(57)【要約】【課題】乾燥用気体の供給を工夫することにより、基板の汚染を防止することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】制御部４５は、電動ダンパ３５を一般排気に切り換えさせておき、充分にリンスが行われた後は、電動ダンパ３５を気体供給部２３に切り換えさせるとともに、リフタ１５を上昇させてリンス液の液面から露出した基板Ｗに対して、乾燥用気体を気体供給部２３から供給させて基板Ｗを乾燥させる。したがって、薬液を含む処理液による処理中や、リンスの初期の状態では乾燥用気体が気体供給部２３から供給されることがなく、薬液を含む処理液によって発生したＳｉＯ２パーティクルが巻き上げられることがない。したがって、基板Ｗの汚染を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理液に浸漬させた後、基板を処理液から引き上げて基板を乾燥させる基板処理装置において、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽へ処理液としての薬液及び純水を供給する処理液供給手段と、
基板を支持し、前記処理槽内と前記処理槽の上方とにわたって昇降可能な支持手段と、
前記処理槽の液面近傍に備えられ、前記支持手段に支持された基板の側方から乾燥用気体を供給するための気体供給手段と、
前記気体供給手段から乾燥用気体を供給させる第１の状態と前記気体供給手段から乾燥用気体を供給させずに排気させる第２の状態とに切り換える切り換え手段と、
前記第２の状態で、前記処理液供給手段から前記処理槽へ供給された薬液により基板を処理させ、さらに前記処理液供給手段から前記処理槽へ供給された純水により基板を処理させ、純水による基板の処理が充分行われた後に、前記切り換え手段により前記第２の状態から前記第１の状態へ切り換えさせ、前記支持手段を前記処理槽内の純水から上昇させて純水の液面から露出した基板に対して、前記気体供給手段により乾燥用気体を供給させる制御手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記処理槽内の純水の比抵抗値を測定する比抵抗計をさらに備え、
前記制御手段は、前記比抵抗計からの出力信号に応じて、前記第２の状態から前記第１の状態へ前記切り換え手段に切り換えさせることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置において、
前記制御手段は、前記比抵抗計からの出力信号に応じて、前記処理液供給手段からの純水の供給を停止させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１から３に記載の基板処理装置において、
前記処理槽を挟んで、前記気体供給手段と対向する位置には、乾燥用気体を排出するための気体排出手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記気体供給手段及び前記気体排出手段は、エンジニアリングプラスチックス製またはフッ素樹脂製であることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）対して所定の処理を施す基板処理装置に係り、特に、処理液から基板を引き上げつつ基板に対して乾燥処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、処理液を貯留する処理槽と、基板を支持し、処理槽の内部と処理槽の上方とにわたって昇降可能に構成されたリフタと、処理槽の液面近傍に備えられ、水平方向に向けて乾燥用気体を供給するためのノズルとを備えたものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように構成された装置では、例えば、純水を貯留している処理槽にリフタを下降させて基板を純水に浸漬させ、次いで、処理槽にフッ化水素酸を混合してエッチング用の処理液を生成する。そして、所定時間の処理の後に、純水を供給してフッ化水素酸を含む処理液を純水で置換する。純水によるリンスを所定時間行った後、ノズルから乾燥用気体を供給させつつリフタを上昇させる。これにより、処理液の液面から引き上げられてゆく基板を乾燥用気体により乾燥させる。なお、ドライエア供給装置は、高露点の乾燥用気体を生成するのに長時間を要するので、常時作動されているのが一般的である。その関係上、エッチング用の処理液による処理が行われている際にも供給部からは乾燥用気体が供給されている。
【特許文献１】特開平１１−３５４４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、処理液としてフッ化水素酸を含む処理液を使用している場合、基板の酸化膜（ＳｉＯ２）がＳｉＯ２＋６ＨＦ→Ｈ２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏという反応によりエッチングされ、ハイドロフルオロ珪酸（Ｈ２ＳｉＦ６）が生成される。その後、Ｈ２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏ→ＳｉＯ２＋６ＨＦという加水分解が生じ、処理液中にはＳｉＯ２パーティクルが発生する。ところで、処理槽から溢れた処理液は処理槽の周囲にほぼ均等に排出されているが、乾燥用気体により処理液の液面に偏りが生じる。その結果、乾燥用気体により吹かれた処理液の液面が乾燥されるので、処理液に含まれているＳｉＯ２パーティクルが乾燥用気体により巻き上げられて基板が汚染されるという問題もある。
【０００５】
なお、上述した説明では、フッ化水素酸を含む処理液を例に挙げているが、他の処理液であっても、同様にパーティクルが発生して基板が汚染される恐れがある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、乾燥用気体の供給を工夫することにより、基板の汚染を防止することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を処理液に浸漬させた後、基板を処理液から引き上げて基板を乾燥させる基板処理装置において、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽へ処理液としての薬液及び純水を供給する処理液供給手段と、基板を支持し、前記処理槽内と前記処理槽の上方とにわたって昇降可能な支持手段と、前記処理槽の液面近傍に備えられ、前記支持手段に支持された基板の側方から乾燥用気体を供給するための気体供給手段と、前記気体供給手段から乾燥用気体を供給させる第１の状態と前記気体供給手段から乾燥用気体を供給させずに排気させる第２の状態とに切り換える切り換え手段と、前記第２の状態で、前記処理液供給手段から前記処理槽へ供給された薬液により基板を処理させ、さらに前記処理液供給手段から前記処理槽へ供給された純水により基板を処理させ、純水による基板の処理が充分行われた後に、前記切り換え手段により前記第２の状態から前記第１の状態へ切り換えさせ、前記支持手段を前記処理槽内の純水から上昇させて純水の液面から露出した基板に対して、前記気体供給手段により乾燥用気体を供給させる制御手段と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、第２の状態で処理液供給手段から処理槽へ供給された薬液により基板を処理させ、さらに処理液供給手段から処理槽へ供給された純水により基板を処理させ、純水による基板の処理が充分行われた後に、切り換え手段により第２の状態から第１の状態へ切り換えさせ、支持手段を処理槽内の純水から上昇させて純水の液面から露出した基板に対して、気体供給手段により乾燥用気体を供給させる。したがって、薬液を含む処理液による処理中や、リンスの初期の状態では乾燥用気体が気体供給手段から供給されることがなく、薬液を含む処理液によって発生したパーティクルが巻き上げられることがない。したがって、基板の汚染を防止することができる。
【０００９】
また、本発明において、前記処理槽内の純水の比抵抗値を測定する比抵抗計をさらに備え、前記制御手段は、前記比抵抗計からの出力信号に応じて、前記第２の状態から前記第１の状態へ前記切り換え手段に切り換えさせることのが好ましい（請求項２）。比抵抗計による比抵抗値に応じて切り換え手段を第２の状態から第１の状態に切り換えさせることにより、薬液を含む処理液によって発生したパーティクルが純水から排出されてリンスが充分に行われたか否かを精度よく判断することができる。
【００１０】
また、本発明は、制御手段は、前記比抵抗計からの出力信号に応じて、前記処理液供給手段からの純水の供給を停止させることが好ましく（請求項３）、処理槽を挟んで、前記気体供給手段と対向する位置には、乾燥用気体を排出するための気体排出手段をさらに備えることが好ましい（請求項４）。
【００１１】
また、本発明は、前記気体供給手段及び前記気体排出手段は、エンジニアリングプラスチックス製またはフッ素樹脂製であることが好ましい（請求項５）。処理槽に貯留している処理液がフッ化水素酸を含む処理液であっても耐性を備えているので、気体供給手段及び気体排出手段が腐食することによるパーティクルの発生を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る基板処理装置によれば、制御手段は、第２の状態で処理液供給手段から処理槽へ供給された薬液により基板を処理させ、さらに処理液供給手段から処理槽へ供給された純水により基板を処理させ、純水による基板の処理が充分行われた後に、切り換え手段により第２の状態から第１の状態へ切り換えさせ、支持手段を処理槽内の純水から上昇させて純水の液面から露出した基板に対して、気体供給手段により乾燥用気体を供給させる。したがって、薬液を含む処理液による処理中や、リンスの初期の状態では乾燥用気体が気体供給手段から供給されることがなく、薬液を含む処理液によって発生したパーティクルが巻き上げられることがない。したがって、基板の汚染を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１４】
本実施例に係る基板処理装置は、処理液を貯留する処理槽１を備えている。この処理槽１は、処理液を貯留し、起立姿勢とされた複数枚の基板Ｗを収容可能に構成されている。処理槽１の底部には、複数枚の基板Ｗが整列されている方向（紙面方向）に沿って長軸を有し、処理液を供給するための二本の噴出管７が配設されている。各噴出管７には、供給管９の一端側が接続され、供給管９の他端側は、図示しない処理液供給源に連通接続されている。供給管９は、フッ化水素酸（ＨＦ）などの薬液や、純水などを処理液として供給する。
【００１５】
処理槽１は、その周囲がチャンバ１１で囲われている。チャンバ１１は、上部に開閉自在の上部カバー１３を備えている。起立姿勢で複数枚の基板Ｗを保持するリフタ１５は、チャンバ１１の上方にあたる「待機位置」と、処理槽１の内部にあたる「処理位置」と、処理槽１の上方であってチャンバ１１の内部にあたる「乾燥位置」とにわたって移動可能に構成されている。
【００１６】
なお、上述した二本の噴出管７が本発明における処理液供給手段に相当し、リフタ１５が本発明における支持手段に相当する。
【００１７】
処理槽１の底部には、排出口１７が形成されている。この排出口１７には、ＱＤＲ弁１９が取り付けられている。このＱＤＲ弁１９から処理槽１内の処理液を排出すると、処理液がチャンバ１１内の底部に一旦排出される。チャンバ１１の底部には排液弁２１が取り付けられており、排液弁２１が開放されると、チャンバ１１内に排出された処理液が外部に排出される。
【００１８】
チャンバ１１のうち、処理槽１の上縁側方には、乾燥用気体を供給するための気体供給部２３が配設されている。また、処理槽１を挟んで気体供給部２３と対向する位置には、乾燥用気体を排出するための気体気体排出部２５が配設されている。気体気体供給部２３は、処理槽１に貯留している処理液の液面近傍に開口するように、乾燥用気体を噴出する噴射口２７を備え、気体排出部２５は、乾燥用気体をチャンバ１１外へ排出するための排出口２９を処理槽１側に備えている。
【００１９】
上述した気体供給部２３が本発明における気体供給手段に相当し、気体排出部２５が本発明における気体排出手段に相当する。
【００２０】
上述した気体供給部２３には、一端側がドライエア供給装置３１に連通接続された供給配管３３の他端側が連通接続されている。ドライエア供給装置３１は、高露点に調整した空気を乾燥用気体（ドライエア）として供給する。その供給量は、供給配管３３に設けられた電動ダンパ３５によって調整される。この電動ダンパ３５は、気体供給部２３への乾燥用気体の供給量を調整する他（第１の状態）、気体供給部２３への乾燥用気体を全て一般排気へ供給して、気体供給部２３への乾燥用気体の供給を停止する機能を備えている（第２の状態）。気体供給部２３及び供給配管３３並びに気体排出部２５は、薬液雰囲気の耐性を考慮して、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などのエンジニアリングプラスチックス製や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂製とするのが好ましい。
【００２１】
なお、上述した電動ダンパ３５が本発明における切り換え手段に相当する。
【００２２】
また、気体排出部２５には、電動ダンパ３７が配設されている。この電動ダンパ３７は、気体排出部２５から排出される乾燥用気体の流量を調整するために用いられる。
【００２３】
処理槽１の側壁の一部位には、処理槽１内に貯留している純水の比抵抗を測定するための比抵抗計３９が配設されている。この比抵抗計３９は、測定の開始を指示された後、順次に測定した比抵抗値を出力信号ＳＲとして出力する。
【００２４】
また、チャンバ１１は、内部の気体を排出するための排気管４１を備えている。この排気管４１は、流量制御弁４３を備えており、この流量制御弁４３によってチャンバ１１からの排気流量が調整される。
【００２５】
本発明の制御手段に相当する制御部４５は、上述した上部カバー１３の開閉や、リフタ１５の昇降、ＱＤＲ弁１９及び排液弁２１の開閉、電動ダンパ３５，３７の開度などの制御を行う。また、比抵抗計３９からの出力信号に応じて、電動ダンパ３５の開度を調整して、乾燥用気体を一般排気から供給配管３３（第２の状態から第１の状態へ）へ切り換える制御などを行う。
【００２６】
次に、図２〜図５を参照して、上述した装置の動作について説明する。なお、図２〜図５は、動作説明に供する図である。
【００２７】
ここでは、処理対象である基板Ｗには、既に酸化膜（ＳｉＯ２）が被着されているものとする。また、純水を供給管９から処理槽１に供給し、その後、フッ化水素酸（ＨＦ）を注入してエッチングを行い、次いで純水だけを供給してリンスを行った後に乾燥用気体を供給しつつ基板Ｗを引き上げる、基板Ｗの洗浄及び引き上げ乾燥を例に採って説明する。なお、ＱＤＲ弁１９は閉止され、排液弁２１は開放されているものとする。また、電動ダンパ３５は、ドライエア供給装置３１からの乾燥用気体が一般排気に供給されるように調整されているものとする（第２の状態）。
【００２８】
制御部４５は、供給管９から処理液として純水を処理槽１に供給させる。処理槽１を溢れた純水は、チャンバ１１の底部で回収される。上部カバー１３を開放させ、基板Ｗを保持したリフタ１５を待機位置から処理位置にまで下降させる。そして、所定時間だけ基板Ｗを純水により洗浄させる（図２）。
【００２９】
所定時間の純水洗浄が完了すると、制御部４５は、純水にフッ化水素酸（ＨＦ）を注入させ、エッチング用の処理液を生成させる（図３）。これにより基板Ｗの表面に被着されている酸化膜がエッチングされ、処理槽１内に貯留しているエッチング用の処理液中にハイドロフルオロ珪酸（Ｈ２ＳｉＦ６）が溶存した状態となる。その一方、滞留しているハイドロフルオロ珪酸は、加水分解によって処理液中でＳｉＯ２パーティクルとなって滞留することになる。大半のハイドロフルオロ珪酸は、噴出管７からの純水及びフッ化水素酸の供給によって処理槽１から排出されるものの、一部は処理槽１内に滞留することになる。
【００３０】
制御部４５は、フッ化水素酸を含む処理液による所定時間のエッチング処理を終えると、フッ化水素酸の供給を停止させ、供給管９を介して処理槽１に純水だけを供給させてリンスを行わせる（図４）。純水だけを供給させ始めた後、制御部３９は比抵抗計３９からの出力信号ＳＲを監視し、所定の比抵抗値に達するまで純水を供給させ続ける。
【００３１】
出力信号ＳＲが所定値に達し、処理槽１内の純水の比抵抗値が所定値に達した場合、制御部４５は、純水の供給を停止させるとともに、電動ダンパ３５を供給配管３３側に切り換えて、気体供給部２３から乾燥用気体を供給させ（第１の状態）、電動ダンパ３７を調整して所定流量で乾燥用気体を気体排出部２５から排気させる（図５）。さらに、リフタ１５を乾燥位置へ所定の速度で上昇させ始めるとともに、ＱＤＲ弁１９を開放させて処理槽１内の純水を急速排水させ始める。
【００３２】
これにより、気体供給部２３の噴射口２７から乾燥用気体が噴射され、乾燥用気体が複数枚の基板Ｗを通過して気体排出口２９から排出される。したがって、リフタ１５に支持されている複数枚の基板Ｗが乾燥用気体により乾燥される。乾燥位置に上昇された後、上部カバー１３が開放され、リフタ１５は待機位置に上昇されて処理が完了する。
【００３３】
上述したように、制御部４５は、電動ダンパ３５を一般排気に切り換えさせておき、充分にリンスが行われた後は、電動ダンパ３５を気体供給部２３側に切り換えさせるとともに、リフタ１５を上昇させてリンス液の液面から露出した基板Ｗに対して、乾燥用気体を気体供給部２３から供給させて基板Ｗを乾燥させる。したがって、薬液を含む処理液による処理中や、リンスの初期の状態では乾燥用気体が気体供給部２３から供給されることがなく、薬液を含む処理液によって発生したＳｉＯ２パーティクルが処理液の液面から巻き上げられることがない。したがって、基板Ｗの汚染を防止することができる。
【００３４】
また、比抵抗計３９の出力信号ＳＲに基づき制御部４５がリンスの完了時点を判断しているので、リンスが充分に行われているかどうかを正確に判断することができる。
【００３５】
＜効果の比較＞
ここで、本実施例装置と従来例装置との比較を、図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は、本実施例装置による処理後と処理前におけるパーティクルの増加数を示す表であり、図７は、従来例装置によるパーティクルの増加数を示す表である。
【００３６】
これらの図６及び図７中において、スロット１，２４，５０は、リフタ１５に支持された複数枚の基板Ｗのうち、支持されていた場所を示す。つまり、スロット１は、１番目のスリットに支持されていた基板Ｗを示す。図６及び図７の比較から明らかなように、本実施例装置によると、従来例装置に比較して処理により付着するパーティクルの増加数が極めて少なく、処理による基板Ｗの汚染を防止できること分かる。
【００３７】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００３８】
（１）上述した実施例では、比抵抗計３９を備え、出力信号ＳＲに応じて乾燥用気体を供給開始するとともにリフタ１５の引き上げているが、比抵抗値が所定値に上昇するおおよその時間がわかっている場合には、比抵抗計３９を省略し、リンスを開始するとともに時間を計時して、その時間が経過した時点で乾燥用気体の供給を開始するようにしてもよい。これにより構成及び制御を簡略化できる。
【００３９】
（２）上述した実施例では、電動ダンパ３５によって乾燥用気体を気体供給部２３と一般排気とに切り換えたが、これを三方弁と流量制御弁とで構成してもよい。
【００４０】
（３）上述した実施例では、処理槽１が単体の槽で構成されているが、内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備える複槽としてもよい。
【００４１】
（４）上述した実施例では、薬液としてフッ化水素酸を例に採って説明したが、それ以外の薬液、例えば、硫酸及び過酸化水素水や、塩酸、燐酸などの薬液であっても同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】動作説明に供する図である。
【図３】動作説明に供する図である。
【図４】動作説明に供する図である。
【図５】動作説明に供する図である。
【図６】本実施例装置によるパーティクルの増加数を示す表である。
【図７】従来例装置によるパーティクルの増加数を示す表である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｗ  …  基板
１  …  処理槽
７  …  噴出管
９  …  供給管
１１  …  チャンバ
１５  …  リフタ
１７  …  排出口
１９  …  ＱＤＲ弁
２３  …  気体供給部
２５  …  気体排出部
３１  …  ドライエア供給装置
３３  …  供給配管
３５，３７  …  電動ダンパ
３９  …  比抵抗計
４５  …  制御弁
ＳＲ  …  出力信号
【図１】
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【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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【図７】
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