が洗浄された基板に選択的に供給される。
【００４０】
第１の気体として用いられる乾燥空気は極めて露点の低い気体であり、ほとんど水分を含まない。また、第１の気体として用いられる窒素には酸素が含まれない。これにより、洗浄された基板に第１の気体を供給して乾燥処理を行う場合には、その乾燥処理時に基板の表面に自然酸化膜が形成されることを防止することができる。
【００４１】
一方、第１の気体として用いられる乾燥空気または窒素は、第２の気体として用いられる大気に比べて高価である。これにより、第２の気体を用いて基板の乾燥処理を行うことにより、基板の乾燥処理を低コストで行うことができる。
【００４２】
基板に施される複数種類の処理においては、基板に自然酸化膜が形成されることにより処理不良が発生する処理と、基板に自然酸化膜が形成されても処理不良が発生しない処理とがある。
【００４３】
上記より、乾燥処理の次の処理が基板に自然酸化膜が形成されることにより処理不良が発生する処理である場合には、第１の気体を用いて基板の乾燥処理を行うことにより、乾燥処理の次に行われる処理で基板の自然酸化膜に起因する処理不良が発生することを防止できる。これにより、基板の処理品質が向上する。
【００４４】
一方、乾燥処理の次の処理が基板に自然酸化膜が形成されても処理不良が発生しない処理である場合には、第２の気体を用いて基板の乾燥処理を行うことにより、常に第１の気体を用いて基板の乾燥処理を行う場合に比べて第２の気体よりも高価である第１の気体の使用量を低減することができる。これにより、基板の処理コストが十分に低減される。
【００４５】
これらの結果、基板の処理品質を向上させつつ基板の処理コストが十分に低減される。
【００４６】
上記のように、基板を乾燥する工程には、洗浄された基板に供給する第１または第２の気体を加熱する工程と、洗浄された基板に供給する第１または第２の気体の流速を５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下に調整する工程とが含まれる。
【００４７】
この場合、基板の乾燥処理時には、常温よりも高い温度に加熱された第１の気体または第２の気体が基板に供給される。これにより、基板の乾燥効率が向上する。
【００４８】
また、基板の乾燥処理時には、５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下の範囲内の流速で、基板に第１または第２の気体が供給される。これにより、基板の変形、基板の破損、および基板上に形成されたパターンの倒壊が防止されるとともに、基板の乾燥効率が向上する。
【００４９】
これらより、乾燥空気を用いて基板を乾燥させる場合に限らず、窒素および大気を用いて基板を乾燥させる場合でも、十分に基板を乾燥させることが可能となる。また、基板の乾燥時間が短時間化し、基板処理装置のスループットが向上する。その結果、基板の処理コストがより十分に低減される。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、基板の処理品質を向上させつつ基板の処理コストを十分に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】図１の外気遮断部材の構造の詳細を説明するための斜視図である。
【図４】一変形例に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。
【図５】他の変形例に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。
【図６】さらに他の変形例に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置について説明する。以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等をいう。
【００５３】
基板を用いた半導体デバイス等の製品の製造工程においては、基板に複数種類の処理が行われる。例えば、基板を洗浄する洗浄処理、基板上に導体膜、半導体膜または絶縁膜等の膜を形成する製膜処理、基板上にレジスト等を塗布する塗布処理、基板上のレジスト膜に現像を行う現像処理等が挙げられる。
【００５４】
また、以下の説明において、ドライエアとは、極めて露点の低い空気であり、具体的には約−５０℃以下の露点を有する空気をいう。
【００５５】
（１）基板処理装置の構成および動作
本実施の形態に係る基板処理装置は、主として洗浄処理で用いられる。図１は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図であり、図２は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の制御系を示すブロック図である。
【００５６】
図１に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置１００Ａは、処理槽４、ダクト２０、昇降機構３０、処理液ミキシング装置５０、外気遮断部材７０、制御部８０、ドライエア発生装置１１０、ファンユニット１２０、搬送駆動部３００、搬送ロボット３１０および開閉駆動部７００を備える。
【００５７】
ダクト２０は、矩形の筒形状を有し、鉛直方向の軸に沿うように立設されている。ダクト２０の上端部には外気遮断部材７０が開閉自在に取り付けられている。
【００５８】
外気遮断部材７０は、上蓋部７１、筒部７２およびヒンジ部７３を含む。外気遮断部材７０の上蓋部７１は、矩形の平板形状を有し、ヒンジ部７３を中心として回動可能である。
【００５９】
外気遮断部材７０は、開閉駆動部７００により駆動される。この場合、上蓋部７１がヒンジ部７３を中心として回動する。それにより、ダクト２０の上端部が開放または閉塞する。
【００６０】
筒部７２は、ダクト２０よりも小さい矩形の略筒形状を有する。上蓋部７１がダクト２０の上端部を閉塞した状態で、筒部７２は上蓋部７１の下面に形成されている。外気遮断部材７０の構造の詳細は後述する。
【００６１】
ダクト２０の内部には、処理槽４が設けられている。処理槽４は複数の基板Ｗを収容可能な内槽４０および内槽４０の上部外周を取り囲むように設けられた外槽４３により形成されている。内槽４０は略直方体形状を有する。
【００６２】
内槽４０の底部には、内槽４０内に処理液を供給するための処理液供給管４１の一端および内槽４０内の処理液を排出するための処理液排出管４２の一端が接続されている。本実施の形態において、内槽４０内では処理液により基板Ｗの洗浄処理が行われる。洗浄処理時に内槽４０内に供給される処理液は、洗浄液またはリンス液である。
【００６３】
すなわち、内槽４０内に洗浄液を供給し、洗浄液の貯留された内槽４０内に基板Ｗを浸漬することにより、基板Ｗの表面を洗浄する。その後、内槽４０内の洗浄液をリンス液で置換することにより、基板Ｗの表面から洗浄液を洗い流す。
【００６４】
洗浄液としては、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸またはアンモニア等の薬液が用いられる。リンス液としては、純水、炭酸水、水素水、電解イオン水等が用いられる。
【００６５】
本実施の形態では、処理液供給管４１の他端が処理液ミキシング装置５０に接続されている。処理液ミキシング装置５０には、例えば薬液および純水が供給されている。処理液ミキシング装置５０は、供給される薬液および純水を所定の割合で混合する。したがって、処理液ミキシング装置５０は、薬液、純水またはそれらの混合液を洗浄液またはリンス液として処理液供給管４１を介して内槽４０内に供給する。
【００６６】
さらに、本実施の形態では、処理液供給管４１に加熱器Ｈ１が設けられている。加熱器Ｈ１は、処理液供給管４１の内部を流れる処理液またはリンス液を所定の温度に加熱する。これにより、処理槽４の内槽４０には、所定の温度に加熱された処理液が供給される。処理槽４にも、図示しない加熱器が設けられている。処理槽４に貯留された処理液の温度は、その加熱器により所定の温度に維持される。
【００６７】
外槽４３の底部には、内槽４０の上部から溢れ出し（オーバーフロー）、外槽４３内に流れ込む処理液を排出するための処理液排出管４４の一端が接続されている。
【００６８】
ダクト２０の内部とダクト２０の上方位置との間で上下方向に移動可能な昇降機構３０が設けられている。昇降機構３０は、複数の基板Ｗを保持する保持部３１を内槽４０の内部とその上方位置との間で上下方向に移動させる。これにより、複数の基板Ｗを内槽４０内の処理液中に浸漬し、処理液から引き上げることができる。
【００６９】
処理槽４の上端部近傍に位置するダクト２０の部分において、対向する２つの側面にはそれぞれ気体供給ダクト６２および気体排出ダクト６３が取り付けられている。気体供給ダクト６２および気体排出ダクト６３には、それぞれ複数の通気ガイド６２ａ，６３ａが設けられている。
【００７０】
気体供給ダクト６２は、主管１４１および２つの分岐配管１４２ａ，１４２ｂからなる配管１４０を介してドライエア発生装置１１０およびファンユニット１２０と接続されている。より具体的には、気体供給ダクト６２に主管１４１が接続され、ドライエア発生装置１１０に分岐配管１４２ａが接続され、ファンユニット１２０に分岐配管１４２ｂが接続されている。
【００７１】
ドライエア発生装置１１０は、外部から大気（空気）を取り込み、取り込んだ大気を用いてドライエアを発生する。発生されたドライエアは、分岐配管１４２ａに送られる。ファンユニット１２０は、外部から大気（空気）を取り込む。取り込まれた大気は、分岐配管１４２ｂに送られる。
【００７２】
２つの分岐配管１４２ａ，１４２ｂには、それぞれ制御バルブ１３０ａ，１３０ｂが介挿されている。以下の説明では、後述する基板Ｗの乾燥処理に用いられるドライエアおよび大気（空気）を適宜気体と呼ぶ。
【００７３】
制御バルブ１３０ａが開状態でありかつ制御バルブ１３０ｂが閉状態である場合には、ドライエア発生装置１１０により発生されたドライエアが、分岐配管１４２ａおよび主管１４１を通して気体供給ダクト６２に供給される。
【００７４】
制御バルブ１３０ａが閉状態でありかつ制御バルブ１３０ｂが開状態である場合には、ファンユニット１２０により取り込まれた大気が、分岐配管１４２ｂおよび主管１４１を通して気体供給ダクト６２に供給される。
【００７５】
制御バルブ１３０ａ，１３０ｂがともに閉状態である場合、気体供給ダクト６２には気体が供給されない。
【００７６】
ここで、主管１４１には、加熱器Ｈ２が設けられている。これにより、ドライエア発生装置１１０またはファンユニット１２０から気体供給ダクト６２に気体が供給される際には、主管１４１を流れる気体が加熱器Ｈ２により所定の温度に加熱される。
【００７７】
上記のように、ドライエア発生装置１１０またはファンユニット１２０から気体供給ダクト６２に気体が供給されることにより、昇降機構３０により内槽４０から引き上げられる基板Ｗに気体が吹き付けられ、基板Ｗの乾燥処理が行われる。
【００７８】
なお、ドライエアを用いて基板Ｗの乾燥処理を行う際に、気体供給ダクト６２からダウンフローダクト２０内に供給されるドライエアの露点は、例えば約−５０℃である。
【００７９】
外気遮断部材７０の上方には、搬送エリアＴＥが設けられている。搬送エリアＴＥには、搬送ロボット３１０が移動可能に設けられている。
【００８０】
搬送ロボット３１０は、アームヒンジ部３１１および２本のアーム３１２を備える。搬送ロボット３１０は、搬送駆動部３００により駆動される。この場合、２本のアーム３１２がアームヒンジ部３１１を中心としてそれぞれ対称な方向に回動し、搬送ロボット３１０の下端部が開閉する。これにより、搬送ロボット３１０は、複数の基板Ｗを保持する保持部３１を２本のアーム３１２の間に挟み込んで保持することができる。また、搬送ロボット３１０は、搬送駆動部３００により駆動されることにより、搬送エリアＴＥ内を移動する。
【００８１】
基板処理装置１００Ａには制御部８０が設けられている。制御部８０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）および記憶装置、またはマイクロコンピュータからなる。図２に示すように、制御部８０は、昇降機構３０、処理液ミキシング装置５０、ドライエア発生装置１１０、ファンユニット１２０、制御バルブ１３０ａ，１３０ｂ、搬送駆動部３００、開閉駆動部７００および加熱器Ｈ１，Ｈ２を制御する。それにより、複数の基板Ｗを保持する保持部３１の昇降動作、基板Ｗの洗浄処理、基板Ｗの乾燥処理、処理槽４に対する基板Ｗの搬入搬出動作、ダクト２０の上端部の開閉動作、処理液の温度調整動作、および気体の温度調整動作が制御される。
【００８２】
（２）外気遮断部材の構造の詳細
図３は、図１の外気遮断部材７０の構造の詳細を説明するための斜視図である。なお、図３では、外気遮断部材７０の構造を明確に示すために、処理槽４の外槽４３およびダクト２０の図示を省略している。
【００８３】
図３に示すように、外気遮断部材７０の筒部７２は、第１の遮断側板７２ａ、第２の遮断側板７２ｂ、第３の遮断側板７２ｃおよび第４の遮断側板７２ｄを有する。第１の遮断側板７２ａおよび第２の遮断側板７２ｂが互いに対向し、第３の遮断側板７２ｃおよび第４の遮断側板７２ｄが互いに対向している。
【００８４】
ダクト２０（図１）の上端部が上蓋部７１により閉塞された状態で、第１の遮断側板７２ａは気体供給ダクト６２の上部に位置し、第２の遮断側板７２ａは気体排出ダクト６３の上部に位置する。
【００８５】
第１および第２の遮断側板７２ａ，７２ｂは、それぞれ上蓋部７１の下面から気体供給ダクト６２および気体排出ダクト６３の上端部まで延びている。一方、第３および第４の遮断側板７３ａ，７３ｂは、それぞれ上蓋部７１の下面から処理槽４の上端部まで延びている。
【００８６】
これにより、ダクト２０（図１）の上端部が上蓋部７１により閉塞された場合には、処理槽４の直上の空間ＷＵが、上蓋部７１の下面、筒部７２の第１〜第４の遮断側板７２ａ〜７２ｄ、気体供給ダクト６２の気体供給口６２１および気体排出ダクト６３の排気口６３１により取り囲まれる。それにより、空間ＷＵ内の雰囲気が外部の雰囲気から遮断される。
【００８７】
その結果、処理槽４の内槽４０から引き上げられる基板Ｗに気体供給ダクト６２からドライエアを供給する際に、その基板Ｗの周辺の雰囲気の露点を十分に低い状態に維持することができ、基板Ｗの乾燥効率を向上させることができる。
【００８８】
また、処理槽４の内槽４０から引き上げられる基板Ｗに気体供給ダクト６２から大気を供給する際に、処理槽４の周囲の雰囲気が基板Ｗの周辺に流れ込むことを防止できる。これにより、基板Ｗに供給される大気の流速の低下、および基板Ｗに供給される大気の湿度の上昇を抑制することができ、基板Ｗの乾燥効率を向上させることができる。
【００８９】
（３）基板処理装置による基板処理時の一連の動作
基板処理装置１００Ａによる基板処理時の一連の動作を図１および図３に基づき説明する。初めに、図１に示すように、外気遮断部材７０がダクト２０の上端部を閉塞した状態で、内槽４０内に処理液が貯留される。そして、外気遮断部材７０の上蓋部７１がヒンジ部７３を中心として回動する（図３の太線矢印参照）。これにより、ダクト２０の上端部が開放される。
【００９０】
次に、複数の基板Ｗを保持する保持部３１を搬送する図１の搬送ロボット３１０が搬送エリアＴＥ内でダクト２０の上方位置に移動する。さらに、搬送ロボット３１０は、ダクト２０の上方位置から下降し、複数の基板Ｗを保持する保持部３１をダクト２０内に搬入する。
【００９１】
続いて、図１の昇降機構３０が、ダクト２０内に搬入された保持部３１を下降させる。これにより、保持部３１により保持された複数の基板Ｗが下降し、内槽４０内に収容される。
【００９２】
搬送ロボット３１０がダクト２０から退避した後、外気遮断部材７０の上蓋部７１が再びヒンジ部７３を中心として回動し、ダクト２０の上端部が閉塞される。
【００９３】
上記のように、複数の基板Ｗが内槽４０内に収容されることにより、複数の基板Ｗが処理液に浸漬される。これにより、各基板Ｗの洗浄処理が行われる。基板Ｗの洗浄処理時には、図１の処理液ミキシング装置５０は、初めに内槽４０内に洗浄液を供給し、その後内槽４０内にリンス液を供給する。
【００９４】
洗浄処理が終了すると、昇降機構３０が、保持部３１を上昇させる。これにより、保持部３１により保持された複数の基板Ｗが上昇する。このとき、図１のドライエア発生装置１１０またはファンユニット１２０が内槽４０から引き上げられる複数の基板Ｗに気体を供給する。これにより、各基板Ｗの表面が気体により乾燥される。
【００９５】
乾燥処理時には、処理液ミキシング装置５０が少量の処理液を継続して内槽４０内に供給している。したがって、複数の基板Ｗの内槽４０からの引き上げ時には、内槽４０の上部開口から処理液が溢れ出している。内槽４０から溢れ出した処理液は外槽４３へ流れ込み、外槽４３に接続された処理液排出管４４から排出される。
【００９６】
最後に、外気遮断部材７０の上蓋部７１がヒンジ部７３を中心として回動し、ダクト２０の上端部が開放される。そして、搬送ロボット３１０が複数の基板Ｗを保持する保持部３１を受け取るとともに上昇し、保持部３１をダクト２０から搬出する。
【００９７】
その後、搬送ロボット３１０は、ダクト２０の上方位置から移動する。搬送ロボット３１０がダクト２０から退避した後、外気遮断部材７０の上蓋部７１がヒンジ部７３を中心として回動する。これにより、ダクト２０の上端部が閉塞される。
【００９８】
（４）乾燥処理時に基板に供給される気体の切り替え
以下の説明においては、基板Ｗに施される複数種類の処理のうち、基板Ｗの表面に自然酸化膜が形成されている場合に自然酸化膜に起因する処理不良が発生するおそれがある処理を第１の処理と称する。また、自然酸化膜に起因する処理不良が発生しない処理を第２の処理と称する。
【００９９】
この基板処理装置１００Ａにおいては、基板Ｗの洗浄処理前に図示しない入力部（コントロールパネル等）により乾燥処理の次に行われる処理の種類が入力される。制御部８０は、乾燥処理の次に行われる処理の種類に応じて図１の制御バルブ１３０ａ，１３０ｂの開閉動作を制御する。
【０１００】
例えば、制御部８０は、乾燥処理の次に行われる処理が第１の処理である場合、図１のドライエア発生装置１１０側の制御バルブ１３０ａを開き、ファンユニット１２０側の制御バルブ１３０ｂを閉じる。この場合、基板Ｗの乾燥処理時に、処理槽４から引き上げられる基板Ｗにドライエア発生装置１１０からドライエアが供給される。
【０１０１】
上述のように、ドライエアの露点は極めて低く、水分をほとんど含まない。そのため、エッチング等により酸化膜が除去された基板Ｗの表面にドライエアを供給した場合、基板Ｗの表面に自然酸化膜が形成されることが防止される。したがって、上記のように、第１の処理で自然酸化膜に起因する処理不良が発生することが防止される。
【０１０２】
一方、制御部８０は、乾燥処理の次に行われる処理が第２の処理である場合、ドライエア発生装置１１０側の制御バルブ１３０ａを閉じ、ファンユニット１２０側の制御バルブ１３０ｂを開く。この場合、基板Ｗの乾燥処理時には、処理槽４から引き上げられる基板Ｗにファンユニット１２０から大気が供給される。それにより、処理槽４から引き上げられる基板Ｗが大気により乾燥される。
【０１０３】
このように、本実施の形態に係る基板処理装置１００Ａにおいては、次の処理が第１の処理である場合に基板Ｗがドライエアにより乾燥され、次の処理が第２の処理である場合に基板Ｗが大気により乾燥される。これにより、常にドライエアを用いて基板Ｗを乾燥させる場合に比べて、大気よりも高価であるドライエアの使用量を低減することができる。その結果、基板Ｗの処理コストが十分に低減される。
【０１０４】
なお、第１の処理としては、例えばポリシリコンを成長させることにより基板Ｗ上にゲート電極を形成する処理等が挙げられる。また、第２の処理としては、例えば基板Ｗ上に絶縁膜を形成する処理、または基板Ｗ上に不純物元素をドープする処理等が挙げられる。
【０１０５】
（５）基板に供給される気体の好ましい流速および温度
以下の説明において、基板Ｗの乾燥処理時に基板Ｗに供給される気体の流速とは、気体供給ダクト６２から基板Ｗに気体が供給された場合に、基板Ｗの略中心部を通る気体の流速をいう。
【０１０６】
基板Ｗの乾燥処理時に基板Ｗに供給される気体の流速を５ｍ／ｓよりも小さくすると、基板Ｗ上に形成された配線パターン（導体膜）が倒壊するおそれが生じる。また、乾燥時間が長時間化する。一方、基板Ｗに供給される気体の流速を３０ｍ／ｓよりも大きくすると、保持部３１に保持された基板Ｗが倒れ、基板Ｗが破損するおそれが生じる。したがって、基板Ｗの乾燥処理時に基板Ｗに供給される気体の流速は、５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下の範囲に設定されることが好ましく、約６ｍ／ｓ以上約８ｍ／ｓ以下の範囲に設定されることがより好ましい。気体の流速が５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下の範囲に設定されることにより、基板Ｗの表面に形成されたパターン間に滞留する洗浄液を瞬時に取り除くことができる。
【０１０７】
また、基板Ｗの乾燥処理時に基板Ｗに供給される気体の温度を常温（例えば、２３℃）以下に設定すると、基板Ｗの乾燥時間が長時間化する。一方、基板Ｗに供給される気体の温度を５００℃よりも高く設定すると、気体の熱により基板Ｗが変形するおそれが生じる。したがって、基板Ｗの乾燥処理時に基板Ｗに供給される気体の温度は、常温（例えば、２３℃）よりも高く設定されることが好ましく、５０℃以上５００℃以下の範囲に設定されることがより好ましい。
【０１０８】
これらより、基板Ｗに供給される気体の流速が５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下の範囲に設定されかつ気体の温度が常温（例えば、２３℃）よりも高く設定されることにより、処理槽４から引き上げられる基板Ｗの乾燥効率が著しく向上する。
【０１０９】
そのため、基板Ｗに供給する気体としてドライエアを用い、ドライエアの流速および温度を上記の条件に設定した場合には、基板Ｗの表面に自然酸化膜が形成されることを確実に防止しつつ、基板Ｗの表面を短時間で十分に乾燥させることができる。
【０１１０】
また、基板Ｗに供給される気体として大気を用いた場合でも、大気の流速および温度を上記の条件に設定することにより、基板Ｗの表面を短時間で十分に乾燥させることができる。
【０１１１】
（６）処理槽に貯留される処理液およびその処理液の好ましい温度
本実施の形態において、基板Ｗの乾燥処理時に処理槽４に貯留される処理液としては、例えばＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）または純水等が用いられる。
【０１１２】
基板Ｗの乾燥処理時においては、処理液の種類に応じて処理槽４内の処理液の温度を常温（例えば、２３℃）よりも高い所定の温度範囲内に設定することにより、基板Ｗの乾燥効率を向上させることができる。
【０１１３】
処理液としてＨＦＥを用いる場合、処理槽４に貯留されるＨＦＥの温度は、例えば２３℃以上１３０℃以下の範囲に設定されることが好ましい。
【０１１４】
処理液としてＩＰＡを用いる場合、処理槽４に貯留されるＩＰＡの温度は、例えば２３℃以上８０℃以下の範囲に設定されることが好ましい。
【０１１５】
処理液として純水を用いる場合、処理槽４に貯留される純水の温度は、例えば５０℃以上１５０℃以下の範囲に設定されることが好ましい。
【０１１６】
（７）効果
本実施の形態に係る基板処理装置１００Ａにおいては、次の処理が第１の処理である場合に基板Ｗがドライエアにより乾燥され、次の処理が第２の処理である場合に基板Ｗが大気により乾燥される。これにより、常にドライエアを用いて基板Ｗを乾燥させる場合に比べて、大気よりも高価であるドライエアの使用量を低減することができる。その結果、基板Ｗの処理コストが十分に低減される。
【０１１７】
（８）変形例
（８−ａ）図４は、一変形例に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。図４の基板処理装置１００Ｂは、以下の点を除き図１の基板処理装置１００Ａと同じ構成を有する。なお、図４では、図１の基板処理装置１００Ａと同じ構成要素については適宜図示を省略している。
【０１１８】
図４に示すように、本変形例に係る基板処理装置１００Ｂにおいては、気体供給ダクト６２が１本の配管１４３を介してファンユニット１２０と接続されている。配管１４３には、上流側から下流側に向かって制御バルブ１３１ａおよび加熱器Ｈ２がこの順で介挿されている。
【０１１９】
また、配管１４３には、バイパス管１４４が接続されている。より具体的には、配管１４３における制御バルブ１３１ａと加熱器Ｈ２との間にバイパス管１４４の一端が接続され、配管１４３におけるファンユニット１２０と制御バルブ１３１ａとの間にバイパス管１４４の他端が接続されている。
【０１２０】
バイパス管１４４には、上流側から下流側に向かって制御バルブ１３１ｂおよびドライエア発生装置１１０がこの順で介挿されている。
【０１２１】
上記構成を有する基板処理装置１００Ｂにおいて、基板Ｗの乾燥処理時に制御バルブ１３１ａが閉状態でありかつ制御バルブ１３１ｂが開状態である場合には、ファンユニット１２０により取り込まれた大気がバイパス管１４４を通してドライエア発生装置１１０に送られる。この場合、ドライエア発生装置１１０は、ファンユニット１２０から供給された大気を用いてドライエアを発生する。これにより、ドライエア発生装置１１０により発生されたドライエアが、バイパス管１４４および配管１４３を通して気体供給ダクト６２に供給される。
【０１２２】
制御バルブ１３１ａが開状態でありかつ制御バルブ１３１ｂが閉状態である場合には、ファンユニット１２０により取り込まれた大気が、バイパス管１４４を通ることなく配管１４３を通して気体供給ダクト６２に供給される。
【０１２３】
制御バルブ１３１ａ，１３１ｂがともに閉状態である場合、気体供給ダクト６２には気体が供給されない。
【０１２４】
上記のように、ドライエア発生装置１１０またはファンユニット１２０から気体供給ダクト６２に気体が供給されることにより、昇降機構３０により内槽４０から引き上げられる基板Ｗに気体が吹き付けられ、基板Ｗの乾燥処理が行われる。
【０１２５】
なお、図４に点線の矢印で示すように、制御部８０は、ドライエア発生装置１１０、ファンユニット１２０、制御バルブ１３１ａ，１３１ｂおよび加熱器Ｈ２の動作を制御することにより、基板Ｗの乾燥処理を制御する。
【０１２６】
（８―ｂ）図５は、他の変形例に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。図５の基板処理装置１００Ｃは、以下の点を除き図１の基板処理装置１００Ａと同じ構成を有する。なお、図５では、図１の基板処理装置１００Ａと同じ構成要素については適宜図示を省略している。
【０１２７】
図５に示すように、本変形例に係る基板処理装置１００Ｃにおいては、気体供給ダクト６２および気体排出ダクト６３が鉛直方向において内槽４０を挟んで対向するように配置されている。すなわち、処理槽４の上方に気体供給ダクト６２が設けられ、処理槽４の下方に気体排出ダクト６３が設けられている。
【０１２８】
この基板処理装置１００Ｃにおいて、基板Ｗの乾燥処理時には、内槽４０から引き上げられる基板Ｗに上方から気体が吹き付けられる。これにより、基板Ｗの表面が乾燥される。そして、処理槽４上の雰囲気が気体排出ダクト６３から排気される。
【０１２９】
（８−ｃ）図６は、さらに他の変形例に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。図６の基板処理装置１００Ｄは、以下の点を除き図１の基板処理装置１００Ａと同じ構成を有する。なお、図６では、図１の基板処理装置１００Ａと同じ構成要素については適宜図示を省略している。
【０１３０】
図６に示すように、本変形例に係る基板処理装置１００Ｄは、枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置１００Ｄは、基板Ｗを水平姿勢で吸着保持して基板Ｗをその中心を通る鉛直軸の周りで回転させるスピンチャック１９１と、そのスピンチャック１９１上に保持された基板Ｗに処理液を供給する供給ノズル１９２とを備える。なお、供給ノズル１９２には、図１の処理液供給管４１が接続されている。
【０１３１】
上記構成を有する基板処理装置１００Ｄにおいては、スピンチャック１９１により吸着保持されるとともに回転される基板Ｗの表面に供給ノズル１９２から洗浄液が供給される。これにより、基板Ｗの表面が洗浄される。そして、スピンチャック１９１により吸着保持されるとともに回転される基板Ｗの表面に供給ノズル１９２からリンス液が供給される。これにより、基板Ｗの表面から洗浄液が洗い流される。その後、供給ノズル１９２から基板Ｗへの処理液の供給が停止され、基板Ｗの乾燥処理が行われる。
【０１３２】
スピンチャック１９１により吸着保持される基板Ｗの一側方および他側方には、それぞれ気体供給ダクト６２および気体排出ダクト６３が配置されている。基板Ｗの乾燥処理時には、スピンチャック１９１により吸着保持される基板Ｗの表面に気体供給ダクト６２から気体が吹き付けられる。そして、基板Ｗ周辺の雰囲気が気体排出ダクト６３から排気される。これにより、基板Ｗの表面が乾燥される。
【０１３３】
なお、基板Ｗの乾燥処理時においては、基板Ｗは継続して回転されてもよい。この場合、基板Ｗの表面が気体供給ダクト６２から吹き付けられる気体により乾燥されるとともに、基板Ｗの表面に付着する処理液が遠心力により振り切られる。それにより、基板Ｗの乾燥効率をさらに向上することができる。
【０１３４】
これに対して、基板Ｗの乾燥処理時においては、基板Ｗの回転が停止されてもよい。この場合、基板Ｗの表面に付着する処理液が飛散することにより基板Ｗの表面に再付着することが防止される。
【０１３５】
（８−ｄ）乾燥処理の次に行われる処理が第１の処理である場合に、基板Ｗに供給される気体はドライエアに限られない。ドライエアに代えて、例えばＮ２（窒素）ガスを用いることもできる。この場合、Ｎ２ガスはＯ２（酸素）を含まないので、基板Ｗの乾燥処理時に基板Ｗの表面に自然酸化膜が形成されることが確実に防止される。
【０１３６】
この場合においても、乾燥処理の次に行われる処理が第２の処理である場合には基板Ｗが大気により乾燥されるので、常にＮ２ガスを用いて基板Ｗを乾燥させる場合に比べて大気よりも高価であるＮ２ガスの使用量を低減することができる。その結果、基板Ｗの処理コストが十分に低減される。
【０１３７】
（９）  請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１３８】
上記では、処理槽４、処理液供給管４１、処理液ミキシング装置５０、スピンチャック１９１および供給ノズル１９２が液処理手段の例であり、ドライエアまたはＮ２ガスが第１の気体の例であり、大気（空気）が第２の気体の例である。
【０１３９】
また、気体供給ダクト６２、気体排出ダクト６３、制御部８０、ドライエア発生装置１１０、ファンユニット１２０、配管１４０，１４３、バイパス管１４４および制御バルブ１３０ａ，１３０ｂが乾燥手段の例である。
【０１４０】
さらに、ドライエア発生装置１１０が第１の供給源の例であり、ファンユニット１２０が第２の供給源の例であり、気体供給ダクト６２、配管１４０，１４３およびバイパス管１４４が気体供給系の例であり、制御バルブ１３０ａ，１３０ｂおよび制御部８０が制御手段の例であり、加熱器Ｈ２が気体加熱手段の例であり、加熱器Ｈ１が処理液加熱手段の例である。
【０１４１】
また、昇降機構３０が基板昇降機構の例であり、気体供給ダクト６２の気体供給口６２１が気体供給口の例であり、気体排出ダクト６３の排気口６３１が排出口の例であり、外気遮断部材７０が遮断部材の例であり、スピンチャック１９１が回転保持手段の例であり、供給ノズル１９２が処理液供給手段の例である。
【０１４２】
なお、請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明は、種々の基板の処理等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４４】
４  処理槽
３０  昇降機構
４１  処理液供給管
５０  処理液ミキシング装置
６２  気体供給ダクト
６３  気体排出ダクト
７０  外気遮断部材
８０  制御部
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ  基板処理装置
１１０  ドライエア発生装置
１２０  ファンユニット
１３０ａ，１３０ｂ  制御バルブ
１４０，１４３  配管
１４４  バイパス管
１９１  スピンチャック
１９２  供給ノズル
６２１  気体供給口
６３１  排気口
Ｈ１，Ｈ２  加熱器
【図１】
2010238771.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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