(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁部を複数のコロで挟持し該コロを回転させて基板を回転させながら、基板の表面及び裏面に一対の洗浄具をそれぞれ摺接させつつ回転させて基板の表面及び裏面をスクラブ洗浄し、
前記スクラブ洗浄終了後、前記洗浄具を待避位置に待避させ、
基板の表面及び裏面に、待避位置にあった整流板をそれぞれ近接させて、基板の表面と整流板との間、及び基板の裏面と整流板の間に不活性ガス流路をそれぞれ形成し、
基板を回転させながら、前記各整流板の中央にそれぞれ設けた噴射ノズルから前記各不活性ガス流路に不活性ガスをそれぞれ導入して、基板の表面及び裏面を乾燥させ、しかる後、
前記整流板を待避位置に戻すことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、ガラス基板、液晶パネル等の高度の清浄度が要求される基板を乾燥する基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて半導体基板上の回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。従って、半導体基板上に配線間距離よりも大きな微粒子が存在すると、配線がショートするなどの不具合が生じるため、基板上に残るパーティクルの寸法や量に対する許容限度はますます厳しいものとなっている。このような事情はマスク等に用いるガラス基板、或いは液晶パネル等の基板のプロセス処理においても同様である。
【０００３】
例えば、基板のエッチングやイオン注入に伴うレジスト剥離、さらには基板のポリッシング（研磨）後に、基板に付着するパーティクルや有機物等を薬液で洗浄し、除去した後に純水で濯ぎ、乾燥する工程を行なう。この乾燥工程は処理の最終工程であるので、雰囲気中の清浄度も高くすることが望ましい。
【０００４】
従来、この種の乾燥装置としては、例えば１０００〜５０００ｒｐｍで基板を高速回転させ、この時の遠心力で基板表面に付着している液体を放射状に吹き飛ばすようにした、いわゆるスピン乾燥装置が一般に知られている。また、チャンバー内で基板（ウエハ）を水平回転させながら上部の吸気孔から気体を吹き付け、下部の排気孔から排気することによって、基板表面に均一な層流を形成する方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記スピン乾燥装置にあっては、基板を該基板の周縁部で保持する爪等の把持部と、この把持部を固定する風車状或いは円盤状のホィールが必要で、しかもこのホィールが基板と一体となって高速回転するようになっているため、この時の遠心力に耐える強度が要求される。しかも、スピン乾燥装置を洗浄装置と一体化しようとすると、ホィールが邪魔となって、ホィールと向き合う基板の裏面のスクラブ洗浄や流体による洗浄が極めて困難となるばかりでなく、把持部で把持された基板の周縁部の洗浄も極めて困難となってしまう。
【０００６】
また、基板を水平方向に回転すると、基板の裏面近傍の流体がその粘性により基板の回転運動に引きずられて回転し、遠心力によって半径方向外向きの速度成分を持つ気流が生じる。このため、チャンバー内に全体として上から下へ向かう清浄な気体の流れが形成されていても、基板裏面側に、軸に沿って上昇し、径方向外側に向かい、基板縁部で下降する局所的な循環流が形成される。このような循環流は、基板を回転させる回転機構の軸受等から発生する汚染物質を巻き上げるので基板裏面を汚染する可能性がある。
【０００７】
なお、基板の周縁部を挟持して該基板を保持する回転自在な複数のコロを有する回転機構を備え、この回転機構で基板を回転させつつ、ブラシ又はスポンジ等の洗浄具を基板に当接させてスクラブ洗浄を行うようにした洗浄装置も知られているが、この種の洗浄装置にあっては、基板とコロとの間で滑りが発生して基板を高速回転させることができず、乾燥装置としての機能を付加することは一般に困難である。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑み、基板の周囲に気流の乱れを発生することがなく、基板両面を高い清浄度で乾燥させることができ、しかも、基板両面をその全面に亘って洗浄できることが可能な基板処理方法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】
上記課題を解決するため本発明では、基板の周縁部を複数のコロで挟持し該コロを回転させて基板を回転させながら、基板の表面及び裏面に一対の洗浄具をそれぞれ摺接させつつ回転させて基板の表面及び裏面をスクラブ洗浄し、前記スクラブ洗浄終了後、前記洗浄具を待避位置に待避させ、基板の表面及び裏面に、待避位置にあった整流板をそれぞれ近接させて、基板の表面と整流板との間、及び基板の裏面と整流板の間に不活性ガス流路をそれぞれ形成し、基板を回転させながら、前記各整流板の中央にそれぞれ設けた噴射ノズルから前記各不活性ガス流路に不活性ガスをそれぞれ導入して、基板の表面及び裏面を乾燥させ、しかる後、前記整流板を待避位置に戻すことを特徴とする。これにより、複数のコロで基板を回転させながら、この表裏両面からＮ２，Ａｒ等の不活性ガスを噴射することで、逆汚染を与えるような気流の乱れの発生を防止して、基板を高い清浄度で乾燥させ、しかも、乾燥時以外の時には整流板を退避させることができる。
【００１０】
また、基板の表面及び裏面に沿って流れる不活性ガスの流れ方向と量を整流板を介してより均一にすることができる。
【００１１】
さらに、整流板を退避させた状態で、基板を回転させつつ、洗浄具を基板の両面に当接させることで、基板両面の全面に亘る洗浄を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の基板処理方法を行う基板処理装置を模式的に示す分解斜視図である。
図１に示すように、この基板処理装置には、基板（半導体ウエハ）Ｗの周縁部を挟持して該基板Ｗを水平に保持する複数（図示では計６個）のコロ１を有する回転機構２が備えられている。前記コロ１は、サーボモータ３に直結され、このサーボモータ３の駆動に伴って回転するよう構成されているとともに、サーボモータ３の回転速度及び回転角度を検知してその回転を制御する制御装置４が備えられている。尚、図示しないが、基板処理装置には、基板をロボットハンド等の移送手段によりコロ１に挟持、搬出するために、コロ１を略水平方向に開閉するための手段を設けている。
【００１３】
前記回転機構２は、基板Ｗを保持して、これを５０〜３００ｒｐｍ程度の低速で回転させるものであり、このように、回転するコロ１で基板Ｗを低速回転させることで、それ程の強度が要求されない。
なお、この例では、全てのコロ１をサーボモータ３で個々に駆動するようにしているが、１個のコロのみをサーボモータで回転させ、他のコロを回転自在に支承するようにしても良い。
【００１４】
一方、前記コロ１で水平に保持された基板Ｗの表面及び裏面に近接して、この表面及び裏面との間に図２に示すように上部不活性ガス流路１０ａ及び下部不活性ガス流路１０ｂをそれぞれ形成する略円板状の上部整流板１１ａ及び下部整流板１１ｂが該基板Ｗを略水平に挟んで上下に配置されている。前記上部整流板１１ａ及び下部整流板１１ｂは上部シリンダ１２ａ及び下部シリンダ１２ｂにそれぞれ接続されており、これら上下部整流板１１ａ，１１ｂは上下部シリンダ１２ａ，１２ｂによって、前記基板Ｗの表面及び裏面に近接する図２に示す乾燥位置と、この位置から退避した図１に示す退避位置との間をそれぞれ移動するように構成されている。上部及び下部整流板の材質としては、高強度樹脂あるいは金属に樹脂コーティングを施した素材等を使用している。
【００１５】
このように、基板Ｗの表面及び裏面に上部整流板１１ａ及び下部整流板１１ｂを最適な距離に近接させて上部不活性ガス流路１０ａ及び下部不活性ガス流路１０ｂをそれぞれ形成することにより、基板Ｗの表面及び裏面に沿って流すＮ2 ，Ａｒ等の不活性ガスの流れ方向と量をより均一にすることができる。
【００１６】
さらに、前記上部整流板１１ａ及び下部整流板１１ｂの中央には、不活性ガス噴射手段としての噴射ノズル１３ａ，１３ｂが設けられ、この噴射ノズル１３ａ，１３ｂは、例えば不活性ガス供給源から延びる可撓性を有する不活性ガス供給パイプ１４にそれぞれ接続されている。
【００１７】
また、前記回転機構２の側方に位置して、前記コロ１で保持された基板Ｗの表面及び裏面に接離自在な一対の洗浄具ロール２０ａ，２０ｂが配置され、このロール２０ａ，２０ｂは、図１に実線で示す退避位置と、仮想線（破線）で示す洗浄位置との間をそれぞれ移動するように構成されている。ロール２０ａ，２０ｂは、それぞれモータ２１ａ，２１ｂに直結されて、モータ２１ａ，２１ｂの回転に伴って回転するようになっている。ロール２０ａ，２０ｂの周囲には最表面に複数の凹凸を有し、多孔質のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製のスポンジ材の円筒スポンジが固着されている。またブラシ材をロール２０ａ，２０ｂの周囲に設けてもよい。
【００１８】
ここに、前記整流板１１ａ，１１ｂの退避位置は、前記ロール２０ａ，２０ｂの洗浄位置と退避位置との間の移動や、基板Ｗのコロ１への受渡しに干渉しないように設定されている。尚、図示しないがロール２０ａ，２０ｂが洗浄位置にあるとき、基板Ｗの表裏面共に洗浄液を供給する手段が設けられている。
【００１９】
次に、上記のように構成した基板処理装置の作用について説明する。
先ず、整流板１１ａ，１１ｂ及びロール２０ａ，２０ｂが退避位置にある状態で、エッチングやイオン注入、又はポリッシング（研磨）等の処理工程が終わった基板１を搬入し、その周縁部をコロ１で保持する。この状態で、サーボモータ３に作動命令が入力され、コロ１を回転させることで、基板Ｗを、例えば５０〜３００ｒｐｍ程度の低速で回転させ、同時に洗浄液を基板Ｗの表裏面に供給した状態で、退避位置にあったロール２０ａ，２０ｂを洗浄位置に移動させ、これを基板Ｗの表面及び裏面に摺接させつつ回転させることで、基板Ｗの両面のスクラブ洗浄を行う。この時、基板Ｗは、回転する複数のコロ１でその周縁部を保持されて回転しているため、このコロ１の干渉を回避して、その全面に亘る洗浄が可能となる。
【００２０】
この洗浄終了後、基板Ｗを回転させた状態でロール２０ａ，２０ｂを退避位置まで退避させ、しかる後、退避位置にあった整流板１１ａ，１１ｂを乾燥位置まで移動させる。そして、不活性ガス供給パイプ１４から不活性ガスを導入して噴射ノズル１３ａ，１３ｂから噴射させる。すると、基板Ｗは、回転による遠心力と、不活性ガスが不活性ガス流路１０ａ，１０ｂに沿って流れることによるガス圧（流速）を受け、これが相乗効果となって徐々に乾燥させられる。この時、基板Ｗは、表裏両面で不活性ガスで囲まれるため、自然酸化膜の生成が防止され、しかも、雰囲気中に浮遊しているパーティクル等の汚染物質の影響を受けることがない。
【００２１】
なお、温度等を調節した不活性ガスを用いることで、乾燥時間を短縮することができる。また、図示しないが、噴射ノズル１３ａ，１３ｂから噴射される不活性ガスの流量、温度等に合わせた最適な位置に整流板１１ａ，１１ｂを移動させる調節機構を設けることが望ましい。
【００２２】
そして、この乾燥作業終了後、整流板１１ａ，１１ｂを退避位置まで退避させ、乾燥後の基板Ｗをコロ１から取り出して、次工程に搬送するのであり、これにより、基板の洗浄と乾燥を連続して行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板の周囲に気流の乱れを発生することがなく、基板両面を高い清浄度で乾燥させることができる。しかも、基板両面をその全面に亘って洗浄でき、基板の洗浄と乾燥を連続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る基板処理方法を行う基板処理装置の一実施形態を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】  本発明に係る基板処理方法を行う基板処理装置における整流板が乾燥位置にある時の縦断図である。
【符号の説明】
１    コロ
２    回転機構
１０ａ，１０ｂ    不活性ガス流路
１１ａ，１１ｂ    整流板
１３ａ，１３ｂ    噴射ノズル（不活性ガス噴射手段）
２０ａ，２０ｂ    洗浄具ロール
【図１】
0004023907.tif 000002
【図２】
0004023907.tif 000003