JP2007088257A - Substrate treating apparatus and substrate drying method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、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等に代表される各種の被処理基板を処理するための基板処理装置および基板乾燥方法に関する。 The present invention is typified by a semiconductor substrate, a liquid crystal display substrate, a plasma display substrate, an FED (Field Emission Display) substrate, an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, a photomask substrate, and the like. The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate drying method for processing various substrates to be processed.
半導体装置の製造工程では、被処理基板としての半導体基板（以下単に「基板」という。）の表面に対して処理液（薬液または純水）を供給する処理が行われる。とくに、基板を洗浄するための基板洗浄装置では、基板の表面に洗浄処理のための薬液が供給され、その後に純水が供給されてリンス処理が行われる。このリンス処理の後の基板表面には純水が付着しているので、この純水を除去するために、基板を高速回転させて基板表面の純水を振り切るための乾燥処理が行われる。 In the manufacturing process of a semiconductor device, a process of supplying a processing liquid (chemical solution or pure water) to the surface of a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) as a substrate to be processed is performed. In particular, in a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate, a chemical solution for cleaning processing is supplied to the surface of the substrate, and then pure water is supplied to perform a rinsing process. Since pure water adheres to the substrate surface after the rinsing process, in order to remove the pure water, a drying process is performed to rotate the substrate at a high speed and shake off the pure water on the substrate surface.
この乾燥処理のために用いられる典型的な基板乾燥装置は、基板を水平に保持した状態で回転するスピンチャックと、このスピンチャックを高速回転させるための回転駆動機構とを備えている。この構成により、回転に伴って純水に働く遠心力を利用して、純水を振り切り、基板の乾燥を達成している。
ところが、たとえば、シリコンウエハや、いわゆるＬｏｗ−ｋ膜（比誘電率が酸化シリコンよりも小さな材料からなる絶縁膜をいう。）が形成された基板などでは、基板表面は、疎水性になっている。そのため、基板表面に純水を供給してリンス処理を行い、スピンチャックを高速回転させると、その初期段階において、遠心力が大きい基板周辺部の純水は迅速に除去されるが、その一方で、遠心力の小さい基板中央部においては一時的に純水の膜が取り残された状態となる。その後、基板中央部の純水の膜も小さな遠心力によって基板外方へと振り切られるが、この際、基板中央部の純水の膜が***して多数の微小液滴となり、この多数の微小液滴がすでに乾燥された疎水性の基板周辺部を通過するために、この微小液滴が基板周辺部において放射状に残った状態となる。 However, for example, on a silicon wafer or a substrate on which a so-called Low-k film (an insulating film made of a material having a relative dielectric constant smaller than that of silicon oxide) is formed, the substrate surface is hydrophobic. . Therefore, when pure water is supplied to the substrate surface for rinsing and the spin chuck is rotated at a high speed, in the initial stage, the pure water around the substrate having a large centrifugal force is quickly removed. In the central portion of the substrate where the centrifugal force is small, the pure water film is temporarily left. After that, the pure water film at the center of the substrate is also spun off the substrate by a small centrifugal force. At this time, the pure water film at the center of the substrate is split into a large number of microdroplets. Since the droplets pass through the peripheral portion of the hydrophobic substrate that has already been dried, the micro droplets remain in a radial state in the peripheral portion of the substrate.
この微小液滴は基板を加熱することによって除去される。たとえば、250℃のホットプレート上に、微小液滴が残ったシリコンウエハを置き、10秒程度シリコンウエハを加熱することによって、微小液滴は蒸発して除去される。しかし、シリコンウエハの温度が上昇すると、微小液滴が付着している箇所には、ウォーターマークが発生し易くなる。ウォーターマークはシリコンウエハに付着している微小液滴にシリコンウエハのシリコンが溶出し、シリコンが溶出した微小液滴が蒸発するとその箇所にシリコン酸化物が析出することによって発生する。微小液滴が蒸発する際に、シリコンウエハの温度が上昇すると、微小液滴へのシリコンの溶出がさらに促進され、ウォーターマークが発生し易くなる。近年、基板表面に形成されるデバイス回路の高精細化に伴い、このようなごく微小なウォーターマークも無視できないものとなってきている。 These microdroplets are removed by heating the substrate. For example, a microwafer is evaporated and removed by placing a silicon wafer on which a microdroplet remains on a hot plate at 250 ° C. and heating the silicon wafer for about 10 seconds. However, when the temperature of the silicon wafer rises, a watermark is likely to be generated at a location where a fine droplet is attached. Watermarks are generated by the silicon droplets adhering to the silicon wafer eluting into the silicon wafer, and when the silicon droplets evaporating evaporate, silicon oxide is deposited at those locations. When the temperature of the silicon wafer rises when the microdroplets evaporate, the elution of silicon into the microdroplets is further promoted, and a watermark is likely to occur. In recent years, with the increase in definition of device circuits formed on the surface of a substrate, such a very small watermark cannot be ignored.
そのため、微小液滴によるウォーターマークの発生を抑制することが課題となっていた。
また、Ｌｏｗ−ｋ膜は多孔質であるため、リンス処理の際のリンス液がＬｏｗ−ｋ膜の内部に浸透しやすい。そのため、従来、リンス液が内部に浸透した基板は、減圧雰囲気下のホットプレート上で加熱されることによって、乾燥処理されていた。しかし、基板が高温になると、基板表面の金属膜（たとえば銅膜）が酸化されるという問題が生じる。そのため、基板の過度な昇温を招くことなく、Ｌｏｗ−ｋ膜の内部に浸透したリンス液を除去することが課題となっていた。
Therefore, it has been a problem to suppress the generation of a watermark due to a fine droplet.
Further, since the Low-k film is porous, the rinsing liquid in the rinsing process is likely to penetrate into the Low-k film. Therefore, conventionally, the substrate into which the rinse liquid has permeated has been dried by being heated on a hot plate in a reduced-pressure atmosphere. However, when the temperature of the substrate becomes high, there arises a problem that a metal film (for example, a copper film) on the surface of the substrate is oxidized. Therefore, it has been a problem to remove the rinsing liquid that has permeated the inside of the Low-k film without causing an excessive temperature rise of the substrate.
そこで、この発明の目的は、基板の昇温を抑制しつつ基板を乾燥させることができる基板処理装置および基板乾燥方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate drying method that can dry a substrate while suppressing an increase in temperature of the substrate.
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板を保持するための基板保持手段（1）と、前記基板保持手段に保持されている基板に赤外線を照射する赤外線発生手段（10）と、前記赤外線発生手段と前記基板保持手段に保持されている基板との間に配置され、前記赤外線発生手段から照射される赤外線のうち、少なくとも前記基板保持手段に保持されている基板が吸収する波長の赤外線を吸収し、それ以外の波長の赤外線を透過させるフィルタ板（14）と、を備えることを特徴とする基板処理装置である。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。
In order to achieve the above object, the invention according to
この構成によれば、赤外線発生手段が基板に赤外線を照射することによって、赤外線は基板に付着している水分に吸収される。このため、基板に付着している水分を加熱し、蒸発させることができる。このとき、赤外線発生手段が照射する赤外線のうち基板に吸収される波長の赤外線はフィルタ板に吸収されるので、基板自体はフィルタ板を透過した赤外線をほとんど吸収しない。これにより、基板をほとんど加熱することなく、その昇温を抑制しながら、主に基板表面の水分を加熱して基板を乾燥させることができる。また、フィルタ板は、赤外線発生手段によって発生する対流熱の基板への伝熱を遮断するため、対流熱による基板の昇温を抑制することができる。従って、基板をほとんど加熱することなく、基板表面に残った微小液滴（水分）を効率的に加熱して蒸発させることができるので、微小液滴によるウォーターマークの発生を抑制することができる。 According to this configuration, when the infrared ray generating means irradiates the substrate with infrared rays, the infrared rays are absorbed by moisture adhering to the substrate. For this reason, the moisture adhering to the substrate can be heated and evaporated. At this time, since the infrared ray having the wavelength absorbed by the substrate among the infrared rays irradiated by the infrared ray generating means is absorbed by the filter plate, the substrate itself hardly absorbs the infrared ray transmitted through the filter plate. Thus, the substrate can be dried mainly by heating the moisture on the substrate surface while suppressing the temperature rise with little heating of the substrate. Moreover, since the filter plate blocks heat transfer from the convection heat generated by the infrared ray generation means to the substrate, the temperature rise of the substrate due to the convection heat can be suppressed. Therefore, since the minute droplets (water) remaining on the substrate surface can be efficiently heated and evaporated without substantially heating the substrate, generation of watermarks due to the minute droplets can be suppressed.
処理対象の基板は、表面が疎水性の基板であっても親水性の基板であってもよいが、本願発明は、特に表面に微小液滴が残留しやすい疎水性の基板、たとえば、Ｌｏｗ−ｋ膜が基板の表面に形成された基板や、弗酸などのエッチング液で表面をエッチング処理された後の基板などに対してより有効である。 The substrate to be processed may be either a hydrophobic substrate or a hydrophilic substrate. However, the present invention particularly relates to a hydrophobic substrate in which micro droplets are likely to remain on the surface, for example, Low- This is more effective for a substrate in which a k film is formed on the surface of the substrate, a substrate after the surface is etched with an etching solution such as hydrofluoric acid, and the like.
請求項２記載の発明は、前記基板保持手段に保持されている基板と前記赤外線発生手段との間の空間に冷却ガスを供給するための冷却ガス供給手段（26,27）をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
The invention according to
この構成によれば、フィルタ板は赤外線発生手段からの対流熱や輻射熱により加熱されるが、赤外線発生手段と基板との間の空間に冷却ガスを供給することによって、その加熱されたフィルタ板から基板に対流熱が伝熱することを抑制することができる。 According to this configuration, the filter plate is heated by convection heat or radiant heat from the infrared generating means, but by supplying the cooling gas to the space between the infrared generating means and the substrate, the heated filter plate It is possible to suppress convective heat from being transferred to the substrate.
請求項３記載の発明は、前記冷却ガス供給手段は、前記基板保持手段に保持されている基板と前記フィルタ板との間の空間に冷却ガスを供給することを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。
The invention described in
この構成によれば、基板とフィルタ板との間の空間に冷却ガスを供給することによって、赤外線発生手段からの対流熱や輻射熱により加熱されたフィルタ板を冷却することができるので、フィルタ板から基板に対流熱が伝熱することを抑制することができる。また、冷却ガスが基板表面を流れるため、基板の乾燥をさらに促進させることができる。 According to this configuration, by supplying the cooling gas to the space between the substrate and the filter plate, the filter plate heated by the convection heat or the radiant heat from the infrared generating means can be cooled. It is possible to suppress convective heat from being transferred to the substrate. Further, since the cooling gas flows on the substrate surface, drying of the substrate can be further promoted.
請求項４記載の発明は、前記冷却ガス供給手段は、前記赤外線発生手段と前記フィルタ板との間の空間に冷却ガスを供給することを特徴とする請求項２または３記載の基板処理装置である。
この構成によれば、赤外線発生手段とフィルタ板との間の空間に冷却ガスを供給することによって、赤外線発生手段からフィルタ板に対流熱が伝熱することを抑制できるとともに、赤外線発生手段からの輻射熱により加熱されたフィルタ板を冷却することができるので、フィルタ板から基板への対流熱の伝熱を抑制することができる。特に、請求項３に係る請求項４記載の発明の場合、フィルタ板の両面を冷却ガスで冷却できるため、フィルタ板の温度上昇をさらに抑えることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the second or third aspect, the cooling gas supply means supplies a cooling gas to a space between the infrared ray generating means and the filter plate. is there.
According to this configuration, by supplying the cooling gas to the space between the infrared generating means and the filter plate, it is possible to suppress the transfer of convective heat from the infrared generating means to the filter plate, and from the infrared generating means. Since the filter plate heated by radiant heat can be cooled, convective heat transfer from the filter plate to the substrate can be suppressed. Particularly, in the case of the invention according to
請求項５記載の発明は、前記フィルタ板は内部に中空部を有しており、前記冷却ガス供給手段は前記中空部に冷却ガスを供給することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、フィルタ板の中空部に冷却ガスを供給することによって、赤外線発生手段からの対流熱や輻射熱によって加熱されたフィルタ板をより効率的に冷却することができる。これにより、加熱されたフィルタ板から基板への対流熱の伝熱をより確実に抑制することができる。さらに、赤外線発生手段とフィルタ板との間の空間に冷却ガスを供給しないようにした場合、赤外線発生手段が冷却ガスによって冷却されることがなく、赤外線発生手段は効率的に赤外線照射を行うことができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the filter plate has a hollow portion therein, and the cooling gas supply means supplies a cooling gas to the hollow portion. The substrate processing apparatus according to
According to this configuration, by supplying the cooling gas to the hollow portion of the filter plate, the filter plate heated by convection heat or radiant heat from the infrared ray generating means can be cooled more efficiently. Thereby, the heat transfer of the convective heat from the heated filter board to a board | substrate can be suppressed more reliably. Further, when the cooling gas is not supplied to the space between the infrared ray generating means and the filter plate, the infrared ray generating means is not cooled by the cooling gas, and the infrared ray generating means efficiently performs infrared irradiation. Can do.
請求項６記載の発明は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面にほぼ垂直な軸を中心に基板を回転させる基板回転手段（1）をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、赤外線発生手段は基板を回転させながら赤外線を照射することができるので、基板の主面に対して均一に赤外線を照射することができる。これにより、基板を均一に乾燥させることができる。
The invention described in
According to this configuration, since the infrared ray generating means can irradiate infrared rays while rotating the substrate, it is possible to uniformly irradiate infrared rays to the main surface of the substrate. Thereby, a board | substrate can be dried uniformly.
請求項７記載の発明は、前記赤外線発生手段を前記基板保持手段に保持されている基板の主面にほぼ垂直な軸を中心に回転させる赤外線発生手段回転手段（22）をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、赤外線発生手段は、赤外線発生手段自体が回転しながら基板に赤外線を照射することができるので、基板に対してより均一に赤外線を照射することができる。これにより、基板をより均一に乾燥させることができる。
The invention according to
According to this configuration, the infrared generation unit can irradiate the substrate with infrared rays while the infrared generation unit itself rotates, so that the substrate can be irradiated with infrared rays more uniformly. Thereby, a board | substrate can be dried more uniformly.
請求項８記載の発明は、前記基板保持手段に保持されている基板に超音波振動を与える超音波振動手段をさらに備える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装置である。
この構成によれば、超音波振動手段が基板に超音波振動を与えることにより基板表面に付着している微小液滴が振動し、微小液滴の表面積が増大するので、効率的に微小液滴を加熱することができる。
8. The substrate processing apparatus according to
According to this configuration, since the ultrasonic vibration means applies ultrasonic vibration to the substrate, the micro droplets adhering to the surface of the substrate vibrate and the surface area of the micro droplets increases, so the micro droplets can be efficiently used. Can be heated.
請求項９記載の発明は、前記赤外線発生手段は、赤外線を照射するセラミック製ヒータを含むことを特徴とする請求項８記載の基板処理装置である。
この構成によれば、赤外線はセラミック製ヒータによって照射されるので、広範囲に対して均一に赤外線を照射することができ、基板をより均一に乾燥させることができる。
The invention according to
According to this structure, since infrared rays are irradiated by the ceramic heater, the infrared rays can be uniformly irradiated over a wide range, and the substrate can be dried more uniformly.
請求項１０記載の発明は、前記基板はシリコン基板であり、前記フィルタ板は7μｍよりも長い波長を含む赤外線を吸収し、それ以外の波長の赤外線を透過させる材質からなることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、シリコン基板は７μｍよりも長い波長の赤外線を吸収し、７μｍよりも短い波長の赤外線を透過するが、フィルタ板が7μｍよりも長い波長を含む赤外線を吸収するために、シリコン基板はフィルタ板を透過した赤外線をほとんど吸収せず、加熱されない。これにより、シリコン基板をほとんど加熱することなく、その昇温を抑制しながら、主に基板表面の水分を加熱して基板を乾燥させることができる。
The invention according to
According to this configuration, the silicon substrate absorbs infrared light having a wavelength longer than 7 μm and transmits infrared light having a wavelength shorter than 7 μm, but the filter plate absorbs infrared light having a wavelength longer than 7 μm. The substrate hardly absorbs infrared rays transmitted through the filter plate and is not heated. Thus, the substrate can be dried by heating mainly the moisture on the surface of the silicon substrate while suppressing the temperature rise with little heating of the silicon substrate.
請求項１１記載の発明は、前記基板はシリコン基板であり、前記フィルタ板の材質は石英ガラスを含むことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、フィルタ板が石英ガラスを含む材質からできているため、５μｍよりも長い波長の赤外線はフィルタ板に吸収される。したがって、シリコン基板はフィルタ板を透過した赤外線をほとんど吸収せず、加熱されない。これにより、基板の加熱をより確実に抑制しつつ、主に基板表面の水分を加熱して基板を乾燥させることができる。
An eleventh aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to any one of the first to tenth aspects, wherein the substrate is a silicon substrate, and the material of the filter plate includes quartz glass.
According to this configuration, since the filter plate is made of a material containing quartz glass, infrared rays having a wavelength longer than 5 μm are absorbed by the filter plate. Therefore, the silicon substrate hardly absorbs infrared rays transmitted through the filter plate and is not heated. Accordingly, it is possible to dry the substrate mainly by heating moisture on the substrate surface while more reliably suppressing the heating of the substrate.
請求項１２記載の発明は、基板を保持する基板保持工程と、少なくとも前記基板保持工程で保持された基板が吸収する波長の赤外線を吸収し、それ以外の波長の赤外線を透過させるフィルタ板を介して基板に赤外線を照射する赤外線照射工程と、を備えたことを特徴とする基板乾燥方法である。
この方法によれば、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a substrate holding step for holding a substrate, and a filter plate that absorbs infrared light having a wavelength that is absorbed by at least the substrate held in the substrate holding step and transmits infrared light having other wavelengths. And an infrared irradiation step of irradiating the substrate with infrared rays.
According to this method, an effect similar to the effect described in relation to claim 1 can be obtained.
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説明するための図解図である。この基板処理装置は、たとえば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Ｗに対して処理液による処理を施すための枚葉式の処理装置であり、基板Ｗをほぼ水平な姿勢で保持するとともに、その中心を通るほぼ鉛直な回転軸線まわりに回転させることが可能なスピンチャック1を備えている。基板Ｗは、たとえば、表面にＬｏｗ−ｋ膜が形成されたシリコンウエハや、表面に弗酸などのエッチング液によってエッチング処理された後のシリコンウエハのように、デバイス形成面が疎水性表面となっている基板である。このような基板Ｗが、そのデバイス形成面（疎水性表面）を上方に向けてスピンチャック1に保持される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an illustrative view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This substrate processing apparatus is a single wafer processing apparatus for performing processing with a processing liquid on a substantially circular substrate W such as a semiconductor wafer, and holds the substrate W in a substantially horizontal posture. A
スピンチャック1は、チャック回転駆動機構2によって回転される回転軸3の上端に固定されていて、ほぼ円板形状のスピンベース4と、このスピンベース4の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、基板Ｗを挟持するための複数個の挟持部材5とを備えている。回転軸3は、中空軸となっていて、この回転軸3の内部には、処理液としての薬液または純水が選択的に供給される下面処理液供給管6が挿通されている。この下面処理液供給管6は、スピンチャック1に保持された基板Ｗの下面中央に近接する位置まで延びていて、その先端には、基板Ｗの下面中央に向けて処理液を吐出する下面ノズル7が形成されている。
The
下面処理液供給管6には、薬液（たとえばエッチング液）供給源からの薬液が薬液バルブ8を介して供給できるようになっており、純水供給源からの純水（脱イオン化された水）が純水バルブ9を介して供給できるようになっている。
スピンチャック1の上方には、基板Ｗとほぼ同じ径を有するセラミック製ヒータでできている円板状の遮断板10が設けられている。また、遮断板10の下方には、遮断板10とほぼ同じ径であり、基板Ｗの上面に対向する基板対向面11を下面に有する、薄い円板状のフィルタ板14が遮断板10と平行に設けられている。フィルタ板14と遮断板10との間には2.5ｍｍ程度の隙間を有する空間がある。また、このフィルタ板14は石英ガラスからできている。したがって、セラミック製ヒータは、石英ガラスからなるフィルタ板を介して基板Ｗの上面に赤外線を照射することができる。
遮断板10の上面には、スピンチャック1の回転軸3の軸線を中心に回転する回転軸12が固定されている。遮断板10とフィルタ板14はこの回転軸3の軸線を中心に一体的に回転するように構成されている。また、回転軸12は、中空軸であり、その内部には、基板Ｗの上面の中央部分に向けて冷却ガスとしてのほぼ室温程度（約２１〜２３℃）に温度調整された窒素ガスを供給するための第1窒素ガス供給通路18が形成されている。この第1窒素ガス供給通路18から供給された窒素ガスは、基板Ｗの上面とフィルタ板14の下面（基板対向面11）との間の空間に供給される。第1窒素ガス供給通路18には、窒素ガスバルブ19および流量調整部30を介して窒素ガスが供給されるようになっている。流量調整部30は、第1窒素ガス供給通路18に供給される窒素ガスの供給流量を変更（たとえば2段階に変更）するためのものである。
また、第1窒素ガス供給通路18の周囲には、フィルタ板14の上面と遮断板10の下面との間の空間内に、冷却ガスとしてのほぼ室温程度（約２１〜２３℃）に温度調整された窒素ガスを供給するための第２窒素ガス供給通路29が形成されている。この第２窒素ガス供給通路29から供給された窒素ガスは、フィルタ板14の上面と遮断板10の下面との間の空間に供給される。第２窒素ガス供給通路29には、窒素ガスバルブ24および流量調整部23を介して窒素ガスが供給されるようになっている。流量調整部23は、第２窒素ガス供給通路29に供給される窒素ガスの供給流量を変更するためのものである。
A chemical solution from a chemical solution (for example, etching solution) supply source can be supplied to the lower surface treatment
Above the
A
The temperature of the first nitrogen
回転軸12は、ほぼ水平な方向に沿って設けられたアーム20の先端付近から垂下した状態に取り付けられている。アーム20に関連して、このアーム20を昇降させることにより、遮断板10およびフィルタ板14をスピンチャック1に保持された基板Ｗの上面に近接した近接位置と、スピンチャック1の上方に大きく退避した退避位置との間で昇降させるための遮断板昇降駆動機構21が設けられている。さらに、アーム20に関連して、スピンチャック1による基板Ｗの回転にほぼ同期させて遮断板10およびフィルタ板14を一体的に回転させるための遮断板回転駆動機構22が設けられている。
The rotating
フィルタ板14の基板対向面11を基板Ｗの上面に近接させるとともに、基板対向面11と基板Ｗとの間に第1窒素ガス供給通路18から窒素ガスを導入することで、基板Ｗの上面付近を窒素ガス雰囲気に保つことができる。
スピンチャック1の斜め上方には、基板Ｗの上面に処理液を供給するための処理液ノズル15が設けられている。この処理液ノズル15には、薬液バルブ16と純水バルブ17とを選択的に開閉制御することにより、薬液と純水（脱イオン化された水。リンス液の一例）とを切り替えて供給できるようになっている。また、処理液ノズル15を基板Ｗの上面の処理液供給位置と、基板Ｗ上から退避した退避位置との間で揺動させるためのノズル移動機構25が設けられている。
The
A processing
図2は、遮断板10およびフィルタ板14の縦断面図である。フィルタ板14の基板対向面11の中心には、第1窒素ガス供給通路18を介して基板対向面11と基板Ｗとの間に冷却ガスとしての窒素ガスを導入するための第1窒素ガス供給口26が設けられている。また、遮断板10の下面には、第1窒素ガス供給口26の周囲を囲むような環状の第２窒素ガス供給口27が設けられ、第２窒素ガス供給通路29、第２窒素ガス供給口27を介して遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間に冷却ガスとして窒素ガスを導入することができる。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the blocking
図3は、スピンチャック1の平面図である。スピンチャック1には、たとえば、3個の挟持部材5が、円盤状のスピンベース4の周縁部にほぼ等間隔で配置されている。各挟持部材5は、基板Ｗの周縁部の下面を点接触で支持する支持部35と、基板Ｗの周端面に当接する挟持部36とを有し、支持部35を中心として鉛直軸線周りに回動するように構成されており、これにより、挟持部36が基板Ｗの周端面に当接した挟持状態と、挟持部36を基板Ｗの周端面から待避させた解放状態とをとり得るようになっている。これら3個の挟持部材5は、挟持部材駆動機構13（図1参照）によって同期して駆動されるようになっている。
FIG. 3 is a plan view of the
図4は、前記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。チャック回転駆動機構2、挟持部材駆動機構13、遮断板昇降駆動機構21、遮断板回転駆動機構22、ノズル移動機構25の動作は、コンピュータからなる制御装置40によって制御されるようになっている。この制御装置40は、さらに、薬液バルブ8,16、純水バルブ9,17、窒素ガスバルブ19,24の開閉、および遮断板（セラミック製ヒータ）10のＯＮ（通電）／ＯＦＦ（非通電）、流量調整部23,30を制御する。
FIG. 4 is a block diagram for explaining an electrical configuration of the substrate processing apparatus. The operations of the chuck
図5（ａ）〜図5（ｃ）は、前記基板処理装置による基板Ｗの処理の流れを説明するための図である。また、図6は、制御装置40による制御内容を説明するためのタイムチャートであり、スピンチャック1の回転／停止（図6(a)）、薬液バルブ8,16の開閉（図6(b)）、純水バルブ9,17の開閉（図6(c)）、セラミック製ヒータ10のＯＮ／ＯＦＦ（図6(d)）、窒素ガスバルブ19の開閉（図6(e)）、および窒素ガスバルブ24の開閉(図6(f))が示されている。
FIG. 5A to FIG. 5C are diagrams for explaining the flow of processing of the substrate W by the substrate processing apparatus. FIG. 6 is a time chart for explaining the contents of control by the
基板搬送ロボット（図示せず）から未処理の基板Ｗがスピンチャック1に受け渡されると、制御装置40は、まず、図5（ａ）に示すように、基板Ｗに薬液を供給する薬液処理工程を実行する。具体的には、制御装置40は、挟持部材駆動機構13を制御することにより、挟持部材5を、基板Ｗを挟持した挟持状態とする。次いで、制御装置40は、チャック回転駆動機構2を制御してスピンチャック1を回転させる。それとともに、制御装置40は、ノズル移動機構25を制御して処理液ノズル15を基板Ｗの上方の処理液供給位置に移動させる。そして、制御装置40は、薬液バルブ8，16を開き、処理液ノズル15から基板Ｗの上面に向けて薬液を供給するとともに、下面ノズル7から基板Ｗの下面に向けて薬液を供給する。なお、この薬液処理工程の期間中、遮断板10およびフィルタ板14は、基板Ｗから上方に離隔した位置に退避されており、遮断板（セラミック製ヒータ）10は非通電状態に、純水バルブ9，17は閉状態に保持されている。
When an unprocessed substrate W is delivered from the substrate transfer robot (not shown) to the
このようにして、基板Ｗの上下面に薬液が供給されるとともに、スピンチャック1とともに基板Ｗが水平姿勢で回転されることにより、基板Ｗの上下面全域に薬液が広がり、この薬液による基板処理が進行する。この薬液処理工程の期間中、窒素ガスバルブ19,24は開かれていてもよいし、閉じられていてもよい。
このような薬液処理が一定時間に渡って行われると、次に、制御装置40は、図5（ｂ）に示すように、基板Ｗ上の薬液を純水に置換するリンス処理工程を実行する。すなわち、制御装置40は、薬液バルブ8，16を閉じ、代わって純水バルブ9，17を開く。これにより、基板Ｗの上下面に純水が供給されるとともに、スピンチャック1とともに基板Ｗが水平姿勢で回転され、基板Ｗの上下面全域に純水が広がる。こうして、基板Ｗの上下面において薬液が純水に置換されていく。所定量の純水が供給された後、制御装置40は、ノズル移動機構25を制御して処理液ノズル15を基板Ｗの上方の処理液供給位置から退避位置に移動させる。このリンス処理工程中には、窒素ガスバルブ19が開かれ、基板Ｗの上方空間が窒素ガス雰囲気とされることが好ましい。また、窒素ガスバルブ24は開かれていてもよいし、閉じられていてもよい。なお、このリンス処理工程の期間中、遮断板10およびフィルタ板14は、基板Ｗから上方に離隔した位置に退避されており、遮断板（セラミック製ヒータ）10は非通電状態に保持されている。
In this way, the chemical solution is supplied to the upper and lower surfaces of the substrate W, and the substrate W is rotated in a horizontal posture together with the
When such chemical processing is performed for a certain period of time, the
次いで、制御装置40は、図5（ｃ）に示すように、チャック回転駆動機構2を制御して、スピンチャック1を所定の回転速度（たとえば3000rｐｍ）で一定時間（たとえば15秒〜30秒）回転させ、振り切り乾燥工程を実行する。これにより、基板Ｗ上の純水が遠心力によって振り切られる。このとき、基板Ｗの上面が特にＬｏｗ−ｋ膜等の疎水面である場合、純水の一部が微小液滴となって、振り切られずに基板Ｗの上面の主に周辺部に放射状に残る。そこで、基板Ｗ上に残った微小液滴を除去するために、振り切り乾燥工程時に、遮断板（セラミック製ヒータ）10を通電状態にし、微小液滴を加熱乾燥する。セラミック製ヒータによる微小液滴の加熱乾燥については後ほど詳細を説明する。
Next, as shown in FIG. 5C, the
振り切り乾燥工程では、制御装置40は、遮断板昇降駆動機構21を制御して、フィルタ板14の基板対向面11を基板Ｗの上面に、たとえば0．5ｍｍ〜5．0ｍｍ程度の距離まで近接させ、遮断板回転駆動機構22によって基板Ｗと同方向に遮断板10およびフィルタ板14をほぼ同じ回転数で回転させる。これにより、基板Ｗの上方の空間が制限され、この制限された空間は、第1窒素ガス供給通路18を介して窒素ガスが供給されることによって窒素ガスで満たされ、さらに、この窒素ガスは基板Ｗの外方に向かう気流を形成することになる。したがって、基板Ｗの上面に不所望な酸化物が形成されたり、基板Ｗから振り切られた純水がスピンチャック1の挟持部材5やスピンチャック1の周囲に配置されている部材に当って跳ね返り、基板Ｗの表面に再付着したりすることを抑制または防止できる。
In the swing-off drying process, the
また、振り切り乾燥工程では、制御装置40は、流量調整部30を制御することにより、基板Ｗの上面に供給する窒素ガスの供給流量を所定の大流量とする。このときの窒素ガスの供給流量は、薬液処理工程または、リンス処理工程での供給流量よりも大きくされる。具体的には、このときの窒素ガスの供給流量は、5〜20リットル／分とされることが好ましく、10リットル／分とされることがより好ましい。
In the shake-off drying process, the
振り切り乾燥工程では、基板Ｗ上の純水を基板Ｗを回転させることによって振り切ると同時に、遮断板（セラミック製ヒータ）10を通電状態とし、基板Ｗの上面の主に周辺部に放射状に残った微小液滴を加熱乾燥により除去する。すなわち、制御装置40は、チャック回転駆動機構2および遮断板回転駆動機構22を制御してスピンチャック1および遮断板10とフィルタ板14を所定の回転速度で回転させながら、遮断板（セラミック製ヒータ）10を通電させる。これにより、セラミック製ヒータから赤外線がフィルタ板14を介して基板Ｗの上面の全面に向けて照射される。このフィルタ板14は石英ガラスからできており、石英ガラスは赤外線のうち、一部の波長領域の赤外線を吸収する。すなわち、セラミック製ヒータから照射される赤外線の中で、石英ガラスが吸収する波長の赤外線はフィルタ板14によって遮断され、基板Ｗにはほとんど照射されない。そして、フィルタ板14、つまり石英ガラスを透過する波長領域の赤外線が選択的に基板Ｗに照射されることとなる。具体的には、赤外線セラミック製ヒータは約3〜20μｍの波長領域の赤外線を照射する。また、例えば5ｍｍの厚さの石英ガラスは4μｍ以上の波長の赤外線を吸収する。従って、これらの赤外線セラミック製ヒータと石英ガラスを用いた場合、約3μｍから4μｍ未満の波長の赤外線が選択的に基板Ｗに照射されることとなる。
In the shake-off drying process, the pure water on the substrate W is spun off by rotating the substrate W, and at the same time, the shielding plate (ceramic heater) 10 is energized and remains radially on the upper surface of the substrate W mainly. Fine droplets are removed by heat drying. That is, the
図8のグラフは、水の赤外線吸収特性を示している。横軸は赤外線の波長(μm)、縦軸は吸収率を表している。このグラフからわかるように、水は、波長3μｍおよび6μｍの赤外線を特に吸収する性質を持っている。水に吸収された赤外線のエネルギーは、水分子を振動させ、振動させられた水分子間で摩擦熱が発生する。つまり、水が特に吸収する波長の赤外線を水に照射することによって、効率的に水を加熱し、乾燥させることができる。従って、基板Ｗ上に約3μｍの波長の赤外線が照射されると、基板Ｗ上に付着している純水の微小液滴は、赤外線を吸収し、加熱乾燥される。 The graph of FIG. 8 shows the infrared absorption characteristics of water. The horizontal axis represents the infrared wavelength (μm), and the vertical axis represents the absorptance. As can be seen from this graph, water has the property of absorbing particularly infrared rays having wavelengths of 3 μm and 6 μm. The infrared energy absorbed by water vibrates water molecules, and frictional heat is generated between the vibrated water molecules. That is, by irradiating water with infrared rays having a wavelength that is particularly absorbed by water, the water can be efficiently heated and dried. Therefore, when infrared light having a wavelength of about 3 μm is irradiated onto the substrate W, the fine water droplets adhering to the substrate W absorb the infrared light and are dried by heating.
また、基板Ｗ自体は、シリコン基板の場合、7μｍよりも長い波長の赤外線を吸収し7μｍよりも短い波長の赤外線を透過させる性質を持っているので、3μｍの波長の赤外線を照射しても、ほとんど加熱されない。つまり、赤外線セラミック製ヒータから照射される赤外線のうち、水に効率的に吸収され、基板Ｗ自体を透過する波長領域の赤外線が選択的に基板Ｗに照射されることによって、基板Ｗ自体をほとんど加熱することなく、基板Ｗに付着している微小液滴を効率的に加熱乾燥させることができる。フィルタ板14としては、水に効率的に吸収される波長の赤外線を透過させ、かつ、基板Ｗ自体が吸収する波長の赤外線を吸収するような材質のものが用いられればよい。
In addition, in the case of a silicon substrate, the substrate W itself has a property of absorbing infrared light having a wavelength longer than 7 μm and transmitting infrared light having a wavelength shorter than 7 μm. It is hardly heated. In other words, among the infrared rays irradiated from the infrared ceramic heater, the substrate W is almost absorbed by the substrate W by selectively irradiating the substrate W with infrared rays in a wavelength region that is efficiently absorbed by water and transmitted through the substrate W itself. Without heating, the fine droplets adhering to the substrate W can be efficiently heated and dried. The
振り切り乾燥工程において、遮断板（セラミック製ヒータ）10を通電させると同時に、制御装置40は、窒素ガスバルブ24、流量調整部23を制御することにより、遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間に窒素ガスが供給される。これらの動作の意味について以下に説明する。
In the swing-off drying process, the
遮断板（セラミック製ヒータ）10を通電させると、遮断板（セラミック製ヒータ）10は昇温するので、基板Ｗへの対流熱の伝熱が考えられるが、フィルタ板14が遮断板（セラミック製ヒータ）10と基板Ｗとの間に介在することによって、遮断板（セラミック製ヒータ）10から基板Ｗへの対流熱の伝熱は遮断される。しかし、遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間は対流熱により温度が上昇するので、これによりフィルタ板14が次第に加熱される。フィルタ板14が加熱されると、フィルタ板14からの対流熱が基板Ｗに伝熱し、基板Ｗが加熱されるおそれがある。そこで、遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間に冷却ガスとして窒素ガスを供給することで、その空間の昇温を抑制し、フィルタ板14が加熱されることを防止することができる。また、遮断板（セラミック製ヒータ）10を通電して赤外線が照射されると、フィルタ板14は赤外線を吸収することによって次第に加熱されるが、遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間に窒素ガスを供給することによって、フィルタ板14の昇温を抑制し、フィルタ板14からの対流熱による基板Ｗの加熱を防止することができる。
When the shielding plate (ceramic heater) 10 is energized, the temperature of the shielding plate (ceramic heater) 10 rises, so convective heat transfer to the substrate W can be considered. By being interposed between the
このような振り切り乾燥工程を一定時間だけ行った後、制御装置40は、遮断板（セラミック製ヒータ）10を非通電状態にするとともに、遮断板回転駆動機構22を制御して遮断板10およびフィルタ板14の回転を停止させる。それとともに、チャック回転駆動機構2を制御してスピンチャック1を停止させる。その後、遮断板昇降駆動機構21を制御して遮断板10およびフィルタ板14を上方に退避させ、挟持部材駆動機構13を制御して挟持部材5による基板Ｗの挟持を解除させ、さらに、窒素ガスバルブ19,24を閉じる。その後、基板搬送ロボットによって、処理済みの基板Ｗがスピンチャック1から搬出される。
なお、振り切り乾燥工程の末期において、制御装置40は、遮断板（セラミック製ヒータ）10を非通電状態にした後、所定時間（たとえば20秒程度）だけ、遮断板10、フィルタ板14、スピンチャック1の回転を継続させるとともに、第1窒素ガス供給通路18及び第2窒素ガス供給通路29からの窒素ガスの供給を継続させてもよい。これにより、振り切り乾燥工程で温度上昇したフィルタ板14を室温に近い状態まで戻すことができ、次に処理される基板Ｗに対し、フィルタ板14からの熱影響を最小限に抑えることができる。
After performing such a swing-off drying process for a predetermined time, the
At the end of the swing-off drying process, the
以上のようにこの実施形態によれば、スピンチャック1を高速回転させて振り切り乾燥工程を行う際に、遮断板（セラミック製ヒータ）10が基板Ｗに赤外線を照射することによって、振り切られずに基板Ｗ上に残った放射状の微小液滴を加熱し、蒸発させることができる。このとき、遮断板（セラミック製ヒータ）10と基板Ｗとの間にフィルタ板14を介在させることによって、水に吸収され、基板Ｗ自体をほとんど透過する波長領域の赤外線が選択的に基板Ｗに照射されるため、基板Ｗをほとんど加熱することなく、基板Ｗを乾燥させることができる。したがって、ウォーターマークの形成を抑制しつつ、基板Ｗを乾燥させることができる。
As described above, according to this embodiment, when the
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前記の実施形態では、遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間に第2窒素ガス供給通路29から窒素ガスを供給してその空間の昇温を抑制しているが、窒素ガス以外の冷却ガス（例えばクリーンエアなど）が用いられてもよい。また、振り切り乾燥工程では、フィルタ板14の下面と基板Ｗとの間の空間に第１窒素ガス供給通路18から窒素ガスを供給しており、これによりフィルタ板14の昇温を抑制し、フィルタ板14から基板Ｗへの対流熱の伝熱を抑制することはできるので、遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間には、必ずしも冷却ガスを供給しなくてもよい。この場合には、遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間に冷却ガスを供給する機構を設けなくてもよいので、装置の構成を簡単にできる。一方、前記実施形態のように遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間に冷却ガスを供給した場合には、遮断板（セラミック製ヒータ）10からフィルタ板14への対流熱の伝熱が抑制されるので、フィルタ板14の昇温を確実に抑制し、基板Ｗへの対流熱の伝熱をより確実に防止することができる。また、さらに別の実施形態として、遮断板10の下面とフィルタ板14の上面との間の空間に冷却ガスが供給され、フィルタ板14の下面と基板Ｗとの間の空間に冷却ガスが供給されない構成としてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the above embodiment, nitrogen gas is supplied from the second nitrogen
また、その他の実施形態として、図７に縦断面図を示すような遮断板10およびフィルタ板14を用いてもよい。この実施形態では、フィルタ板14は遮断板10とほぼ同じ径を有するフィルタ上板14Aおよびフィルタ下板14Bとから構成されている。フィルタ上板14Aとフィルタ下板14Bは平行に設けられており、それらの間には微小な間隔（たとえば１ｍｍ程度の隙間）の空間がある。フィルタ上板14Aとフィルタ下板14Bとの間の空間には、第2窒素ガス供給通路29、第２窒素ガス供給口27を介して冷却ガスとしての窒素ガスが供給されるようになっている。つまり、フィルタ板14が二重構造となっており、内部の中空部に窒素ガスが供給されるようになっている。その他の構成は、前記の実施形態と同様である。この構成によると、窒素ガスがフィルタ板14の内部に供給されるので、フィルター板14の昇温をより確実に防止することができる。さらに、この構成によると、遮断板（セラミック製ヒータ）10は冷却ガスに触れないので、冷却ガスによって冷却されない。したがって、冷却ガスはセラミック製ヒータの赤外線照射を妨げることなく、フィルタ板14を効率的に冷却することができる。ただし、このその他の実施形態において、セラミック製ヒータの赤外線照射を妨げてもあまり問題とならない場合には、さらに、フィルタ上板14Aの上面と遮断板10との間の空間に冷却ガスを供給する機構を設けてもよい。これによれば、フィルタ板14の温度上昇をさらに抑えることができる。また、フィルタ下板14Bの下面と基板Ｗとの間の空間に冷却ガスが供給されずに、フィルタ板14の中空部、および、遮断板10の下面とフィルタ上板14Aの上面との間の空間に冷却ガスが供給される構成としてもよい。また、フィルタ板14の中空部にのみ冷却ガスが供給される構成としてもよい。
As another embodiment, a blocking
また、前記の実施形態に加えて、基板Ｗに超音波振動を与えるための超音波振動子が設けられてもよい。前記の実施形態では、基板Ｗの周端面を挟持する、いわゆるメカニカルチャックからなるスピンチャック1が用いられているが、基板Ｗの下面を吸着して保持するバキュームチャック型のスピンチャックを用いて、そのスピンチャックに超音波振動子を設けてもよい。この構成によれば、振り切り乾燥工程時に、超音波振動子は基板Ｗに超音波振動を与えることで、基板Ｗの表面に付着している微小液滴を振動させる。微小液滴は振動することによって、その表面積は増加するので、より短時間で微小液滴を乾燥させることができる。
In addition to the above-described embodiment, an ultrasonic transducer for applying ultrasonic vibration to the substrate W may be provided. In the above-described embodiment, the
また、前記の実施形態は、基板を回転させながら処理する基板処理装置であるが、基板の処理面を上にしてほぼ水平方向に基板を搬送しながら処理する基板処理装置にも本発明は適用できる。その場合、搬送される基板の上方に赤外線セラミック製ヒータを配置し、基板とセラミック製ヒータとの間にフィルタ板を介在させることによって、基板自体をほとんど加熱することなく基板の表面に付着している微小液滴を加熱乾燥させることができる。 Moreover, although the said embodiment is a substrate processing apparatus processed while rotating a board | substrate, this invention is applied also to the substrate processing apparatus processed while conveying a board | substrate in a substantially horizontal direction with the process surface of a board | substrate facing up. it can. In that case, an infrared ceramic heater is arranged above the substrate to be transported, and a filter plate is interposed between the substrate and the ceramic heater, so that the substrate itself is attached to the surface of the substrate with little heating. The fine droplets can be dried by heating.
また、前記の実施形態では、石英ガラスからなるフィルタ板を用いたが、その他の材料のフィルタ板を用いてもよい。たとえば、１ｍｍの厚さのサファイアは、7μｍ以上の波長領域の赤外線をほぼ吸収し、3μｍ付近の赤外線を透過するので、フィルタ板の材料として使用できる。また、その他にも7μｍよりも長い波長領域の赤外線を吸収し、3μｍ付近の波長の赤外線を透過する性質の材料であればフィルタ板として用いることができる。 In the above embodiment, the filter plate made of quartz glass is used. However, a filter plate made of other materials may be used. For example, sapphire with a thickness of 1 mm almost absorbs infrared rays in the wavelength region of 7 μm or more and transmits infrared rays in the vicinity of 3 μm, and therefore can be used as a filter plate material. In addition, any material that absorbs infrared rays having a wavelength longer than 7 μm and transmits infrared rays having a wavelength of around 3 μm can be used as a filter plate.
また、図8のグラフに示されるように水の赤外線の吸収特性は波長3μｍおよび6μｍに吸収率の高いピークを持っているので、このピークにあった波長の赤外線を照射すれば、より効率的に微小液滴の加熱が行える。前記の実施形態では、3μｍから4μｍ未満の波長の赤外線が基板Ｗに照射されているが、6μｍの波長の赤外線が選択的に基板Ｗに照射されるようなフィルタ板を用いても効率的に微小液滴の加熱が行える。また図8のグラフからわかるように、水は波長5μmおよび1.5μm付近にもやや高い吸収ピークを持っているので、5μmや1.5μｍの波長の赤外線を基板に照射するようにしても微小液滴の加熱は行われる。 In addition, as shown in the graph of FIG. 8, the infrared absorption characteristics of water have high absorption peaks at wavelengths of 3 μm and 6 μm. In addition, heating of microdroplets can be performed. In the above-described embodiment, the substrate W is irradiated with infrared light having a wavelength of 3 μm to less than 4 μm. However, even if a filter plate that selectively irradiates the substrate W with infrared light having a wavelength of 6 μm is used. Micro droplets can be heated. As can be seen from the graph in FIG. 8, since water has a slightly higher absorption peak near wavelengths of 5 μm and 1.5 μm, even if the substrate is irradiated with infrared rays having a wavelength of 5 μm or 1.5 μm, a fine droplet Is heated.
なお、前記の実施形態では、シリコン基板の処理の場合について述べたが、その他の材料からなる基板の処理についても本発明を適用することができる。つまり、基板材料に吸収される波長領域の赤外線を吸収し、基板に付着している水に吸収される波長領域の赤外線を透過する性質を有する材料からなるフィルタ板をセラミック製ヒータと基板との間に介在させれば、基板自体をほとんど加熱することなく基板の表面に付着している微小液滴を加熱乾燥させることができる。 In the above embodiment, the case of processing a silicon substrate has been described. However, the present invention can also be applied to processing of a substrate made of other materials. That is, a filter plate made of a material having a property of absorbing infrared light in the wavelength region absorbed by the substrate material and transmitting infrared light in the wavelength region absorbed by water adhering to the substrate is formed between the ceramic heater and the substrate. If interposed, the minute droplets adhering to the surface of the substrate can be heated and dried without substantially heating the substrate itself.
また、前記の実施形態では、基板Ｗの周端面を挟持する、いわゆるメカニカルチャックからなるスピンチャック1を用いているが、基板Ｗの下面を吸着して保持するバキュームチャック型のスピンチャックを用いてもよい。
In the above embodiment, the
また、前記の実施形態では、振り切り乾燥工程において基板Ｗ上に残った微小液滴をセラミック製ヒータによって乾燥させたが、基板Ｗにリンス処理を行った後に、基板Ｗを傾斜させることによって基板Ｗ上の大部分のリンス液を除去して、その後に基板Ｗに赤外線を照射して基板Ｗ上に残ったリンス液を乾燥させてもよい。
また、前記の実施形態では、リンス液として純水が用いられているが、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水などの機能水、または希薄濃度（たとえば1ｐｐｍ程度）のアンモニア水などをリンス液として用いることもできる。
In the above embodiment, the fine droplets remaining on the substrate W in the shake-off drying process are dried by the ceramic heater. However, after the substrate W is rinsed, the substrate W is tilted to tilt the substrate W. Most of the rinse liquid on the top may be removed, and then the substrate W may be irradiated with infrared rays to dry the rinse liquid remaining on the substrate W.
In the above-described embodiment, pure water is used as the rinsing liquid. However, functional water such as carbonated water, electrolytic ion water, hydrogen water, magnetic water, or dilute ammonia water (for example, about 1 ppm) is used. It can also be used as a rinse solution.
また、前記の実施形態では、基板の表面に供給する冷却ガスとして窒素ガスが用いられているが、他にも、アルゴンガスなどの不活性ガスを冷却ガスとして用いることができる。また、不活性ガスに代えて、フィルタなどによって清浄化された空気（クリーンエア）を用いてもよい。 In the above-described embodiment, nitrogen gas is used as the cooling gas supplied to the surface of the substrate. Alternatively, an inert gas such as argon gas can be used as the cooling gas. Further, instead of the inert gas, air cleaned with a filter or the like (clean air) may be used.
また、前述の実施形態では、デバイス形成面（上面）が疎水性の基板Ｗを例にとったが、親水性の基板に対しても、この発明を適用できる。さらに、前述の実施形態では、円形の基板Ｗを処理対象とする場合について説明したが、液晶表示装置用ガラス基板やプラズマディプレイ用ガラス基板のような角形基板を処理する装置に対しても、この発明を適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, the device forming surface (upper surface) is a hydrophobic substrate W as an example, but the present invention can also be applied to a hydrophilic substrate. Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the circular substrate W is a processing target has been described, but also for an apparatus that processes a square substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display device or a glass substrate for a plasma display, The present invention can be applied.
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。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1 スピンチャック
2 チャック回転駆動機構
3 回転軸
4 スピンベース
5 挟持部材
6 下面処理液供給管
7 下面ノズル
8 薬液バルブ
9 純水バルブ
10 遮断板
11 基板対向面
12 回転軸
13 挟持部材駆動機構
14 フィルタ板
14A フィルタ上板
14B フィルタ下板
15 処理液ノズル
16 薬液バルブ
17 純水バルブ
18 第1窒素ガス供給通路
19 窒素ガスバルブ
20 アーム
21 遮断板昇降駆動機構
22 遮断板回転駆動機構
23 流量調整部
24 窒素ガスバルブ
25 ノズル移動機構
26 第1窒素ガス供給口
27 第2窒素ガス供給口
29 第2窒素ガス供給通路
30 流量調整部
35 支持部
36 挟持部
40 制御装置
Ｗ 基板
1 Spin chuck
2 Chuck rotation drive mechanism
3 Rotating axis
4 Spin base
5 Holding member
6 Bottom treatment liquid supply pipe
7 Bottom nozzle
8 Chemical valve
9 Pure water valve
10 Barrier plate
11 Substrate facing surface
12 Rotating axis
13 Nipping member drive mechanism
14 Filter plate
14A filter top plate
14B Filter lower plate
15 Treatment liquid nozzle
16 Chemical valve
17 Pure water valve
18 1st nitrogen gas supply passage
19 Nitrogen gas valve
20 arms
21 Shutter lift mechanism
22 Shutter plate rotation drive mechanism
23 Flow rate adjuster
24 Nitrogen gas valve
25 Nozzle movement mechanism
26 First nitrogen gas supply port
27 Second nitrogen gas supply port
29 Second nitrogen gas supply passage
30 Flow rate adjuster
35 Support section
36 Nipping part
40 Control device W substrate
Claims (12)
前記基板保持手段に保持されている基板に赤外線を照射する赤外線発生手段と、
前記赤外線発生手段と前記基板保持手段に保持されている基板との間に配置され、前記赤外線発生手段から照射される赤外線のうち、少なくとも前記基板保持手段に保持されている基板が吸収する波長の赤外線を吸収し、それ以外の波長の赤外線を透過させるフィルタ板と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 Substrate holding means for holding the substrate;
Infrared generation means for irradiating the substrate held by the substrate holding means with infrared rays;
Of the infrared rays that are disposed between the infrared generation means and the substrate held by the substrate holding means and are irradiated from the infrared generation means, at least of the wavelength that is absorbed by the substrate held by the substrate holding means A filter plate that absorbs infrared rays and transmits infrared rays of other wavelengths;
A substrate processing apparatus comprising:
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。 2. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising cooling gas supply means for supplying a cooling gas to a space between the substrate held by the substrate holding means and the infrared ray generating means.
少なくとも前記基板保持工程で保持された基板が吸収する波長の赤外線を吸収し、それ以外の波長の赤外線を透過させるフィルタ板を介して基板に赤外線を照射する赤外線照射工程と、
を備えたことを特徴とする基板乾燥方法。 A substrate holding step for holding the substrate;
An infrared irradiation step of irradiating the substrate with infrared rays through a filter plate that absorbs infrared rays of wavelengths absorbed by the substrate held in the substrate holding step and transmits infrared rays of other wavelengths;
A substrate drying method comprising:
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