(57)【要約】【課題】酸化膜成長を生じることなく、基板の表面を良好に乾燥させることができる基板処理方法および基板処理装置を提供すること。【解決手段】ウエハ搬送ロボットＲＢによりウエハＷが搬入されると、ゲートバルブシャッタ３５が閉鎖位置に変位されて、ウエハ通過口１６が密閉される。そして、上方導入管２４から処理チャンバ１１内に窒素ガスが導入されるとともに、処理チャンバ１１内の雰囲気がウエハ周囲排気口２６から急速に排気されて、処理チャンバ１１内の雰囲気が上方導入管２４から導入される窒素ガスの雰囲気に短時間で置換される。その後、上方導入管２４から処理チャンバ１１内にＩＰＡベーパが導入される。これにより、ウエハＷの表面にＩＰＡベーパが供給され、ウエハＷの表面上のトレンチなどに残留している純水は、ＩＰＡベーパが溶け込むことによりＩＰＡ水溶液となり、ＩＰＡの揮発性により速やかに蒸発する。【選択図】図３
2007096103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理チャンバ内を減圧した状態で、基板を乾燥させるための処理を実行する減圧処理工程と、
この減圧処理工程に先立って、前記処理チャンバ内の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換する雰囲気置換工程とを含むことを特徴とする、基板処理方法。
【請求項２】
前記減圧処理工程は、減圧されている前記処理チャンバ内に有機溶剤の蒸気を供給する有機溶剤蒸気供給工程を含むことを特徴とする、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記減圧処理工程は、減圧されている前記処理チャンバ内において基板を加熱する基板加熱工程を含むことを特徴とする、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記処理チャンバに形成された基板通過口を開放し、その基板通過口を介して、基板を前記処理チャンバ内に搬入する基板搬入工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記基板搬入工程と並行して、前記処理チャンバ内において前記基板通過口に向かう不活性ガスの気流を形成する気流形成工程をさらに含むことを特徴とする、請求項４記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記気流形成工程は、前記処理チャンバ内における基板の保持位置を挟んで前記基板通過口と反対側から前記処理チャンバ内に不活性ガスを導入する工程を含むことを特徴とする、請求項５記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記気流形成工程は、前記処理チャンバ内における基板の保持位置よりも前記基板通過口側に形成された基板通過口側排気口から前記処理チャンバ内の雰囲気を排気する工程を含むことを特徴とする、請求項５または６記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記雰囲気置換工程は、前記処理チャンバ内に収容された基板の表面に対向する方向から当該基板に向けて不活性ガスを供給する工程を含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記雰囲気置換工程は、前記処理チャンバ内における基板の保持位置を取り囲む環状に形成された基板周囲排気口から前記処理チャンバ内の雰囲気を排気する工程を含むことを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１０】
基板を収容する処理チャンバと、
この処理チャンバ内を減圧するための減圧手段と、
前記処理チャンバ内の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換するための雰囲気置換手段と、
前記減圧手段および前記雰囲気置換手段を制御して、前記減圧手段により減圧されている前記処理チャンバ内で基板の処理が開始されるのに先立って、前記雰囲気置換手段により前記処理チャンバ内の雰囲気を置換させるための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１１】
前記処理チャンバ内に有機溶剤の蒸気を供給する有機溶剤蒸気供給手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１０記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記処理チャンバ内において基板を加熱する基板加熱手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１０記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記処理チャンバの側面には、基板を前記処理チャンバ内に対して搬入および搬出するための基板通過口が形成されており、
前記処理チャンバ内において前記基板通過口に向かう不活性ガスの気流を形成する気流形成手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１０ないし１２のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記気流形成手段は、前記処理チャンバ内における基板の保持位置を挟んで前記基板通過口と反対側から前記処理チャンバ内に不活性ガスを導入する手段を備えていることを特徴とする、請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記処理チャンバの底壁には、前記処理チャンバ内における基板の保持位置よりも前記基板通過口側の位置に基板通過口側排気口が形成されており、
前記気流形成手段は、前記基板通過口側排気口から前記処理チャンバ内の雰囲気を排気する手段を備えていることを特徴とする、請求項１３または１４記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記雰囲気置換手段は、前記処理チャンバ内に収容された基板の表面に対向する方向から当該基板に向けて不活性ガスを供給する手段を備えていることを特徴とする、請求項１０ないし１６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記処理チャンバの底壁には、前記処理チャンバ内における基板の保持位置を取り囲む環状の基板周囲排気口が形成されており、
前記雰囲気置換手段は、前記基板周囲排気口から前記処理チャンバ内の雰囲気を排気する手段を備えていることを特徴とする、請求項１０ないし１６のいずれかに記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）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、フォトマスク用基板などに代表される各種基板を乾燥させるために適用される基板処理方法および基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に対して処理液を用いた処理が行われる。この処理液を用いた処理の後には、ウエハの表面に付着している処理液を純水で洗い流すリンス処理が行われた後、そのウエハの表面を乾燥させる乾燥処理が行われる。
これらの一連の処理のために用いられる典型的な基板処理装置は、ウエハを水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持されたウエハの表面（上面）に近接した位置に対向配置される遮断板とを備えている。この基板処理装置では、リンス処理の後、ウエハの表面に遮断板が近接されて、その遮断板とウエハの表面との間に窒素ガスを充満させた状態で、スピンチャックによってウエハが高速回転されることにより、ウエハに付着している純水が振り切られて除去（乾燥）される。
【０００３】
ところが、このような基板処理装置では、ウエハの表面に形成されているトレンチや微細パターン間に入り込んだ純水が振り切られず、そのトレンチや微細パターン間の底部に純水の液滴が残るおそれがある。
そのため、振り切り乾燥後のウエハを収容器内に収容し、収容器内を排気して減圧した後、その収容器内にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの有機溶剤の蒸気を供給して、ウエハの表面のトレンチや微細パターン間に入り込んだ純水を有機溶剤の蒸気と置換して、ウエハの表面を乾燥させるか、あるいは、収容器内を排気して減圧した後に、収容器内のウエハを加熱して、ウエハの表面を乾燥させる手法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２０７４８４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、ウエハを収容器内に搬入する際に、収容器内に外部雰囲気が入り込み、その外部雰囲気に含まれる酸素がウエハの表面に悪影響を及ぼすおそれがある。たとえば、ウエハの表面にゲート酸化膜が形成されている場合には、有機溶剤の蒸気を供給している間に、ゲート酸化膜が成長し、ゲート酸化膜の膜厚などが変化してしまう。また、ウエハの表面に金属配線膜が形成されている場合には、その金属配線膜の表面に酸化膜が成長し、金属配線膜の電気的特性が変化してしまう。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、酸化膜成長を生じることなく、基板の表面を良好に乾燥させることができる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を収容する処理チャンバ（１１）内を減圧した状態で、基板を乾燥させるための処理を実行する減圧処理工程と、この減圧処理工程に先立って、前記処理チャンバ内の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換する雰囲気置換工程とを含むことを特徴とする、基板処理方法である。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【０００７】
この方法によれば、減圧状態の処理チャンバ内で基板を乾燥させるための処理が開始される前に、その処理チャンバ内の雰囲気が不活性ガス雰囲気に置換される。そのため、基板の表面にゲート酸化膜や金属配線膜が形成されていても、その基板の処理中に酸化膜成長が生じることを防止することができる。よって、酸化膜成長を生じることなく、基板の表面を良好に乾燥させることができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記減圧処理工程は、減圧されている前記処理チャンバ内に有機溶剤の蒸気を供給する有機溶剤蒸気供給工程を含むことを特徴とする、請求項１記載の基板処理方法である。
この方法によれば、減圧されている処理チャンバ内に有機溶剤の蒸気を供給することにより、基板の表面に残留している水分に有機溶剤が溶け込み、その水分を有機溶剤の揮発性により速やかに蒸発させることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記減圧処理工程は、減圧されている前記処理チャンバ内において基板を加熱する基板加熱工程を含むことを特徴とする、請求項１記載の基板処理方法である。
この方法によれば、減圧されている処理チャンバ内で基板を加熱することにより、基板の表面に残留している水分を速やかに蒸発させることができる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、前記処理チャンバに形成された基板通過口（１６）を開放し、その基板通過口を介して、基板を前記処理チャンバ内に搬入する基板搬入工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理方法である。
この方法によれば、処理チャンバに形成された基板通過口を開放して、その基板通過口から処理チャンバ内に基板を搬入することができる。
【００１１】
請求項５記載の発明は、前記基板搬入工程と並行して、前記処理チャンバ内において前記基板通過口に向かう不活性ガスの気流を形成する気流形成工程をさらに含むことを特徴とする、請求項４記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板通過口が開放されているときに、その基板通過口に向かう不活性ガスの気流が形成されることにより、処理チャンバの外部の雰囲気が基板通過口から処理チャンバ内に進入することを防止することができる。
【００１２】
請求項６記載の発明は、前記気流形成工程は、前記処理チャンバ内における基板の保持位置を挟んで前記基板通過口と反対側から前記処理チャンバ内に不活性ガスを導入する工程を含むことを特徴とする、請求項５記載の基板処理方法である。
この方法によれば、処理チャンバ内における基板の保持位置を挟んで基板通過口と反対側から処理チャンバ内に不活性ガスを導入することにより、処理チャンバ内に基板通過口に向かう不活性ガスの気流を形成することができる。
【００１３】
請求項７記載の発明は、前記気流形成工程は、前記処理チャンバ内における基板の保持位置よりも前記基板通過口側に形成された基板通過口側排気口（２７）から前記処理チャンバ内の雰囲気を排気する工程を含むことを特徴とする、請求項５または６記載の基板処理方法である。
この方法によれば、処理チャンバ内における基板の保持位置よりも基板通過口側に形成された基板通過口側排気口から処理チャンバ内の雰囲気を排気することにより、処理チャンバ内に基板通過口に向かう不活性ガスの気流を形成することができる。
【００１４】
このとき、処理チャンバ内における基板の保持位置を挟んで基板通過口と反対側から処理チャンバ内に不活性ガスを導入すれば、基板通過口に向かう不活性ガスの気流をより確実に形成することができる。つまり、請求項６記載の発明と請求項７記載の発明とが組み合わされることによって、基板通過口に向かう不活性ガスの気流のより確実な形成を達成することができる。
【００１５】
請求項８記載の発明は、前記雰囲気置換工程は、前記処理チャンバ内に収容された基板の表面に対向する方向から当該基板に向けて不活性ガスを供給する工程を含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理方法である。
この方法によれば、処理チャンバ内に収容された基板の表面に対向する方向から基板に向けて不活性ガスを供給することにより、基板の周囲の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換することができる。
【００１６】
請求項９記載の発明は、前記雰囲気置換工程は、前記処理チャンバ内における基板の保持位置を取り囲む環状に形成された基板周囲排気口（２６）から前記処理チャンバ内の雰囲気を排気する工程を含むことを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理方法である。
この方法によれば、処理チャンバ内に不活性ガスを導入しつつ、処理チャンバ内における基板の保持位置を取り囲む環状に形成された基板周囲排気口から処理チャンバ内の雰囲気を排気することにより、基板の周囲の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換することができる。
【００１７】
このとき、処理チャンバ内に収容された基板の表面に対向する方向から基板に向けて不活性ガスを供給すれば、基板の周囲の雰囲気の不活性ガス雰囲気への置換をより効率よく達成することができる。つまり、請求項８記載の発明と請求項９記載の発明とが組み合わされることによって、基板の周囲の雰囲気の不活性ガス雰囲気へのより効率的な置換を達成することができる。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、基板（Ｗ）を収容する処理チャンバ（１１）と、この処理チャンバ内を減圧するための減圧手段（２６，２８，３０）と、前記処理チャンバ内の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換するための雰囲気置換手段（２２，２４，２６，２８，３０）と、前記減圧手段および前記雰囲気置換手段を制御して、前記減圧手段により減圧されている前記処理チャンバ内で基板の処理が開始されるのに先立って、前記雰囲気置換手段により前記処理チャンバ内の雰囲気を置換させるための制御手段（３７）とを含むことを特徴とする、基板処理装置である。
【００１９】
この構成によれば、請求項１記載の発明を実施することができ、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１１記載の発明は、前記処理チャンバ内に有機溶剤の蒸気を供給する有機溶剤蒸気供給手段（２３）をさらに含むことを特徴とする、請求項１０記載の基板処理装置である。
【００２０】
この構成によれば、請求項２記載の発明を実施することができ、請求項２に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１２記載の発明は、前記処理チャンバ内において基板を加熱する基板加熱手段（３８）をさらに含むことを特徴とする、請求項１０記載の基板処理装置である。
この構成によれば、請求項３記載の発明を実施することができ、請求項３に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、前記処理チャンバの側面には、基板を前記処理チャンバ内に対して搬入および搬出するための基板通過口（１６）が形成されており、前記処理チャンバ内において前記基板通過口に向かう不活性ガスの気流を形成する気流形成手段（１８，１９，２７，２９，３１）をさらに含むことを特徴とする、請求項１０ないし１２のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２２】
この構成によれば、請求項４および５記載の発明を実施することができ、請求項４および５に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１４記載の発明は、前記気流形成手段は、前記処理チャンバ内における基板の保持位置を挟んで前記基板通過口と反対側から前記処理チャンバ内に不活性ガスを導入する手段（１８，１９）を備えていることを特徴とする、請求項１３記載の基板処理装置である。
【００２３】
この構成によれば、請求項６記載の発明を実施することができ、請求項６に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１５記載の発明は、前記処理チャンバの底壁（１２）には、前記処理チャンバ内における基板の保持位置よりも前記基板通過口側の位置に基板通過口側排気口（２７）が形成されており、前記気流形成手段は、前記基板通過口側排気口から前記処理チャンバ内の雰囲気を排気する手段（２９，３１）を備えていることを特徴とする、請求項１３または１４記載の基板処理装置である。
【００２４】
この構成によれば、請求項７記載の発明を実施することができ、請求項７に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１６記載の発明は、前記雰囲気置換手段は、前記処理チャンバ内に収容された基板の表面に対向する方向から当該基板に向けて不活性ガスを供給する手段（２２，２４）を備えていることを特徴とする、請求項１０ないし１６のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２５】
この構成によれば、請求項８記載の発明を実施することができ、請求項８に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
請求項１７記載の発明は、前記処理チャンバの底壁（１２）には、前記処理チャンバ内における基板の保持位置を取り囲む環状の基板周囲排気口（２６）が形成されており、前記雰囲気置換手段は、前記基板周囲排気口から前記処理チャンバ内の雰囲気を排気する手段（２８，３０）を備えていることを特徴とする、請求項１０ないし１６のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２６】
この構成によれば、請求項９記載の発明を実施することができ、請求項９に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す縦断面図であり、図２は、その横断面図である。この基板処理装置は、一連の洗浄処理が行われた後のウエハＷ（主として、ウエハＷのデバイス形成領域側の表面）を乾燥させるために用いられる。すなわち、一連の洗浄処理では、ウエハＷの表面に洗浄液（たとえば、薬液）が供給されて、そのウエハＷの表面が洗浄液により洗浄された後、ウエハＷの表面に付着している洗浄液を純水で洗い流すリンス処理が行われ、その後、ウエハＷを高速回転させることにより、ウエハＷに付着している純水を振り切って乾燥させるスピンドライ処理が行われる。スピンドライ処理後のウエハＷの表面には、トレンチや微細パターン間などに純水が残留しているおそれがあり、この基板処理装置は、そのスピンドライ処理後のウエハＷの表面から純水を完全に除去するために用いられる。
【００２８】
この基板処理装置は、略直方体形状の処理チャンバ１１と、処理チャンバ１１内に設けられ、処理チャンバ１１の底壁１２上に配置された円板状のウエハ保持台１３と、ウエハ保持台１３に対してウエハＷを昇降させるための複数本（たとえば、８本）のリフトピン１４とを備えている。
処理チャンバ１１の一方側の側壁１５には、処理チャンバ１１内に対して搬入および搬出されるウエハＷが通過するウエハ通過口１６が形成されている。
【００２９】
また、処理チャンバ１１の側壁１５と対向する側壁１７には、窒素ガスバルブ１８を介して供給される窒素ガスを処理チャンバ１１内に導入するための側方導入管１９が貫通して設けられている。側方導入管１９の処理チャンバ１１内に臨む端面は、側壁１７の内面とほぼ面一となっている。そして、側壁１７の内側に隣接して、その側壁１７の内面のほぼ全域を覆うように、拡散板２０が設けられている。この拡散板２０は、多数の吐出口（図示せず）を有しており、側方導入管１９から導入される窒素ガスを、多数の吐出口から分散して吐出することによって、側壁１７の内面と平行な面内（ウエハＷの表面と垂直な面内）でほぼ均一な流速となるシャワー状に拡散させて処理チャンバ１１内に供給する。
【００３０】
処理チャンバ１１の上壁２１には、窒素ガスバルブ２２を介して供給される窒素ガスおよびＩＰＡバルブ２３を介して供給されるＩＰＡベーパ（ＩＰＡ蒸気）を処理チャンバ１１内に導入するための上方導入管２４が貫通して設けられている。上方導入管２４の処理チャンバ１１内に臨む端面は、上壁２１の内面とほぼ面一となっている。そして、上壁２１の内側に隣接して、ウエハＷよりも大きな径を有する円板状の拡散板２５が設けられている。この拡散板２５は、多数の吐出口（図示せず）を有しており、上方導入管２４から導入される窒素ガスおよびＩＰＡベーパを、多数の吐出口から分散して吐出することによって、上壁２１の内面と平行な面内（ウエハＷの表面と平行な面内）でほぼ均一な流速となるシャワー状に拡散させて処理チャンバ１１内に供給する。
【００３１】
処理チャンバ１１の底壁１２には、ウエハ保持台１３の周囲を取り囲む平面視円環状のウエハ周囲排気口２６と、このウエハ周囲排気口２６とウエハ通過口１６（側壁１５）との間において、側壁１５と平行な方向に延びる平面視長方形状のウエハ通過口側排気口２７とが形成されている。ウエハ通過口側排気口２７は、底壁１２の側壁１５と平行な方向におけるほぼ全幅にわたって形成されている。そして、これらのウエハ周囲排気口２６およびウエハ通過口側排気口２７には、それぞれ排気設備（図示せず）に接続された排気管２８，２９が接続されている。排気管２８，２９の途中部には、それぞれ排気バルブ３０，３１が介装されている。これらの排気バルブ３０，３１を選択的に開閉することによって、処理チャンバ１１内の雰囲気をウエハ周囲排気口２６から排気したり、処理チャンバ１１内の雰囲気をウエハ通過口側排気口２７から排気したりすることができる。
【００３２】
各リフトピン１４は、処理チャンバ１１の底壁１２およびウエハ保持台１３を上下に貫通して形成された貫通孔３２に挿通されて、それらの底壁１２およびウエハ保持台１３に対して昇降可能に設けられている。また、各リフトピン１４は、共通の支持部材３３に支持されており、この支持部材３３に結合されたリフトピン昇降機構３４によって、その先端がウエハ保持台１３の上方に突出する状態とウエハ保持台１３の下方に没入する状態との間で一体的に昇降される。
【００３３】
また、この基板処理装置は、ウエハ通過口１６が形成された側壁１５の外側には、ウエハ通過口１６を閉鎖可能なサイズに形成された長方形板状のゲートバルブシャッタ３５が備えられている。ゲートバルブシャッタ３５には、ゲートバルブ開閉機構３６が結合されており、このゲートバルブ開閉機構３６によって、ゲートバルブシャッタ３５は、側壁１５の外面に密着して、ウエハ通過口１６を密閉する閉鎖位置と、側壁１５の側方へ離間しつつ下降して、ウエハ通過口１６を大きく開放する開放位置とに変位される。
【００３４】
さらに、この基板処理装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを含むマイクロコンピュータからなる制御部３７を備えている。制御部３７は、ウエハＷに対する処理を実現するために、窒素ガスバルブ１８，２２、ＩＰＡバルブ２３および排気バルブ３０，３１の開閉を制御し、また、リフトピン昇降機構３４およびゲートバルブ開閉機構３６の駆動を制御する。
【００３５】
図３は、ウエハＷの処理時の様子を図解的に示す縦断面図である。スピンドライ処理後のウエハＷは、ウエハ搬送ロボットＲＢにより、この基板処理装置に搬入されてくる。ウエハ搬送ロボットＲＢによるウエハＷの搬入に先立って、図３（ａ）に示すように、ゲートバルブ開閉機構３６によりゲートバルブシャッタ３５が開放位置に変位されて、ウエハ通過口１６が開放される。また、ウエハ通過口１６が開放されている間は、窒素ガスバルブ１８および排気バルブ３１が開かれて、側方導入管１９から処理チャンバ１１内に窒素ガスが導入されるとともに、処理チャンバ１１内の雰囲気がウエハ通過口側排気口２７から排気される。これにより、処理チャンバ１１内には、ウエハ保持台１３のウエハ通過口１６と反対側、つまり側壁１７側からウエハ通過口１６へ向かう窒素ガスの気流が形成され、この気流によって、処理チャンバ１１の外部の雰囲気が処理チャンバ１１内に流入することが防止される。このとき、窒素ガスバルブ２２、ＩＰＡバルブ２３および排気バルブ３０は閉じられている。
【００３６】
ウエハ搬送ロボットＲＢによりウエハＷが搬入されてくると、図３（ｂ）に示すように、リフトピン昇降機口３４によりリフトピン１４が上昇されて、ウエハ搬送ロボットＲＢからリフトピン１４上にウエハＷが受け取られる。そして、ウエハ搬送ロボットＲＢが処理チャンバ１１内から退避されると、ゲートバルブ開閉機構３６によりゲートバルブシャッタ３５が閉鎖位置に変位されて、ウエハ通過口１６が密閉される。ウエハ通過口１６が密閉されると、窒素ガスバルブ１８および排気バルブ３１が閉じられて、窒素ガスバルブ２２および排気バルブ３０が開かれる。これにより、上方導入管２４から処理チャンバ１１内に窒素ガスが導入されるとともに、処理チャンバ１１内の雰囲気がウエハ周囲排気口２６から急速に排気されて、処理チャンバ１１内の雰囲気が上方導入管２４から導入される窒素ガスの雰囲気に短時間で置換される。また、ウエハ周囲排気口２６からの排気流量よりも、上方導入管２４から処理チャンバ１１内に導入される窒素ガスの流量が小さく設定されていることにより、処理チャンバ１１内が減圧されていく。処理チャンバ１１内は、たとえば、最終的に０．５ｋＰａまで減圧される。
【００３７】
処理チャンバ１１内の減圧と並行して、または、処理チャンバ１１内が目標気圧まで減圧された後、リフトピン昇降機口３４によりリフトピン１４が下降されて、リフトピン１４上のウエハＷがウエハ保持台１３上に移載される。その後、窒素ガスバルブ２２が閉じられて、ＩＰＡバルブ２３が開かれることにより、図３（ｃ）に示すように、上方導入管２４から処理チャンバ１１内にＩＰＡベーパが導入される。このとき、排気バルブ３０は開かれており、処理チャンバ１１内の減圧状態が保たれたまま、その減圧された処理チャンバ１１内へのＩＰＡベーパの導入が行われる。これにより、ウエハＷの表面にＩＰＡベーパが供給され、ウエハＷの表面上のトレンチなどに残留している純水は、ＩＰＡベーパが溶け込むことによりＩＰＡ水溶液となり、ＩＰＡの揮発性により速やかに蒸発する。
【００３８】
処理チャンバ１１内へのＩＰＡベーパの供給が所定時間にわたって行われると、図３（ｄ）に示すように、リフトピン昇降機口３４によりリフトピン１４が上昇されて、ウエハ保持台１３上のウエハＷがウエハ搬送ロボットＲＢとウエハＷを受け渡しできる位置に持ち上げられる。そして、ＩＰＡバルブ２３が閉じられ、窒素ガスバルブ２２が開かれて、上方導入管２４から処理チャンバ１１内に窒素ガスが導入される。このとき、排気バルブ３０は開かれている。したがって、処理チャンバ１１内のＩＰＡベーパを含む雰囲気は、上方導入管２４から導入される窒素ガスの雰囲気に急速に置換されていく。また、ウエハ周囲排気口２６からの排気流量よりも、上方導入管２４から処理チャンバ１１内に導入される窒素ガスの流量が大きく設定されていることにより、処理チャンバ１１内が大気圧に戻されていく。
【００３９】
処理チャンバ１１内の雰囲気が窒素ガス雰囲気に置換され、かつ、処理チャンバ１１内が大気圧に戻ると、図３（ｅ）に示すように、ゲートバルブ開閉機構３６によりゲートバルブシャッタ３５が開放位置に変位されて、ウエハ通過口１６が開放される。また、ウエハ通過口１６が開放されると、窒素ガスバルブ２２および排気バルブ３０が閉じられ、窒素ガスバルブ１８および排気バルブ３１が開かれて、側方導入管１９から処理チャンバ１１内に窒素ガスが導入されるとともに、処理チャンバ１１内の雰囲気がウエハ通過口側排気口２７から排気される。これにより、処理チャンバ１１内に、側壁１７側からウエハ通過口１６へ向かう窒素ガスの気流が形成され、この気流によって、処理チャンバ１１の外部の雰囲気が処理チャンバ１１内に流入することが防止される。そして、その気流が形成された状態で、ウエハ通過口１６から処理チャンバ１１内にウエハ搬送ロボットＲＢが進入し、リフトピン１４上のウエハＷが、ウエハ搬送ロボットＲＢに受け取られて、ウエハ搬送ロボットＲＢにより処理チャンバ１１から搬出されていく。
【００４０】
以上のように、この実施形態によれば、減圧状態の処理チャンバ１１内でウエハＷを乾燥させるための処理が開始される前に、その処理チャンバ１１内の雰囲気が窒素ガス雰囲気に置換される。そのため、ウエハＷの処理中における処理チャンバ１１内の雰囲気は酸素を含まないので、ウエハＷの表面にゲート酸化膜や金属配線膜が形成されていても、ウエハＷの処理中に酸化膜成長が生じるおそれがない。よって、酸化膜成長を生じることなく、ウエハＷの表面を良好に乾燥させることができる。
【００４１】
また、ウエハ通過口１６が開放されている間は、処理チャンバ１１内において、そのウエハ通過口１６に向かう窒素ガスの気流が形成されることにより、処理チャンバ１１の外部の雰囲気がウエハ通過口１６から処理チャンバ１１内に進入することを防止することができる。よって、酸素を含む雰囲気下でウエハＷの処理が行われることをより確実に防止することができ、ウエハＷの処理中に酸化膜成長が生じることを確実に防止することができる。
【００４２】
なお、処理チャンバ内においてウエハ通過口１６に向かう窒素ガスの気流は、ウエハ通過口１６と対向する側壁１７に設けられた側方導入管１９から窒素ガスを導入するか、または、処理チャンバ１１の底壁１２において側壁１５に沿って形成されたウエハ通過口側排気口２７から排気を行うことにより形成することができるが、この実施形態のように、両方を並行して行うことにより、ウエハ通過口１６に向かう窒素ガスの気流のより確実な形成を達成することができる。
【００４３】
また、この実施形態のように、処理チャンバ１１の上壁２１に設けられた上方導入管２４から窒素ガスを導入しつつ、処理チャンバ１１の底壁１２においてウエハ保持台１３の周囲を取り囲む平面視円環状に形成されたウエハ周囲排気口２６から排気を行うことにより、処理チャンバ１１内の雰囲気、とくにウエハＷの周囲の雰囲気を窒素ガス雰囲気に効率よく置換することができる。
【００４４】
さらに、この実施形態のように、減圧されている処理チャンバ１１内にＩＰＡベーパを供給することにより、ウエハＷの表面に残留している水分を速やかに蒸発させることができるが、この処理に代えて、減圧されている処理チャンバ１１内でウエハＷを加熱することによっても、ウエハＷの表面に残留している水分を速やかに蒸発させることができる。すなわち、図１に破線で示すように、ウエハ保持台１３の内部にヒータ３８を埋設しておき、処理チャンバ１１内を窒素ガス雰囲気に置換しつつ減圧した後、その減圧された窒素ガス雰囲気下で、ウエハ保持台１３上に載置されたウエハＷを１００〜４００℃に加熱することにより、ウエハＷの表面に残留している水分を蒸発させてもよい。この場合、図１に二点鎖線で示すように、処理チャンバ１１の上壁２１に冷却装置３９を設けて、減圧された窒素ガス雰囲気下でのウエハＷの加熱処理後に、その冷却装置３９により、ウエハＷとともに処理チャンバ１１内を１００℃以下まで冷却することが好ましい。こうすることにより、ウエハＷが高温のまま処理チャンバ１１から搬出されることを防止することができ、ウエハ搬送ロボットＲＢなどが熱による悪影響を受けることを防止することができる。また、ウエハ通過口１６を開放したときに、高温雰囲気が処理チャンバ１１の外部に漏れ出すことを防止することができる。
【００４５】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、上述した形態以外の形態でも実施することができる。たとえば、上述の実施形態では、処理チャンバ１１内に導入される不活性ガスの一例として窒素ガスを取り上げたが、窒素ガスに限らず、窒素ガスと水素ガスとの混合気体やヘリウムガスなどの他の種類の不活性ガスが処理チャンバ１１内に導入されてもよい。
【００４６】
また、ウエハＷを乾燥させるためにＩＰＡベーパを処理チャンバ１１内に導入するとしたが、ＩＰＡベーパ以外に、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）などの他の種類の有機溶剤が処理チャンバ１１内に導入されてもよい。
さらにまた、基板の一例としてウエハＷを取り上げたが、処理の対象となる基板は、ウエハＷに限らず、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、ＦＥＤ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またはフォトマスク用基板であってもよい。
【００４７】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す縦断面図である。
【図２】図１に示す基板処理装置の横断面図である。
【図３】基板処理時の様子を図解的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１    処理チャンバ
１２    底壁
１４    リフトピン
１６    ウエハ通過口
１８    窒素ガスバルブ
１９    側方導入管
２２    窒素ガスバルブ
２３    ＩＰＡバルブ
２４    上方導入管
２６    ウエハ周囲排気口
２７    ウエハ通過口側排気口
２８    排気管
２９    排気管
３０    排気バルブ
３１    排気バルブ
３７    制御部
３８    ヒータ
Ｗ      ウエハ
【図１】
2007096103.tif 000003
【図２】
2007096103.tif 000004
【図３】
2007096103.tif 000005