JP2012039163A

JP2012039163A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2012039163A
Application number: JP2011255850A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Edo; 裕樹江戸; Takehiko Mikamoto; 武彦三家本; Hiroshi Yamaguchi; 弘山口; Katsuyoshi Nakamu; 勝吉中務
Original assignee: Jet Co Ltd
Current assignee: Jet Co Ltd
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2012-02-23

Abstract

【課題】本発明の目的は、被処理基板に略均一に乾燥流体を供給するようにして乾燥不良をなくし、薬液・洗浄処理及び乾燥処理の一連の処理を効率的に行なえる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】洗浄槽３と、その上方に設けた乾燥室６との間にシャッター部材８を設けるとともに、シャッター部材８の略中央部に乾燥流体を排出させるための排気口９_１を形成し、上記乾燥室６の上部には、両側壁の対向する面のそれぞれに乾燥流体を噴射する噴射ノズル１５ａ，１５ｂを設け、これら噴射ノズルに設けた複数の噴射口を互いに対向させ、これら噴射口から水平方向に噴射させた乾燥流体を上記乾燥室６の上方中央部で衝突させてから排気口９_１に導いて、下方に向かう乾燥流体の流れを形成する。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば半導体ウェーハ、液晶表示パネル基板等の各種基板を薬液処理したのち、洗浄及び乾燥する基板処理装置に係り、詳しくは、一連の処理を１つの処理装置で行うことができる基板処理装置に関するものである。

半導体ウェーハ、液晶表示パネル基板等の各種基板のうち、例えば半導体ウェーハは、その表面を清浄にするために、ウェーハ表面を各種薬液によって処理したのち、純水等によって洗浄し、さらにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の有機溶剤を用いて乾燥する処理が行われている。具体的には、この処理は、ウェーハを薬液及び純水によって洗浄したのちに、ＩＰＡのベーパに晒してウェーハの表面にＩＰＡを凝縮させ、このＩＰＡの凝縮により、それまでウェーハに付着していた純水をＩＰＡと置換させてパーティクル等の汚染物質を洗い落した後、ＩＰＡを蒸発させてウェーハ表面を乾燥するものとなっている。ところが、乾燥処理工程において、ウェーハ表面に水滴が僅かでも残っていると、ウェーハ表面にウォータマークが形成され、このウォータマークはパーティクルと同様にウェーハの品質不良の原因となってしまうことがある。

そこで、この基板処理装置では、特に乾燥処理工程において、水滴、汚染物質等がウェーハに残留しないようにしなければならないが、これまでの基板処理装置は、処理工程毎に別々の処理槽、すなわち薬液処理槽、洗浄処理槽及び乾燥処理槽を隣接配置しておき、これらの処理槽に順次ウェーハを移動浸漬して一連の処理を行う、いわゆるバッチ処理方式が採用されている。しかしながら、この方式を採用すると、複数個の各種処理槽を必要とするとともに各処理槽毎にウェーハを移送させなければならないので、処理設備が大型化してしまい、また処理効率、すなわちスループットを上げることに限界があることから、近年は、薬液・洗浄処理及び乾燥処理の一連の処理を１つの処理装置で行うようにして小型化及び高効率化を図った基板処理装置が開発されている（例えば、下記特許文献１、２参照）。

図１０は下記特許文献１に記載された基板処理装置の縦断面図、図１１は図１０の乾燥室内での乾燥ガスの流れを示した概略縦断面図である。
基板処理装置１００は、図１０に示すように、薬液や純水等が貯留され、この貯留された薬液等にウェーハＷを浸漬して薬液・洗浄処理する洗浄槽１０１と、この洗浄槽１０１の上方に配置して洗浄槽１０１で薬液・洗浄処理されたウェーハＷを乾燥処理する乾燥室１０２と、これらの洗浄槽１０１と乾燥室１０２とが連通穴で連結されてこの連絡穴を開閉するスライド扉を有したスライド扉機構Ｓと、乾燥室１０２の底部を閉鎖する回転扉機構Ｄとを備えた構成を有している。

この従来技術における洗浄槽１０１及び乾燥室１０２でのウェーハの処理は、スライド扉機構Ｓを作動させてスライド扉で連通穴を閉鎖することにより洗浄槽１０１と乾燥室１０２とを仕切り、この仕切った状態で洗浄槽１０１において洗浄処理を行い、洗浄が終了した段階でスライド扉を移動させて連通穴を開口し、洗浄が終了したウェーハＷを洗浄槽１０１から引き上げ、乾燥室１０２に収納し、回転扉機構Ｄで乾燥室１０２の底部を閉鎖した状態で乾燥処理を行うようになっている。

乾燥室１０２は、上下にウェーハＷを挿通できる大きさの開口部１０２ａ、１０２ｂを備えた所定大きさの筒状体からなり、下方の開口部１０２ｂはスライド扉に対峙させ、上方の開口部１０２ａは開閉自在な蓋体１０３で覆われている。上方の開口部１０２ａ近傍には、両側に２本のノズル１０４_１、１０４_２が対向して配設され、また下方の開口部１０２ｂ近傍には、それぞれのノズル１０４_１、１０４_２に対応した排気口１０５_１、１０５_２が形成され、各ノズル１０４_１、１０４_２と排気口１０５_１、１０５_２とは乾燥室１０２の両側で対向して配設されている。各排気口１０５_１、１０５_２には、それぞれ整流板１０６_１、１０６_２が装着され、また、内周壁には、パネルヒーターＨが設けられ、乾燥時に乾燥室内が所定の温度にコントロールされるようになっている。

この乾燥室１０２におけるウェーハＷの乾燥は、上方のノズル１０４_１、１０４_２から窒素ガス等の乾燥ガスをウェーハＷへ吹き付けて行ない、使用済みの乾燥ガスは、整流板１０６_１、１０６_２を介して排気口１０５_１、１０５_２から吸引されて外へ排気されるようになっている。

また、同様の洗浄・乾燥処理装置は、下記特許文献２にも紹介されている。この洗浄・乾燥処理装置は、洗浄槽と乾燥室とを、連通穴を有する固定基体で連結している。そして、この固定基体の両側に一対のノズルを対向配設するとともに排気口を設け、これらのノズルから乾燥ガスを乾燥室の内周壁に沿わせて吹き付けて、この乾燥室内で乾燥ガスを対流させてウェーハの乾燥処理を行うようになっている。

特開平１０−２０９１０９号公報（図３、図１３、段落〔００４６〕〜〔００５１〕）特許第３１２８６４３号（図４、段落〔００４３〕〜〔００４８〕

上記特許文献１の基板処理装置１００におけるウェーハの乾燥処理は、乾燥室１０２の上方の対向するノズル１０４_１、１０４_２から乾燥ガスをウェーハＷへ吹き付けることにより行われる。この乾燥ガスは、図１１に示すように、乾燥室内の両側から互いに円弧を描きながらウェーハＷの中心部に向かって流れて下方の排気口１０５_１、１０５_２へ吸引されて乾燥室の外へ排気され、この過程でウェーハＷの乾燥処理がなされる。

ところが、この乾燥ガスの流れは、円盤状ウェーハＷの中心部を通る垂直線上の上下、すなわち、この垂直線上にあってウェーハＷの中心を境に上下の領域Ａ_１、Ａ_２に吹き付けられる乾燥ガスの量が他の領域に比べて少なく、しかもその量が不均一になる。その結果、ウェーハＷの表面に乾燥ムラが発生し、乾燥不良を起す恐れがある。
特に、上記領域Ａ_２はウェーハＷの下方にあって水滴が集中するので、乾燥しにくい状態となっている。また、上記特許文献２に記載された基板処理装置においても、ウェーハ中心部の下方領域（ウェーハを保持するウェーハボード付近）への乾燥ガスの吹き付け量が他の領域に比べて少なくなるので、同様の乾燥不良を起す恐れがある。

本発明は、このような従来技術が抱える課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、被処理基板に対し略均一に乾燥流体を供給するようにして乾燥不良をなくし、薬液・洗浄処理及び乾燥処理からなる一連の処理をより効率的に行なえる基板処理装置を提供することにある。

この発明は、薬液や純水等の処理液を貯留し、この貯留された処理液に被処理基板を浸漬して処理する洗浄槽と、前記洗浄槽の上方に配置して洗浄済み被処理基板を前記洗浄槽から引上げて乾燥処理する乾燥室とを備えるとともに、前記洗浄槽と前記乾燥室との間には、これらの間を仕切るシャッター部材をスライド自在に設けた基板処理装置を前提とする。

そして、第１の発明は、上記基板処理装置を前提とし、上記シャッター部材には、略中央部に乾燥流体を排出させるための排気口を形成するとともに、上記乾燥室の上部には、両側壁の対向する面のそれぞれに乾燥流体を噴射する噴射ノズルを設け、これら噴射ノズルに設けた複数の噴射口を互いに対向させ、これら噴射口から水平方向に噴射させた乾燥流体を上記乾燥室の上方中央部で衝突させ、この衝突させた乾燥流体を上記排気口に導く構成にしたことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明を前提とし、上記乾燥室は上部に開口部を備え、この開口部には両側が、外側へ拡張された拡張部を設け、この拡張部に上記噴射ノズルを収納したことを特徴とする。

第１、第２の発明は、洗浄槽と乾燥室との間に、これらの間を仕切るともに乾燥流体を排出させる排気穴を略中央部に設けたシャッター部材をスライド自在に設けているので、乾燥室に供給した乾燥流体は、乾燥室の下部中央から室外へ排出される。
しかも、乾燥室の上部には、対向する壁面に噴射ノズルを設け、その噴射口を互いに対向させているので、噴射口から噴射された乾燥流体は、乾燥室の上方中央部で衝突して下方に向かう流れを形成し、下方に位置するシャッター部材の略中央部の排気口へ導かれる。その過程で、乾燥流体は、被処理基板に均一に接触して良好な乾燥処理が行われる。
特に、乾燥流体が中央下方に集まり排出されるため、水滴が残りやすい基板の下方中央部にはより多くの乾燥流体が接触することで、従来技術の課題であった被処理基板の中心を通る垂直線上の上下での乾燥処理のムラを解消できる。

また、第２の発明によれば、乾燥流体の噴射ノズルを、乾燥室の拡張部に収納したので、乾燥室上方に設けた蓋体を開けて、被処理基板を乾燥室へ挿入したり、取り出したりする時に、噴射ノズルが邪魔にならない。そのため、被処理基板の移送作業の作業性がよくなり、作業時間を短縮することができる。

図１はこの発明の第１実施形態に係る基板処理装置の縦断面図及びこの処理装置に接続された付属装置の概略図である。図２は図１の処理装置の拡大縦断面図である。図３は図１のシャッター部材を示し、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の縦断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）の拡大一部断面図である。図４は図１の吸引部材の斜視図である。図５は第１実施形態に係るシャッター部材の変形例を示す図であり、図５（ａ）は概略斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の板状体の移動に伴う小穴の状態を示す拡大平面図である。図６は本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の処理装置を示す拡大縦断面図である。図７は図６のシャッター部材を示し、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。図８は第２実施形態に係るシャッター部材の変形例を示すものであり、図８（ａ）は概略斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）の板状体の移動に伴う小穴の状態を示す拡大平面図である。図９は第２実施形態に係るシャッター部材の他の変形例を示すものであり、図９（ａ）は概略斜視図、図９（ｂ）はシャッター部材を閉鎖した状態を示す概略斜視図である。図１０は従来技術の基板処理装置の縦断面図、図１１は図１０の乾燥室内での乾燥ガスの流れを示した概略縦断面図である。

図１〜図４に示す第１実施形態の基板処理装置１は、半導体ウェーハ（以下、ウェーハという）Ｗに対する一連の処理、すなわち各種薬液で処理する薬液処理、この薬液処理後にウェーハＷを純水等で洗浄するリンス処理、及びこのリンス処理後にウェーハＷを有機溶剤で乾燥する乾燥処理などの処理を連続して行うことができる処理機構２を有している。

この処理機構２は、洗浄槽３と、この洗浄槽３の上方に配置した乾燥室６とを備えるとともに、この処理機構２には、処理液の供給、排出をしたり、乾燥流体の供給、排気をしたりする付属システムを接続している。
上記処理機構２に設けた洗浄槽３は、薬液や純水等の処理液が貯留され、この貯留された処理液にウェーハＷを浸漬して処理するものである。
また、上記乾燥室６は、洗浄槽３で処理したウェーハＷを乾燥処理するところで、これら洗浄槽３と乾燥室６との間には、それらを仕切るシャッター装置１０を備えている。

また、上記洗浄槽３は、内槽４と外槽５とからなる。上記内槽４は、耐薬品性及び耐熱性の材料、例えば石英或いは合成樹脂材からなり、処理液を収容する所定量の処理液及び複数枚のウェーハＷを収容できる大きさを保っている。さらに、この内槽４には、図示していない基板保持具を備え、この基板保持具で複数枚のウェーハが互いに平行に略等ピッチで且つ垂直に起立した状態を保持し、それらウェーハを上記基板保持具とともに上記乾燥室６まで移動できる構成にしている。
このようにした内槽４の開口部４ａの外側には、内槽４からオーバーフローする処理液を受ける上記外槽５を設けている。

上記ようにした内槽４には、その底部４ｂに複数個の供給口４_１〜４_５を設け、これらの供給口４_１〜４_５は配管Ｌ_１により薬液供給源１５及び純水供給源１６に接続されている。
なお、上記薬液供給源１５及び純水供給源１６から内槽４への薬液及び純水の供給は、配管の途中に接続されたポンプＰの作動及び弁の切り換えにより行なわれる。
また、内槽４及び外槽５の底部には、排出口４_０が形成され、これらの排出口４_０は配管Ｌ_２により排液処理設備１９及び排気処理設備２０に接続されている。

そして、内槽４及び外槽５の処理済みの処理液は、内槽４及び外槽５に接続された配管Ｌ_２の途中に設けられた弁の切り換え及びポンプＰの作動により排液処理設備１９へ送出される。
なお、図中符号Ｌ_３は、弁を介してポンプＰに接続された配管である。
また、符号Ｓは、上記処理機構２を収容したシンクで、配管Ｌ_９を介して排気処理設備１７に接続されており、シンクＳ内の気体はポンプＰで排気処理設備１７へ排気される。

一方、上記乾燥室６は、図１、図２に示すように、内槽４で処理されたウェーハＷを収容できる大きさの筒状体からなり、その上下には大きさをほぼ同じにした開口部６ａ、６ｂを備えている。また、上記下方の開口部６ｂは、内槽４の開口部４ａと略同じ大きさに形成されている。このようにした開口部６ａ，６ｂ及び４ａのそれぞれは、ウェーハＷを通過させるのに必要な大きさを備えている。
さらに、上記上方の開口部６ａには開閉自在にした蓋体７が設けられ、この蓋体７及び上記乾燥室６は耐薬品性及び耐熱性の材料、例えば石英或いは合成樹脂材で形成されている。

そして、上記上方の開口部６ａは、両側が外側へ拡張され、この拡張部に２本の噴射ノズル１５ａ、１５ｂを設けている。これら噴射ノズル１５ａ、１５ｂは、それぞれ所定長さ及び太さの管状体からなり、長手方向に等ピッチの噴射口が形成されている。これらの噴射ノズル１５ａ、１５ｂは、それぞれの噴射口がほぼ水平方向に向くように上方の開口部６ａに装着されているため、各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへ乾燥流体が供給されると、各噴射口から乾燥室６の上方中央部に向けて水平方向に乾燥流体が供給され、上方中央部でそれぞれがぶつかり下方への流れが形成されてウェーハＷに吹き付けられる。

また、上記のように拡張部に噴射ノズル１５ａ、１５ｂを収納すると、ウェーハＷの挿入・取出し時に噴射ノズル１５ａ、１５ｂが邪魔にならない。
この構成によると、蓋体７の開閉によりウェーハＷの出し入れを行うことができるので、乾燥室６へのウェーハＷの出し入れのために、洗浄槽３の上部から乾燥室６を移動させる必要がない。しかも蓋体７には、噴射ノズル１５ａ、１５ｂを装着していないので、蓋体７が軽量になりその移動が簡単になる。なお、乾燥室６の外周囲には、図示しないヒータが付設されて室内の温度制御がされるようになっている。

また、上記２本の噴射ノズル１５ａ、１５ｂは、乾燥流体供給装置２１に接続されていて、この噴射ノズル１５ａ、１５ｂに乾燥流体供給装置２１から乾燥流体が供給されるが、上記乾燥流体供給装置について以下に説明する。
なお、この乾燥流体は、不活性ガス、及びこの不活性ガスとＩＰＡなどの有機溶剤の蒸気（マイクロミストを含む）の混合ガスを総称したものである。

上記乾燥流体供給装置２１は、ベーパ供給装置２２と、例えば窒素ガスＮ_２などの不活性ガス供給源２５と備え、ベーパ供給装置２２は、有機溶剤供給源２３及び不活性ガス供給源２４、２５に接続されている。この有機溶剤供給源２３は、ウェーハＷの表面に付着残留している付着水と混合し易く、表面張力が極めて小さい、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）溶剤等の有機溶剤供給源である。このベーパ供給装置２２と有機溶剤（ＩＰＡ）供給源２３とは、配管Ｌ_５で接続され、ベーパ発生槽２２_１へＩＰＡが供給される。このベーパ発生槽２２_１は、加熱槽２２_２内の温水に浸漬されており、有機溶剤を加熱して気化させる。

上記ベーパ発生槽２２_１と不活性ガス供給源２４とは配管Ｌ_６で接続され、この配管Ｌ_６は途中で分岐管Ｌ_６１、Ｌ_６２により分岐されている。一方の分岐管Ｌ_６２は、ベーパ発生槽２２_１の底部へ不活性ガスである窒素ガスＮ_２を送り、ベーパ発生槽２２_１内に貯留されているＩＰＡ内に気泡を発生させ、ＩＰＡの蒸発を促進する。
また、他方の分岐管Ｌ_６１から供給される窒素ガスＮ_２は、キャリアガスとして使用される。

さらに、上記ベーパ発生槽２２_１は、配管Ｌ_７を通って配管Ｌ_８に連結され、ベーパ発生槽２２_１から各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへキャリアガスＮ_２およびＩＰＡ蒸気の混合ガスが供給される。不活性ガス供給源２５からは、配管Ｌ_８を通して各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへ窒素ガスＮ_２が供給される。この窒素ガスＮ_２は、乾燥室６内をパージするだけでなく仕上げ乾燥にも使用される。なお、配管Ｌ_７、Ｌ_８は、それぞれの外周囲に図示していないヒータが付設されて、乾燥流体の温度制御がなされるようになっている。

次に、上記洗浄槽４と乾燥室６との間に位置するシャッター装置１０について説明する。
このシャッター装置１０は、図２及び図３に示すように、処理機構２の側部に設けた箱状の収容部１１と、この収容部１１の開口と対向する位置に設けた支持部材１１ａと、収容部１１内にスライド可能に保持されるとともに、この収容部１１と上記支持部材１１ａとの間にかけ渡されるシャッター部材８と、シャッター部材８をスライド移動させる図示しない移動機構とからなる。上記シャッター部材８が、収容部１１と上記支持部材１１ａ間にかけ渡された位置にあるとき、このシャッター部材８が上記内槽４の開口部４ａと乾燥室６の開口部６ｂとを閉じることになる。

上記収容部１１は長手方向の長さがシャッター部材８より若干長く、シャッター部材８を収容可能な空間を有する断面が略コ字状の部材であって、その底面を洗浄槽３の外槽５の外縁に固定している。
また、収容部１１の上面の端部と乾燥室６の下方の開口部６ｂの外縁部との間には、第１連通口１１_１が形成されている。そして、この第１連通口１１_１はシャッター部材８が、上記開口部４ａ及び６ｂを閉じた状態では第１排気口８_１に連通し、上記開口部４ａ及び６ｂを開いた状態ではその連通が遮断される。

上記支持部材１１ａは、収容部１１に向かって延びる収容部１１の底面とほぼ同じ高さの支持板１１ｂと収容部１１の高さと同じ高さを有する側板１１ｃとからなる断面が略Ｌ字状の部材である。この支持部材１１ａの支持板１１ｂはシャッター部材８が、上記開口部４ａ及び６ｂを閉じた状態でこのシャッター部材８の側板８ｆ側の底板８ｂを支持する。
また、側板１１ｃの下端部は外槽５に連結され、側板１１ｃの上端部と乾燥室６の下方の開口部６ｂの外周縁との間には後述するシャッター部材の第２排気口８_２に連通する第２連通口１１_２が形成されている。なお、シャッター部材８は上記のように収容部１１と支持部材１１ａに支持されているとしたが、シャッター部材８が移動する側面にレール等を用いて支持することもできる。

上記シャッター部材８は、図３に示すように、洗浄槽３と乾燥室６との間の空間を遮蔽できる大きさの底板８ｂと、この底板８ｂの外周縁から所定高さで立設された側板８ｃ〜８ｆと、これらの側板８ｃ〜８ｆの上端部に連結された表板８ａとを有し、内部に空洞８_０を備える全体が扁平なダクトからなり、耐薬品性及び耐熱性の材料で形成されている。表板８ａは、その長手方向の両側には第１、第２排気口８_１、８_２が、これらの第１、第２排気口８_１、８_２間には乾燥室の下方開口部６ａを閉鎖する閉鎖板９が装着される開口８_３がそれぞれ形成されている。

また、上記閉鎖板９には略中央部に所定大きさの排気穴９_１が形成されている。この排気穴９_１は、所定の幅及び長さを有する矩形状であり、ウェーハＷの下端部Ｗｂの真下に形成されている。そして、それぞれのウェーハＷは、排気穴９_１の長手方向と直交するようにして乾燥室６へ収容される（図２参照）。このように閉鎖板９の略中央部に排気穴９_１を形成すると、乾燥室６内で対流する乾燥流体を排気させる際に下向きの流れが形成されて、ウェーハＷの中心Ｗ_０を通る垂直線の上下方向の領域Ｗａ、Ｗｂへの乾燥流体が十分流れて良好な乾燥処理が行われる。
なお、排気穴９_１とウェーハ下端部Ｗｂとの間隔を狭くして接近させると、ウェーハＷに乾燥流体を効率よく接触させて排気させることができるので好ましい。

閉鎖板９は、一端部を折り曲げて、その折り曲げ端が底板８ｂにねじ等で固定されてシャッター部材８に取り付けられている。
また、第１、第２排気口８_１、８_２はシャッター部材８の作動状態でそれぞれ第１、第２連通口１１_１、１１_２に連通しており、この第１、第２連通口１１_１、１１_２にはそれぞれ吸引部材１２、１２が装着される。各吸引部材１２、１２は同じ構造を有しており、このうちの１つを図４に示すが、一端に上記第１、第２連通口１１_１、１１_２の開口に嵌り込む大きさの吸引口１２ａ、他端に排出口１２ｂが形成されている。排出口１２ｂは、配管Ｌ_４により途中にポンプＰを介在させて排気処理設備１８に接続されている。

さらに、シャッター部材８には、側板８ｅの下端部に処理液を排出させる排出口８_４が１あるいは複数個形成されている。この排出口８_４を設けることにより、ウェーハＷから落下する処理液が排出口８_４を通り、収容部１１底面の排出口８_４近傍に形成された排液口１１_３を通って外槽５に流れ落ちる。

次に、上記のように構成された基板処理装置の動作を説明する。なお、以下の動作制御は、例えば図示していない制御部によって行われる。
先ず、乾燥室６の蓋体７を開けて、図示していない基板搬送機構を乾燥室６内へ下降させて、乾燥室６内の図示していない基板保持具に複数枚のウェーハＷを受け渡す。さらに、上記基板搬送機構を退去させた後に蓋体７を閉じ、ほぼ同時に乾燥室６下方のシャッター部材８を開ける。シャッター部材８を開けたら、ウェーハＷが保持された基板保持具を下降させて、ウェーハＷを内槽４内に移送し、シャッター部材８を閉じる。

次いで、薬液供給源１５から内槽４内の各供給口４_１〜４_５へ所定の薬液を供給してウェーハＷの薬液処理を行う。
なお、このとき、予め、内槽４内へ薬液を貯留しておき、この貯留された薬液にウェーハＷを浸漬することが好ましい。その後、薬液の供給を停止し、直ちに薬液を排出するのではなく、薬液を貯留した状態で純水供給源１６から各供給口４_１〜４_５へ純水を供給して徐々に薬液を希釈しながら内槽４内を薬液から純水へ置換してウェーハＷの水洗い洗浄を行う。

一方、この薬液処理・リンス洗浄の間に、乾燥室６内には、不活性ガス供給源２５から各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへ窒素ガスを供給して乾燥室６内を窒素ガスで置換し、その後、このガスの供給を停止して乾燥流体供給装置２１から各噴射ノズル１５ａ、１５ｂにＩＰＡと窒素との混合ガスを供給して乾燥室６内を予めＩＰＡの雰囲気にしておく。この状態にした後、図示していない移動機構によりシャッター部材８を作動させて内槽４の開口部４ａを開き、内槽４から基板保持具を引上げて、この保持具に保持されたウェーハＷをＩＰＡが充満された乾燥室６へ収容する。その後、乾燥室６下部のシャッター部材８を閉じて、乾燥流体供給装置２１から各噴射ノズル１５ａ、１５ｂへ乾燥流体供給してウェーハＷにダウンフローに吹き付ける。

この吹き付けにより、乾燥室６内に乾燥流体が充満されるとともに循環、いわゆる対流が形成され、複数枚のウェーハＷに乾燥流体が接触して、ウェーハＷの真下の排気穴９_１を通って第１、第２排気口８_１、８_２から室外へ排気される。この排気は、各吸引穴からポンプにより強制的に吸引されて行われる。
従って、乾燥室６内で対流する乾燥流体を排気させる際に、下向きの流れが形成され、ウェーハＷの中心Ｗ_０を通る垂直線の上下方向の領域Ｗａ、Ｗｂに乾燥流体が十分接触して良好な乾燥処理が行われる。最後に窒素ガスを供給してウェーハＷに残ったＩＰＡを乾燥させて乾燥処理が完了する。この後に、乾燥室６上部の蓋７を開けウェーハを室外へ搬出して一連の処理を終了する。

この第１実施形態に係る基板処理装置１は、内槽４内に薬液を貯留した状態で純水を供給して薬液を希釈しながら、内槽４内を純水で置換してリンス洗浄を行うので、ウェーハＷ表面が雰囲気気体に触れることがなく、パーティクルの付着やウォータマークの発生を防止できる。
そして、リンス洗浄の後、内槽４からウェーハＷを引上げるときには、乾燥室６内がＩＰＡ雰囲気となっているので、ウェーハＷが外気に晒されることなくスムーズに乾燥処理へ移行できる。更に、乾燥処理では、乾燥室６内で対流する乾燥流体を排気させる際に、下向きの流れが形成されるので、ウェーハＷの中心Ｗ_０を通る垂直線の上下方向の領域Ｗａ、Ｗｂへ乾燥流体が十分接触して良好な乾燥処理が行われる。

なお、上記実施形態では、シャッター部材８は扁平状ダクトで形成したが、シャッター部材の構成は、これに限定されるものではない。例えば、上記第１実施形態に係る変形例のシャッター部材８'としては、図５に示すように、表面の略中央部に複数個の小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を設けた２枚の板状体８Ａ、８Ｂを摺動自在に重ねたシャッター部材８'がある。このシャッター部材８’は、一方の板状体８Ａを他方の板部材８Ｂに対して水平移動させることにより、各小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を重ね合わせて排気穴を形成するようにしてもよい。上記複数の小穴８Ａ_１及び８Ｂ_１は、図５（ａ）に示す通り、シャッター部材８’の中央部に形成され、これら小穴８Ａ_１及び８Ｂ_１で形成された排気穴が、シャッター部材の略中央部に設けたこの発明の排気口となる。

なお、このシャッター部材８'を使用するときの排気は、内槽４の排出口４_０から排気させるようにしてもよいし、内槽４内に処理液を貯留した状態で外槽５から吸引排気するようにしてもよい。このシャッター部材８'は、それぞれ小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を有する２枚のシャッター扉となる板状体８Ａ、８Ｂで形成されるので、シャッター部材８'の作製が容易になるとともに、図５（ｂ）に示すように、その開口状態を全開あるいは半開等自在に変更することが可能となる。

詳しくは、薬液処理・リンス中においてＩＰＡ蒸気雰囲気を形成する時には、上記小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を重ねないで閉状態とし、乾燥する時は所定のタイミングにおいて小穴８Ａ_１、８Ｂ_１を重ね合わせることで下方中央部からの排気を行う。
また、乾燥流体を２枚の板状体８Ａ、８Ｂの小穴８Ａ_１、８Ｂ_１で形成された排気穴を通して洗浄槽３から吸引排気することにより、乾燥流体の排気に、洗浄槽３の排気設備を利用できる。

上記第１実施形態の基板処理装置１では、シャッター装置１０として一方向から洗浄槽と乾燥室との間に挿入されるシャッター部材８、８'を備えたものを示したが、シャッター装置はこれに限らず、シャッター部材が対向する位置から挿入されるものであってもよい。そこで、以下には第２実施形態として処理装置の対向する両側部から挿入されるシャッター部材を採用した処理機構２'について説明する。
なお、処理機構２'において、シャッター装置３０を除く構成は上記第１実施形態に示す基板処理装置と同一の構成である。そこで、ここでは同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分のみを説明する。
そして、図６は第２実施形態に係る基板処理装置の処理機構２’を示す拡大縦断面図であり、図７は図６のシャッター部材を示し、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

この第２実施形態の処理機構２'は、図６に示すように、第１実施形態と同じく蓋体７を備える乾燥室６と、内槽４と外槽５からなる洗浄槽３と、この乾燥室６と洗浄槽３との間に位置するシャッター装置３０とを備えている。
このシャッター装置３０は、処理機構２'の対向する側部に設けられ、シャッター部材３５を収納できる空間を備える収納部３１Ａ、３１Ｂと、収納部３１Ａ、３１Ｂ内及び洗浄槽３と乾燥室６との間をスライド自在に設けられたシャッター部材３５と、このシャッター部材３５を作動させる図示していない移動機構とからなる。

上記シャッター部材３５は、一対の扁平なダクト状の第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂからなり、これら第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂが処理機構２'の左右に設けられた収容部３１Ａ、３１Ｂから移動して当接したとき、洗浄槽３と乾燥室６とが遮蔽される構成にしている。
上記第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂは、洗浄槽３の上部開口を等分に覆う底板３７ｂ、３８ｂと、この底板３７ｂ、３８ｂの四方の外周縁から立設する側板３７ｃ〜３７ｆ、３８ｃ〜３８ｆと、外周側の各側板３７ｃ〜３７ｅ、３８ｃ〜３８ｅの上端部に連結した表板３７ａ、３８ａとによって構成されている（図７参照）。

さらに、上記表板３７ａ、３８ａであって、上記収容部３１Ａ、３１Ｂ側に近接する側板３７ｅ、３８ｅの上端に隣接する部分には外側排気口４０_１、４１_１が設けられ、表板３７ａ、３８ａであって外側排気口４０_１、４１_１に対向する部分には切り欠き４０_３、４１_３が形成されている。この切り欠き４０_３、４１_３部分には、排気穴４０_２、４１_２を備える閉鎖板３９Ａ、３９Ｂがそれぞれ取り付けられている。これら排気穴４０_２、４１_２が、シャッター部材３５の略中央部に形成されたこの発明の排気口を構成する。

また、収容部３１Ａ、３１Ｂ側に近接する一側板３７ｅ、３８ｅの下端部には、各シャッター部材３６Ａ、３６Ｂ内に溜まった処理液等を排出する複数個の排出穴４０_４、４１_４が設けられている。
さらに、第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂの互いに当接する側の側板３７ｆ、３８ｆは他の側板に比べて背低に形成されており、そのうち、第２シャッター部材３６Ｂの上端部には、外方の上部に向かって突出し、洗浄槽３と乾燥室６とを遮蔽した状態で第１シャッター部材３６Ａの側板３７ｆ上端を覆う舌片３８ｆ'が設けられている。

上記第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂを収容する収容部３１Ａ、３１Ｂは処理機構２'の対向する側部に形成された断面が略コ字状の部材であって、収容部３１Ａ、３１Ｂの底面には外槽５に連通する排液口３３Ａ、３３Ｂが形成されている。これら排液口３３Ａ、３３Ｂは各シャッター部材３６Ａ、３６Ｂの排液穴４０_４、４１_４から排出された処理液を外槽５へ排出するものである。
また、上記収容部３１Ａ，３１Ｂの上面の端部と乾燥室６の下方の開口部６ｂとの間には、第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂにより洗浄槽３と乾燥室６とを遮蔽した状態で各第１排気口４０_１、４１_１に連通する連通口３２Ａ、３２Ｂが形成されている。そして、上記連通口３２Ａ、３２Ｂには図４に示す吸引部材１２を配設することが好ましい。これにより、乾燥室６から排気された気体は、第１、第２シャッター部材３６Ａ，３６Ｂから上記連通口３２Ａ、３２Ｂを通過して排気処理設備へ導かれる。

このような構成を備える第２実施形態の基板処理装置においても、第１実施形態と同様に、乾燥室６内の乾燥流体が、上方から下方へ流れる流れを形成し、シャッター部材３５の略中央部分の排気口から排出されるので、ウェーハＷの中心Ｗ_０を通る垂直線の上下方向の領域Ｗａ、Ｗｂへ乾燥流体が十分接触して良好な乾燥処理が行われる。
また、上記のように、一対のシャッター部材３６Ａ，３６Ｂを有するシャッター装置３０を採用すれは、一部材からなるシャッター部材を用いる場合と比べて、各シャッター部材３６Ａ、３６Ｂの移動量が短くなるので、シャッター部材３５の開閉をよりスムーズに行なうことができる。そのため、洗浄槽３から乾燥室６へウェーハＷを移送する際にも第１、第２シャッター部材３６Ａ、３６Ｂが移送の邪魔になることなく、短時間でウェーハＷの移送ができ、処理機構２’を効率的に作動させることができる。

さらに、第２シャッター部材３６Ｂの側板３８ｆに舌片３８ｆ'を設けて、両シャッター部材３６Ａ，３６Ｂが閉じた状態で、対向部を遮断できるので、ウェーハＷを乾燥室６に移送しシャッター部材３５を閉じた際、又は乾燥処理の際にウェーハＷから滴下した処理液等が内槽４に落下することがなくなる。

また、上記第２実施形態に示すシャッター部材３５に代えて、図８に示す一変形例としてのシャッター部材４５を採用しても良い。
なお、図８は第２実施形態に係るシャッター部材の変形例を示すものであり、図８（ａ）は概略斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）の板状体の移動に伴う小穴の状態を示す拡大平面図である。

このシャッター部材４５は、図８（ａ）に示すように、左右にスライド移動可能な板状体であって、互いに隣接する位置に複数の小穴４７_１、４７_２を有する第１、第２シャッター部材４６Ａ、４６Ｂと、この第１、第２シャッター部材４６Ａ、４６Ｂの下部に配設され、同じく左右にスライド移動可能な板体からなり同様の小穴４８_１、４８_２を有する第３、第４シャッター部材４９Ａ、４９Ｂとで構成されている。このように、上記シャッター部材４５は、合計４枚の板状体から構成されているが、個々の板状体の作製が容易であるとともに、図８（ｂ）に示すように、小穴の開口状態を全開あるいは半開等自在に変更することが可能となる。

例えば、薬液処理及びリンス中において、乾燥室６にＩＰＡ蒸気雰囲気を形成する時には、第１、第２シャッター部材４６Ａ、４６Ｂを閉鎖した状態で下部に位置する第３、第４シャッター部材４９Ａ、４９Ｂも閉鎖して、第１、第２シャッター部材４６Ａ、４６Ｂの小穴４７_１、４７_２と第３、第４シャッター部材４９Ａ、４９Ｂの小穴４８_１、４８_２とが重ならないようにすることにより閉状態とすることができる。一方、乾燥処理中には、所定のタイミングにおいて第３、第４シャッター部材４９Ａ、４９Ｂを所定距離スライドさせ、上下の小穴同士を重ねて、シャッター部材４５の略中央部、すなわち乾燥室６の下方中央部からの排気を行なうことができる。

なお、このシャッター部材４５を使用するときの排気は、内槽４の排出口４_０から排気させるようにしてもよいし、内槽４内に処理液を貯留した状態で外槽５から吸引排気するようにしてもよい。
そして、乾燥流体を洗浄槽３から吸引排気するようにすれば、乾燥室６の排気に洗浄槽３の排気設備が利用でき、排気設備の兼用が可能になる。

さらにまた、上記第２実施形態に示すシャッター部材３５、あるいは上記変形例に示すシャッター部材４５に代えて、以下に示す他の変形例としてのシャッター部材５０を採用しても良い。
なお、図９は第２実施形態に係るシャッター部材の他の変形例を示すものであり、図９（ａ）は概略斜視図、図９（ｂ）はシャッター部材を閉鎖した状態を示す概略斜視図である。

このシャッター部材５０は、図９（ａ）に示すように、左右にスライド移動可能な板状体であって、互いに隣接する位置に複数の小穴５２Ａ、５２Ｂを有する第１、第２シャッター部材５１Ａ、５１Ｂからなり、この第１、第２シャッター部材５１Ａ、５１Ｂは上下にずらした状態で、洗浄槽３と乾燥室６とを閉鎖する際には、第１シャッター部材５１Ａの下面と第２シャッター部材５１Ｂの上面とが摺接する位置に配設されている。
このシャッター部材５０を使用するときの排気は、上記変形例と同じく内槽４の排出口４_０から排気させるようにしてもよいし、内槽４内に処理液を貯留した状態で外槽５から吸引排気するようにしてもよい。
そして、乾燥流体を洗浄槽３から吸引排気するようにすれば、乾燥室６の排気に洗浄槽３の排気設備が利用でき、排気設備の兼用が可能になる。

また、そしてこのシャッター部材５０は、互いに重なる部分があるため、端部をつき合わせて閉じる、上記シャッター部材３５及び４５を用いる場合と比べて各収容部３１Ａ、３１Ｂを長くする必要がある。但し、このシャッター部材５０は２枚の板状体から構成されているのでその作製が容易である。
さらに、上記位置の変形例と同様に、その開口状態を全開あるいは半開等自在に変更することが可能である。

詳しくは、薬液処理及びリンス中に、乾燥室６内にＩＰＡ蒸気雰囲気を形成する時には、図９（ｂ）に示すように第１、第２シャッター部材５１Ａ、５１Ｂを互いに摺接させてその小穴５２Ａ、５２Ｂ同士が重ならないようにすることにより閉状態とし、乾燥する時は所定のタイミングにおいて板状体第１、第２シャッター部材５１Ａ、５１Ｂを所定距離スライドさせ小穴５２Ａ、５２Ｂ同士を重ねることにより乾燥室６の下方中央部からの排気を行うことができる。

この発明の基板処理装置は、半導体ウェーハなどの基板を、薬液・洗浄処理及び乾燥処理の一連の処理を、より効率的に精度よく行なうのに適したものである。

１基板処理装置
２、２' 処理機構
３洗浄槽
４内槽
５外槽
６乾燥室
６ａ（上部）開口部
８シャッター部材
９_１（排気口を構成する）排気穴
１０シャッター装置
１５ａ、１５ｂ噴射ノズル
２１乾燥流体供給装置
８' シャッター部材
８Ａ_１、８Ｂ_１、（排気口を構成する）小穴
３５シャッター部材
４０_２、４１_２排出穴
３０シャッター装置
４５シャッター部材
４７_１、４７_２（排気口を構成する）小穴
４８_１、４８_２（排気口を構成する）小穴
５０シャッター部材
５２Ａ、５２Ｂ（排気口を構成する）小穴

Claims

薬液や純水等の処理液を貯留し、この貯留された処理液に被処理基板を浸漬して処理する洗浄槽と、前記洗浄槽の上方に配置して洗浄済み被処理基板を前記洗浄槽から引上げて乾燥処理する乾燥室とを備えるとともに、前記洗浄槽と前記乾燥室との間には、これらの間を仕切るシャッター部材をスライド自在に設けた基板処理装置において、
上記シャッター部材は、略中央部に乾燥流体を排出させるための排気口を形成するとともに、上記乾燥室の上部には、両側壁の対向する面のそれぞれに乾燥流体を噴射する噴射ノズルを設け、これら噴射ノズルに設けた複数の噴射口を互いに対向させ、これら噴射口から水平方向に噴射させた乾燥流体を上記乾燥室の上方中央部で衝突させ、この衝突させた乾燥流体を上記排気口に導く構成にした基板処理装置。
上記乾燥室は、上部に開口部を備え、この開口部には両側が、外側へ拡張された拡張部を設け、この拡張部に上記噴射ノズルを収納した請求項１に記載の基板処理装置。