(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液により処理された基板を溶剤蒸気により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、
前記処理槽の周囲を囲うチャンバと、
前記チャンバ内に溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、
前記チャンバの内部かつ前記処理槽の下方に配置され、前記チャンバとは別体で構成されており、前記チャンバ内における前記処理槽の周囲の複数箇所から前記チャンバ内の気体を排気する排気機構と、
前記排気機構に連通接続され、前記排気機構を介して気体を排気する排気手段と、
を備え、
前記排気機構は、平面視でＵの字状を呈し、一端あるいは両端が前記排気手段に連通されているとともに、前記処理槽を囲って配設された排気管と、前記排気管の下面に形成された複数個の排気孔と、を有す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、
前記排気機構は、平面視でＵの字状を呈し、一端あるいは両端が前記排気手段に連通されているとともに、前記処理槽の下面側に配設された下面排気管と、前記下面排気管の下面に形成された複数個の排気孔と、を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
処理液により処理された基板を溶剤蒸気により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、
前記処理槽の周囲を囲うチャンバと、
前記チャンバ内に溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、
前記チャンバの内部かつ前記処理槽の下方に配置され、前記チャンバとは別体で構成されており、前記チャンバ内における前記処理槽の周囲の複数箇所から前記チャンバ内の気体を排気する排気機構と、
前記排気機構に連通接続され、前記排気機構を介して気体を排気する排気手段と、
を備え、
前記排気機構は、平面視でＵの字状を呈し、一端あるいは両端が前記排気手段に連通されているとともに、前記処理槽の下面側に配設された下面排気管と、前記下面排気管の下面に形成された複数個の排気孔と、を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
処理液により処理された基板を溶剤蒸気により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、
前記処理槽の周囲を囲うチャンバと、
前記チャンバ内に溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、
前記チャンバの内部かつ前記処理槽の下方に配置され、前記チャンバとは別体で構成されており、前記チャンバ内における前記処理槽の周囲の複数箇所から前記チャンバ内の気体を排気する排気機構と、
前記排気機構に連通接続され、前記排気機構を介して気体を排気する排気手段と、
を備え、
前記排気機構は、直線状を呈し、先端側が閉塞され他端側が前記排気手段に連通されているとともに、前記チャンバ内にて平面視で分散して複数本配設された排気単管と、前記排気単管の下面に形成された複数個の排気孔と、を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置において、
基板を支持し、前記処理槽内の処理位置と前記処理槽の上方にあたる乾燥位置とにわたって昇降可能な基板支持機構と、
前記基板支持機構を処理位置に移動させて基板に対して処理液による処理を行わせた後、前記排気手段を操作して排気を行わせ、前記溶剤蒸気供給手段から溶剤蒸気を供給させて前記チャンバ内を溶剤雰囲気にさせた後、前記基板支持機構を乾燥位置に移動させる制御手段と、
を備えてい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）等の基板に対して、処理液により洗浄、エッチング等の処理を行った後、溶剤蒸気雰囲気中にて減圧を行って基板を乾燥させる基板処理装置に関する。
【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、処理槽を囲うチャンバと、基板を支持して処理位置と乾燥位置とにわたって昇降自在のリフタと、チャンバの一部位に開口した排気口に連通している排気管と、排気管を通してチャンバ内の気体を排出する真空ポンプと、チャンバ内に窒素ガスを供給する窒素ガスノズルと、チャンバ内に溶剤蒸気を供給する溶剤ノズルとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のように構成された基板処理装置では、処理槽に処理液を貯留した状態でリフタを処理位置に位置させて、基板に対して処理液による処理（例えば、純水洗浄）を行う。そして、処理液による処理が終了した後、窒素ガスノズルから窒素ガスを供給してチャンバ内の酸素を追い出し、チャンバ内を真空ポンプで減圧するとともに、チャンバ内に溶剤蒸気を供給してチャンバ内を溶剤蒸気雰囲気とした後に、リフタを乾燥位置に引き上げて溶剤蒸気により基板を乾燥する。
【特許文献１】特開２００３−１８８１３７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、従来の装置は、チャンバの一部位に開口した排気口を介して減圧しているので、チャンバ内の気体の流れが排気口に向かって集中する。したがって、チャンバ内の溶剤雰囲気が偏ることによって生じる基板の乾燥ムラや、基板の液滴が排気口側に向かって引かれて生じる、偏った液流れに起因する乾燥不良が生じることがあるという問題がある。
【０００５】
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、チャンバ内からの気体の排気を分散させることによって乾燥不良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】
【０００６】
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、処理液により処理された基板を溶剤蒸気により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、前記処理槽の周囲を囲うチャンバと、前記チャンバ内に溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、前記チャンバの内部かつ前記処理槽の下方に配置され、前記チャンバとは別体で構成されており、前記チャンバ内における前記処理槽の周囲の複数箇所から前記チャンバ内の気体を排気する排気機構と、前記排気機構に連通接続され、前記排気機構を介して気体を排気する排気手段と、を備え、前記排気機構は、平面視でＵの字状を呈し、一端あるいは両端が前記排気手段に連通されているとともに、前記処理槽を囲って配設された排気管と、前記排気管の下面に形成された複数個の排気孔と、を有することを特徴とするものである。
【０００７】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、排気手段によって排気機構を介してチャンバ内の気体を排出するが、排気機構はチャンバ内の気体を処理槽の周囲の複数箇所から排気するので、チャンバ内において排気が偏りにくい。したがって、溶剤蒸気供給手段によってチャンバ内に形成された溶剤蒸気雰囲気が偏ることを防止でき、処理液から露出された基板に付着している液滴が偏って引かれることを防止できる。その結果、基板の乾燥不良を防止することができる。また、処理槽の周囲におけるチャンバの下方から、下面に向けられた複数の排気孔を通して排気管から気体が排出されるので、分散排気に加えて処理槽から溢れた処理液が排気機構を通して排出されることを防止できる。
【０００８】
また、本発明において、前記排気機構は、平面視でＵの字状を呈し、一端あるいは両端が前記排気手段に連通されているとともに、前記処理槽の下面側に配設された下面排気管と、前記下面排気管の下面に形成された複数個の排気孔と、を有することが好ましい（請求項２）。処理槽の下面側から複数の排気孔を通して下面排気管から気体が排出されるので、分散排気に加えて処理槽から溢れた処理液が下面排気管の下面に回り込み、排気孔を介して排出されることを防止できる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、処理液により処理された基板を溶剤蒸気により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、前記処理槽の周囲を囲うチャンバと、前記チャンバ内に溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、前記チャンバの内部かつ前記処理槽の下方に配置され、前記チャンバとは別体で構成されており、前記チャンバ内における前記処理槽の周囲の複数箇所から前記チャンバ内の気体を排気する排気機構と、前記排気機構に連通接続され、前記排気機構を介して気体を排気する排気手段と、を備え、前記排気機構は、平面視でＵの字状を呈し、一端あるいは両端が前記排気手段に連通されているとともに、前記処理槽の下面側に配設された下面排気管と、前記下面排気管の下面に形成された複数個の排気孔と、を有することを特徴とするものである。請求項３に記載の発明によれば、排気手段によって排気機構を介してチャンバ内の気体を排出するが、排気機構はチャンバ内の気体を処理槽の周囲の複数箇所から排気するので、チャンバ内において排気が偏りにくい。したがって、溶剤蒸気供給手段によってチャンバ内に形成された溶剤蒸気雰囲気が偏ることを防止でき、処理液から露出された基板に付着している液滴が偏って引かれることを防止できる。その結果、基板の乾燥不良を防止することができる。また、処理槽の下面側から複数の排気孔を通して下面排気管から気体が排出されるので、分散排気に加えて処理槽から溢れた処理液が下面排気管の下面に回り込み、排気孔を介して排出されることを防止できる。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、処理液により処理された基板を溶剤蒸気により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、前記処理槽の周囲を囲うチャンバと、前記チャンバ内に溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段と、前記チャンバの内部かつ前記処理槽の下方に配置され、前記チャンバとは別体で構成されており、前記チャンバ内における前記処理槽の周囲の複数箇所から前記チャンバ内の気体を排気する排気機構と、前記排気機構に連通接続され、前記排気機構を介して気体を排気する排気手段と、を備え、前記排気機構は、直線状を呈し、先端側が閉塞され他端側が前記排気手段に連通されているとともに、前記チャンバ内にて平面視で分散して複数本配設された排気単管と、前記排気単管の下面に形成された複数個の排気孔と、を有することを特徴とするものである。請求項４に記載の発明によれば、排気手段によって排気機構を介してチャンバ内の気体を排出するが、排気機構はチャンバ内の気体を処理槽の周囲の複数箇所から排気するので、チャンバ内において排気が偏りにくい。したがって、溶剤蒸気供給手段によってチャンバ内に形成された溶剤蒸気雰囲気が偏ることを防止でき、処理液から露出された基板に付着している液滴が偏って引かれることを防止できる。その結果、基板の乾燥不良を防止することができる。また、処理槽の周囲におけるチャンバの下方から複数の排気孔を通して排気単管から気体が排出されるので、平面視でUの字状の構造に比較して、排気機構を容易に構成することができる。
【００１１】
また、本発明において、基板を支持し、前記処理槽内の処理位置と前記処理槽の上方にあたる乾燥位置とにわたって昇降可能な基板支持機構と、前記基板支持機構を処理位置に移動させて基板に対して処理液による処理を行わせた後、前記排気手段を操作して排気を行わせ、前記溶剤蒸気供給手段から溶剤蒸気を供給させて前記チャンバ内を溶剤雰囲気にさせた後、前記基板支持機構を乾燥位置に移動させる制御手段と、を備えていることが好ましい（請求項５）。制御手段が基板支持機構を処理位置に移動させて基板に対して処理液による処理を行わせた後、排気手段を操作して排気を行わせ、溶剤蒸気供給手段から溶剤蒸気を供給させてチャンバ内を溶剤雰囲気にさせた後、基板支持機構を乾燥位置に移動させる。これにより、溶剤雰囲気中における乾燥時に排気の偏りによる悪影響を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る基板処理装置によれば、排気手段によって排気機構を介してチャンバ内の気体を排出するが、排気機構はチャンバ内の気体を処理槽の周囲の複数箇所から排気するので、チャンバ内において排気が偏りにくい。したがって、溶剤蒸気供給手段によってチャンバ内に形成された溶剤蒸気雰囲気が偏ることを防止でき、処理液から露出された基板に付着している液滴が偏って引かれることを防止できる。その結果、基板の乾燥不良を防止できる。また、処理槽の周囲におけるチャンバの下方から、下面に向けられた複数の排気孔を通して排気管から気体が排出されるので、分散排気に加えて処理槽から溢れた処理液が排気機構を通して排出されることを防止できる。
【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図であり、図２は、排気機構の要部を示す斜視図である。
【００１４】
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を収容可能である。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、処理液供給源１５に連通接続されており、その流量が制御弁からなる処理液弁１７で制御される。処理液供給源１５は、フッ化水素酸（ＨＦ）や、硫酸・過酸化水素水（Ｈ２ＳＯ４・Ｈ２Ｏ２）の混合液などの薬液や、純水などを処理液として供給管９に供給する。
【００１５】
処理槽１は、その周囲がチャンバ２７で囲われている。チャンバ２７は、上部に開閉自在の上部カバー２９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３１は、図示しない駆動機構によりチャンバ２７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２７の内部にあたる「乾燥位置」とにわたって移動可能である。
【００１６】
なお、上記のリフタ３１が本発明における基板支持機構に相当する。
【００１７】
上部カバー２９の下方であってチャンバ２７の上部内壁には、一対の溶剤ノズル３３と、一対の不活性ガスノズル３４とが配設されている。溶剤ノズル３３には、供給管３５の一端側が連通接続されている。その他端側は、蒸気発生タンク３７に連通接続されている。この供給管３５には、その上流側から順に、溶剤蒸気の流量を調整するための制御弁からなる蒸気弁３８と、溶剤蒸気を加熱するためのインラインヒータ４０とが配設されている。なお、供給管３５は、従来装置の供給管よりも大径（９．５２ｍｍ程度）で構成され、供給管３５の中における溶剤蒸気の流路抵抗を小さくして溶剤ノズル３３への溶剤蒸気の供給が円滑に行われる。供給管３５がインラインヒータ４０を備えていることにより、発生された溶剤蒸気が供給管３５で凝縮することを軽減でき、溶剤濃度が低下することを防止できる。
【００１８】
なお、上記の溶剤ノズル３３が本発明における溶剤蒸気供給手段に相当する。
【００１９】
蒸気発生タンク３７は、蒸気発生空間である内部空間を所定温度に温調し、加熱して溶剤の蒸気を発生させる。蒸気発生タンク３７の内部空間には、溶剤を供給するための溶剤供給源４３が連通接続されている。この例では、溶剤としてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が利用されている。なお、溶剤としては、ＩＰＡの他に、例えば、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）が挙げられる。
【００２０】
不活性ガスノズル３４には、供給管４５の一端側が連通接続されている。その他端側は、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源４７に連通接続されている。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス（Ｎ２）が挙げられる。窒素ガスの供給量は、不活性ガス弁４９によって調整される。不活性ガス弁４９の下流側には、インラインヒータ５０が取り付けられている。このインラインヒータ５０は、不活性ガス供給源４７からの窒素ガスを所定温度に加熱する。
【００２１】
処理槽１の底部には、排出口５７が配設されている。この排出口５７には、ＱＤＲ弁５９が取り付けられている。このＱＤＲ弁５９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２７内の底部に一旦排出される。チャンバ２７の底部には、排出管６３が取り付けられ、ここには排液弁６５が取り付けられている。
【００２２】
チャンバ２７の一部位には、排気管６７が配設されている。その端部には、真空ポンプ６９が取り付けられている。排気管６７には、制御弁からなる排気弁７１が取り付けられている。また、チャンバ２７には、チャンバ２７内のガスの圧力がこもらないようにするために制御弁からなる呼吸弁７３が取り付けられている。
【００２３】
チャンバ２７の内部であって、処理槽１の下方にあたる位置には、排気機構７５が配設されている。この排気機構７５は、排気管７７と、この排気管７７に形成された複数個の排気孔７９とを備えている。排気管７７は、平面視にてアルファベットのＵの字状を呈しており、両端がチャンバ２７の外部へと導出されている。排気管７７の両端は、上述した排気管６７に連通接続されている。複数個の排気孔７９は、排気管７７の外周面のうち、下方に向いた面だけに形成されている。
【００２４】
上述した処理液弁１７、上部カバー２９、リフタ３１、蒸気発生タンク３７、蒸気弁３８、インラインヒータ４０、不活性ガス弁４９、インラインヒータ５０、ＱＤＲ弁５９、排液弁６５、真空ポンプ６９などの動作は、本発明における制御手段に相当する制御部８１によって統括的に制御される。
【００２５】
次に、図３を参照して、上述した基板処理装置の動作について説明する。なお、図３は、基板処理装置の一動作例を示すフローチャートである。
【００２６】
ステップＳ１
上部カバー２９を開放した状態で、基板Ｗを支持したリフタ３１を待機位置から乾燥位置へと下降させ、上部カバー２９を閉止させる。そして、処理液弁１７を開放させて、薬液を含む処理液を処理槽１に供給する。次いで、リフタ３１を処理位置にまで下降させて、基板Ｗを処理液に浸漬させる。これを所定時間だけ維持させた後、処理液供給源１５から純水だけを処理液として処理槽１に供給させる。なお、処理槽１の上縁から溢れた処理液は、チャンバ２７の底部にて回収され、排出管６３を通してチャンバ２７外へ排出される。この水洗処理を所定時間だけ行って基板Ｗに対して洗浄を行わせる。
【００２７】
ステップＳ２〜Ｓ４
水洗処理が終わった後、処理液弁１７を閉止して処理液としての純水の供給を停止させるとともに、ＱＤＲ弁５９を開放して、処理槽１内の純水を急速排水させる。その後、不活性ガス弁４９を開放させて、窒素ガスをチャンバ２７内に供給させ、チャンバ２７内の酸素を追い出す。
【００２８】
ステップＳ５
インラインヒータ４０を加熱状態とするとともに、蒸気弁３８を開放して、所定流量でイソプロピルアルコール蒸気を溶剤ノズル３３からチャンバ２７内に供給させる。これにより、チャンバ２７内がイソプロピルアルコールの蒸気雰囲気とされる。さらに、真空ポンプ６９を作動させるとともに排気弁７１を開放し、排気機構７５を通してチャンバ２７内の気体を排出し、チャンバ２７内を減圧する。このとき、処理槽１を囲うように配置されている排気機構７５の排気孔７５を介して減圧されるので、チャンバ２７内の気体が処理槽１の周囲の複数箇所から分散して排気される。したがって、チャンバ２７内において排気が偏りにくい。
【００２９】
ステップＳ６，Ｓ７
排気弁７１を閉止させるとともに、真空ポンプ６９を停止させてチャンバ２７の減圧を維持させた状態とし、リフタ３１を乾燥位置にまで上昇させる。この状態を所定時間だけ維持させ、イソプロピルアルコール蒸気を基板Ｗに対して凝縮させ、基板Ｗに付着している処理液をイソプロピルアルコールで置換させる。
【００３０】
ステップＳ８
所定時間が経過したら、蒸気弁３８を閉止させるとともに不活性ガス弁４９を調節して、インラインヒータ５０を介して加熱した窒素ガスを所定流量で不活性ガスノズル３４から供給するとともに、真空ポンプ６９を作動させつつ排気弁７１を開放させる。これにより、基板Ｗに付着しているイソプロピルアルコールを揮発させて基板Ｗを乾燥させる。このとき、チャンバ２７内の窒素ガス及び揮発したイソプロピルアルコールが排気されるが、排気機構７５を介して処理槽１の周囲の複数箇所から排気されるので、チャンバ２７内に形成された溶剤蒸気雰囲気が偏ることを防止でき、処理液から露出された基板Ｗに付着している液滴が偏って引かれることを防止できる。その結果、基板Ｗの乾燥不良を防止することができる。排気弁７１を閉止させて真空ポンプ６９を停止させるとともに、チャンバ２７内を大気圧に戻す。そして、上部カバー２９を開放するとともに、リフタ３１を待機位置に上昇させる。
【００３１】
上述したように、本実施例装置によると、真空ポンプ６９によって排気機構７５を介してチャンバ２７内の気体を排出するが、排気機構７５はチャンバ２７内の気体を複数箇所から排気するので、チャンバ２７内において排気が偏りにくい。したがって、溶剤ノズル３３によってチャンバ２７内に形成された溶剤蒸気雰囲気が偏ることを防止でき、処理液から露出された基板Ｗに付着している液滴が偏って引かれることを防止できる。その結果、基板Ｗの乾燥不良を防止することができる。
【００３２】
また。処理槽１の周囲におけるチャンバ２７の下方から、下方に向けられた複数の排気孔７９を通して排気管６７から気体が排出されるので、分散排気に加えて処理槽１から溢れた処理液が排気機構７５を通して排出されることを防止できる。
【００３３】
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。
【００３４】
（１）上述した実施例では、チャンバ２７の下部であってチャンバ２７の内側面と処理槽１の外側面との間に排気機構７５を配置しているが、図１中に点線で示すように、処理槽１の下面側に配設された排気機構７５Ａとしてもよい。この排気機構７５Ａは、処理槽１の下面側に配設された下面排気管７７Ａを備え、さらに外周面のうち下面側に形成された複数個の排気孔を介してチャンバ２７内の気体を排気する。この構成によると、処理槽１から溢れた処理液が下面排気管７７Ａの下面に回り込み、下面排気孔７７Ａを介して排出されることを防止できる。
【００３５】
（２）上述した実施例では、排気機構７５が単一の配管で構成されているが、例えば、図４に示すように複数本の配管で構成してもよい。
すなわち、この排気機構７５Ｂは、両端のうち一方だけが閉塞された４本の排気単管７７Ｂを備え、各排気単管７７Ｂが複数個の排気孔７９Ｂを備えている。各排気単管７７Ｂは、それぞれ真空ポンプ６９によって排気される方向がチャンバ２７の異なる四面方向に向けられている。このように構成した場合、処理槽１の周囲におけるチャンバ２７の下方から複数の排気孔７９Ｂを通して排気単管７７Ｂから気体が排出されるので、上述した実施例の排気機構７５に比較して容易に構成することができる上、同様の作用効果を奏することができる。
【００３６】
（３）上述した実施例では、上述した実施例では、処理槽１が単槽で構成されているが、処理槽１を内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた複槽としてもよい。
【００３７】
（４）上述した実施例では、排気管７７の両端が排気管６７に連通接続されて排気されているが、排気管７７の一端側を閉塞して、他端側からのみ真空ポンプ６９で排気するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】排気機構の要部を示す斜視図である。
【図３】装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】排気機構の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗ  …  基板
１  …  処理槽
７  …  噴出管
３１  …  リフタ
３３  …  溶剤ノズル
３４  …  不活性ガスノズル
５９  …  ＱＤＲ弁
６９  …  真空ポンプ
７５  …  排気機構
７７  …  排気管
７９  …  排気孔
８１  …  制御部
【図１】
0005118403.tif 000002
【図２】
0005118403.tif 000003
【図３】
0005118403.tif 000004
【図４】
0005118403.tif 000005