(57)【要約】【課題】吸引穴の形状を工夫することにより、液残りを除去してシミの発生を防止することができる基板乾燥装置を提供する。【解決手段】吸引穴７３Ａの形状が、基板Ｗの外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしていることにより、従来例における丸穴ＰＲの上方に位置する基板下縁部の両外側にあたる部分Ｒであっても吸引が行われ、十分に乾燥用の気体が流下する。したがって、その部分の乾燥が早く液残りを防止することができ、シミの発生を防止できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄処理が施された基板を、吸引穴が形成された基板保持部を備える処理槽に移動し、前記吸引穴から吸引しつつ基板を乾燥する基板乾燥装置において、
前記吸引穴の形状が、基板の外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしていることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
前記吸引穴は、基板の外周に沿った方向に長径を有する長穴であることを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
【請求項３】
前記吸引穴は、基板の外周に沿った方向に沿って形成された二つの小径穴であることを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
【請求項４】
前記吸引穴は、基板の外周に沿った方向に長径を有する長穴と、平面視ほぼ円形状の丸穴とを、平面視で互いの中心がほぼ同じ位置に形成された複合穴であることを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
【請求項５】
基板の上方より気体を供給することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の基板乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板など（以下、単に基板と称する）を乾燥処理する基板乾燥装置に係り、特に、純水中から引き上げた基板を処理槽に移載し、基板保持部からの吸引によって乾燥処理を施す技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の装置として、特許第３２４４２２０号公報に示すようなものがある。この装置では、基板を純水中から引き上げ、乾燥装置に移動させた後、基板が起立姿勢で載置されている基板保持部を吸引することによって基板を乾燥させる。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２４４２２０号公報
【０００４】
この特許公報には、基板保持部で吸引するための穴形状については詳細に記載されていないが、各基板保持部に１個だけ丸穴が吸引穴として形成されているというものである。今までの半導体基板に対する半導体デバイスメーカの要求レベルであれば、若干のシミ（残渣であり、いわゆるウォータマーク）であれば特段問題はないとされてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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、半導体デバイスの技術がさらに進むと、非常に微細な基板エッジのシミさえもデバイス製造における問題となることがデバイスメーカから指摘され始めている。これらは、例えば、基板搬送系に蓄積し、他の基板を汚染し、洗浄装置等で汚染された基板から洗浄液若しくはリンス液中に放出されてデバイス面に付着し、最終的にはデバイス欠陥を引き起こす。
【０００６】
従来の装置における各基板保持部は、通常の丸穴が一つ形成されているだけであるので、これでは上記のような要求に対して応えることができないという問題がある。
【０００７】
なお、上記の問題は、丸穴と基板保持部との物理的な位置関係に起因して生じる。つまり、丸穴の場合、その直上から流入する気体によって、丸穴の上方に位置する基板下縁部に付着した純水は比較的短時間で乾燥するのでシミは生じない。しかし、その両外側にあたる部分、詳細には基板の中心から斜め下方に位置する円弧部分と基板保持部の丸穴に挟まれた近辺には、十分に乾燥用の気体が流下しないので、乾燥が遅くシミが生じる。このようなシミは、シリコン基板の場合、残っている純水へのシリコンの溶解及び気液固界面でのシリコンの酸化による酸化シリコンの生成、並びに残っている純水中への酸化シリコン等の溶解により蓄積した酸化シリコン及びシリコンが、乾燥後に酸化シリコンの水和物として基板面に残ったものである。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吸引穴の形状を工夫することにより、液残りを除去してシミの発生を防止することができる基板乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、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、洗浄処理が施された基板を、吸引穴が形成された基板保持部を備える処理槽に移動し、前記吸引穴から吸引しつつ基板を乾燥する基板乾燥装置において、前記吸引穴の形状が、基板の外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしていることを特徴とするものである。
【００１０】
（作用・効果）吸引穴の形状が、基板の外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしていることにより、従来例における丸穴の上方に位置する基板下縁部の両外側にあたる部分（基板の中心から斜め下方にあたる円弧部分と基板保持部の吸引穴に挟まれた近辺）であっても吸引が行われ、十分に乾燥用の気体が流下する。したがって、その部分の乾燥が早く液残りを防止することができ、シミの発生を防止することができる。
【００１１】
ここでいう吸引穴の形状が基板の外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしているとは、吸引穴が、基板の外周に沿った方向に長径を有する長穴（請求項２）、基板の外周に沿った方向に沿って形成された二つの小径穴（請求項３）、基板の外周に沿った方向に長径を有する長穴と、平面視ほぼ円形状の丸穴とを、平面視で互いの中心がほぼ同じ位置に形成された複合穴（請求項４）であることが好ましい。
【００１２】
また、基板の上方より気体を供給することも好ましい（請求項５）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図１は本発明の一実施例に係り、図１は本発明に係る乾燥処理部の概略構成を示した縦断面図である。
【００１４】
本発明における基板乾燥装置に相当する乾燥処理部１７は、図示しない処理部において薬液洗浄処理及び純水洗浄処理が施された基板Ｗが移動・搬入され、その基板Ｗの周囲に気体を流下させるとともに吸引を行うことにより乾燥させる処理を施す。処理槽３５は、その上部に開閉自在の蓋部材３７を備えている。処理槽３５の内部には、位置固定であって、複数枚の基板Ｗを起立姿勢で保持する基板保持部３９が設けられている。また、処理槽３５の底面である傾斜面には、底部排気口３５ａが形成されている。
【００１５】
基板保持部３９の両側には、処理槽３５の内容積を小さくし、かつ乾燥用の気体としてのエアの流れを整え、基板Ｗにできるだけ近い位置を気流が流下するように調整するための垂直整流板４１が取り付けられている。また、基板保持部３９の下部には、流下してきたエアの流れを整えて排気するための水平整流板４３が取り付けられている。
【００１６】
蓋部材３７は、水平軸Ｐ周りに開閉自在に構成されている。処理槽３５に接する部分には当接板材４５を備え、そこに形成された供給口４５ａを囲うように、カバー部４７が取り付けられている。カバー部４７の空洞部４７ａにはフィルタ４９が取り付けられている。このフィルタ４９としては、例えば、ＵＬＰＡフィルタやケミカルフィルタが好ましい。ＵＬＰＡフィルタであれば微細なパーティクルを除去でき、ケミカルフィルタであれば有機物・アニオン・カチオンなどのガス成分の除去が可能となる。また、カバー部４７の一側面には、空洞部４７ａにエアを導入するための配管４７ｂが取り付けられている。
【００１７】
配管４７ｂにはベローズ配管４７ｃの一端側が取り付けられ、その他端側には配管４７ｄが取り付けられている。この配管４７ｄには、主配管５１が連通接続されており、主配管５１にはドライエア供給源５３に接続されている。また、主配管５１には、開閉弁５５が取り付けられている。開閉弁５５とドライエア供給源５３との間では、主配管５１が排気管５７に分岐され、そこに開閉弁５９が取り付けられている。ドライエア供給源５３は、乾燥用の気体として除湿したエアを供給する。
【００１８】
処理槽３５は、その上部かつ蓋部材３７の下方であって、基板Ｗの搬入出経路を挟んで対向する側面の位置に、供給口６１と排気口６３を備えている。供給口６１には、上述した主配管５１の開閉弁５５と分岐管５７の間で主配管５１から分岐した分岐管６５が連通接続されている。この分岐管６５には、開閉弁６７が取り付けられている。開閉弁６７が開放された際には、供給口６１から流入したエアが垂直整流板４１を通過し、排気口６３を通して排気されるようになっている。
【００１９】
基板保持部３９は、複数枚の基板Ｗを起立姿勢で保持するものであり、以下のように構成されている。
【００２０】
＜第１実施例＞
基板保持部３９の実施形態について、図２を参照して説明する。なお、図２は、第１実施例に係る基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。
【００２１】
基板保持部３９は、自身を処理槽３５内の所定位置に保持するための支持部材４０と、支持部材から基板Ｗの整列方向に沿って延出された三本の係止部材７１とを備えている。係止部材７１の材料としては、例えば、ＰＥＥＫ（ポリ・エーテル・エーテル・ケトン）が挙げられる。
【００２２】
係止部材７１は、基板Ｗの厚みよりもやや幅広の係止溝７１ａの間隔（基板Ｗの支持ピッチ）をおいて立設された複数個の突起７１ｂを有する。突起７１ｂは、例えば、図２（ｂ）に示すように、基板Ｗの整列方向における形状が三角形状を呈し、基板Ｗの整列方向に面した各傾斜面で基板Ｗを係止溝７１ａに案内する。係止溝７１ａには、吸引穴７３Ａが形成されている。各吸引穴７３Ａは、図２（ａ）に示すように、平面視で基板Ｗの外周に沿った方向に長径を有する長穴に形成されており、係止部材７１の長手方向に形成された吸引通路７１ｅに連通している。
【００２３】
なお、吸引穴７３Ａの短径は、従来例における丸穴の径と同等である。上記の吸引通路７１ｅは、処理槽３５の外部に延出された配管を通して吸引源（図示省略）に連通されている。また、複数個の突起７１ｂの厚みは、図示の関係上、係止溝７１ａに対する比率において実際のものとは相違する。具体的には、係止溝７１ａがより近接する程度に薄いものである。
【００２４】
本実施例のように構成された基板処理装置では、まず、図示しない駆動機構によって蓋部材３７を開放して処理槽３５の上部を開放し、開閉弁５９を閉止するとともに開閉弁６７を開放する。これにより処理槽３５の上部に除湿エアによるエアカーテンが形成され、蓋部材３７の開閉時に発生するパーティクルや、クリーンルーム内に浮遊しているパーティクルや水分等が流れ込むことを防止できる。したがって、以下の乾燥処理をより清浄に施すことができる。
【００２５】
なお、分岐管６５に流量調節弁を設けておいて基板Ｗが通過する際に除湿エアの流量を弱めたり、開閉弁６７を一時的に閉止して除湿エアの供給を一時的に停止させたりしてもよい。これにより、基板Ｗが通過する際にエアカーテンによって生じる恐れがある乾燥ムラを防止することができる。
【００２６】
次に、純水洗浄を終えた基板Ｗを受け取っている搬送機構（図示省略）は、処理槽３５の上方からこれらの基板Ｗを乾燥処理部１７の処理槽３５内に搬入する。具体的には、基板Ｗを処理槽３５内の基板保持部３９に載置するとともに、吸引源による吸引を開始する。
【００２７】
基板Ｗを搬入した図示しない搬送機構は、蓋部材３７の閉止動作に干渉しない位置にまで待避する。その後、図１に示すように、蓋部材３７を閉止動作させて処理槽３５を密閉状態とし、即座に開閉弁６７を閉止してエアカーテンを解除するとともに開閉弁５５を開放する。
【００２８】
これにより蓋部材３７の下面から下方に向けて、清浄な除湿エアが供給される。除湿エアは、垂直整流板４１に沿って流下するとともに、基板Ｗの周囲を流下し、底部排気口３５ａから排出される。したがって、基板Ｗは、基板保持部３９の吸引穴７３Ａによる吸引との相乗効果により、数十秒程度（例えば３０秒未満）で完全に乾燥される。
【００２９】
また、図３に示すように、平面視で長穴形状を呈する吸引穴７３Ａの形状が、基板Ｗの外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしているので、従来例における丸穴ＰＲの斜め上方に位置する、基板Ｗ下縁部の両外側にあたる部分（図３中の点線で囲った領域Ｒ）であっても吸引が行われ、十分に乾燥用の気体が流下する。したがって、その部分の乾燥も十分に早く、液残りを防止することができてシミの発生を防止することができる。
【００３０】
換言すると、吸引穴７３Ａを長穴にしたことにより、基板Ｗを当接保持することになる吸引穴７３Ａの外周は、従来例に比較して、基板Ｗの円周方向に対して係止部材７１の中心部から見てそれぞれ両外側に移動する。これにより、係止部材７１の係止溝７１ａの上面外周部と基板Ｗの下円弧部分で挟まれる角度θ（図２（ｃ）に示す）が大きくなる。したがって、この部分で純水の液滴が保持されにくく、若しくは保持する液滴の大きさが小さくなる。また、角度θが大きくなることに伴い、ここから吸引穴７３Ａに向かう除湿エアの流れが生じやすくなる。これらの両効果により、従来例に比較して乾燥が促進できる。
【００３１】
＜第２実施例＞
次に、図４を参照して本発明の異なる実施形態について説明する。なお、図４は、第２実施例に係る基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。また、上述した第１実施例と構成上同等のものについては詳細な説明を省略する。
【００３２】
本実施例における吸引穴７３Ｂは、基板Ｗの外周に沿った方向に沿って形成された二つの小径穴７３Ｂ１，７３Ｂ２で構成されている。これらの小径穴７３Ｂ１，７３Ｂ２は、従来例と同等の径を有する。
【００３３】
この場合、図５に示すように、吸引穴７３Ｂの形状が、基板Ｗの外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしているので、従来例における丸穴の斜め上方に位置する、基板Ｗ下縁部の両外側にあたる部分（図５中の点線で囲った領域Ｒ）であっても吸引が行われ、十分に乾燥用の気体が流下する。したがって、その部分の乾燥も十分に早く、液残りを防止することができてシミの発生を防止することができる。
【００３４】
換言すると、吸引穴７３Ｂを二つの小径穴で構成したことにより、基板Ｗは二つの小径穴７３Ｂ１，７３Ｂ２の間にあたる係止溝７１ａによって当接保持される。したがって、この部分に溜まる液滴は、両側の小径穴７３Ｂ１，７３Ｂ２に流入する除湿エアで容易に乾燥する。また、係止部材７１の係止溝７１ａの上面外周部と基板Ｗの下円弧部分で挟まれる角度θ（図４（ｃ）に示す）が大きくなる。したがって、この部分で純水の液滴が保持されにくく、若しくは保持する液滴の大きさが小さくなる。角度θが大きくなることに伴い、ここから吸引穴７３Ｂに向かう除湿エアの流れが生じやすくなる。これらの両効果により、従来例に比較して乾燥が促進できる。
【００３５】
また、本実施例は、従来とほぼ同じ径の小径穴７３Ｂ１，７３Ｂ２を二つ形成すればよく、加工が容易にできる利点がある。
【００３６】
＜第３実施例＞
次に、図６を参照して本発明の異なる実施形態について説明する。なお、図６は、第３実施例に係る基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。また、上述した実施例と構成上同等のものについては詳細な説明を省略する。
【００３７】
本実施例における吸引穴７３Ｃは、基板Ｗの外周に沿った方向に長径を有する長穴７３Ｃ１と、平面視ほぼ円形状の丸穴７３Ｃ２とを、平面視で互いの中心がほぼ一致するように重ねて形成してなる複合穴から構成されている。なお、丸穴７３Ｃ２は、従来例と同等の径を有する。
【００３８】
この場合も、図７に示すように、吸引穴７３Ｃの形状が、基板Ｗの外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしているので、図７中の点線で囲った領域Ｒであっても吸引が行われ、十分に乾燥用の気体が流下する。したがって、上述した各実施例と同様に、液残りを防止することができてシミの発生を防止できる。
【００３９】
換言すると、吸引穴７３Ｃを複合穴にしたことにより、基板Ｗを当接保持することになる吸引穴７３Ｃの外周は、従来例に比較し、基板Ｗの円周方向に対して係止部材７１の中心部から見て両外側に移動する。これにより、係止部材７１の係止溝７１ａの上面外周部と基板Ｗの下円弧部分で挟まれる角度θ（図６（ｃ）に示す）が大きくなる。したがって、この部分で純水の液滴が保持されにくく、若しくは保持する液滴の大きさが小さくなる。また、角度θが大きくなることに伴い、ここから吸引穴７３Ｃに向かう除湿エアの流れが生じやすくなる。これらの両効果により、従来例に比較して乾燥が促進できる。
【００４０】
なお、この吸引穴７３Ｃは、第１実施例のように長穴７３Ｃ１を形成した後に、丸穴７３Ｃ２を形成すればよく、加工が比較的容易であるという利点がある。
【００４１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに以下のように変形実施が可能である。
【００４２】
（１）乾燥用の気体としてクリーンルームのエア、特にドライエアを利用しているが、乾燥用の不活性ガス（例えば、窒素）を代用してもよい。
【００４３】
（２）蓋部材３７の開閉時にパーティクルが生じない構成である場合や、その開閉時において発生するパーティクルの影響がない場合には、エアカーテンを形成する構成を備える必要はない。
【００４４】
（３）蓋部材３７から清浄な気体が供給できる場合には、フィルタ４９を蓋部材３７に備える必要はない。
【００４５】
（４）蓋部材３７から気体を供給する形態に限らず、上部が開放された処理槽３５であって、クリーンルームのダウンフローを上方から取り入れて乾燥処理する形態であってもよい。また、吸引により基板保持部３９に十分気体の流れが生じれば、上記のような形態も必要ない。
【００４６】
（５）係止溝７１ａ及び突起７１ｂによる基板Ｗの規制が緩くなるので、基板Ｗの配列方向における吸引穴７３Ａ〜７３Ｄの寸法は小さい方が好ましい。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、吸引穴の形状が、基板の外周に沿った方向に実質的に拡げられた形状をしていることにより、従来例における丸穴の上方に位置する基板下縁部の両外側にあたる部分であっても吸引が行われ、十分に乾燥用の気体が流下する。したがって、その部分の乾燥が早く液残りを防止することができ、シミの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乾燥処理部の概略構成を示した縦断面図である。
【図２】第１実施例に係る基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。
【図３】第１実施例の作用の説明に供する図である。
【図４】第２実施例に係る基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。
【図５】第２実施例の作用の説明に供する図である。
【図６】第３実施例に係る基板保持部の一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面から見た縦断面図である。
【図７】第３実施例の作用の説明に供する図である。
【符号の説明】
Ｗ  …  基板
１７  …  乾燥処理部
３５  …  処理槽
３９  …  基板保持部
６９  …  支持部材
７１  …  係止部材
７１ａ  …  係止溝
７１ｂ  …  突起
７１ｅ  …  吸引通路
７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ  …  吸引穴
【図１】
2004273930.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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【図７】
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