JP2008124103A - 基板の表面処理方法及び基板の表面処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、疎水性基板の上面に好適に処理液層を形成することによって、
乾燥処理にてウォーターマークの発生を抑制する基板の表面処理方法、及び、基板の表面
処理装置を提供することにある。
【解決手段】基板Ｓの表面の洗浄処理後、処理液保持枠１６を基板Ｓの側面に接触させ、
純水層ＷＳを形成する。基板Ｓへの純水Ｗの供給を停止すると共に、基板Ｓの中心部に窒
素ガス供給ノズル１１から窒素ガスＧを噴出する。純水Ｗが除去されて基板Ｓの表面が略
円形に露出する。乾燥穴ＧＳが処理液保持枠１６に達すると同時に、処理液保持枠１６を
基板Ｓから離間させる。基板Ｓの四辺に残る純水層ＷＳは、スムーズに基板Ｓの側面から
流出する。これによって、基板Ｓの表面の乾燥処理が完了する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アクティブＬＣＤ基板等の大型基板の表面処理方法、詳しくは、純水洗浄後
の基板表面の乾燥方法、及び、乾燥処理を行うための基板の表面処理装置に関する。

通常、疎水性基板を純水洗浄した後の乾燥工程においては、水滴とシリコン及び雰囲気
中の酸素が反応して基板上にウォーターマークが発生する。そこで、乾燥工程において、
微小な水滴が基板上に残留しないようにするために、基板全面に純水を液盛りし、純水の
液層を形成した後、基板の中心部に窒素ガスを噴出して、純水を基板の周辺に押し出して
ウォーターマークの発生を抑制する方法が提案されている。

特許文献１では、先ず洗浄処理が終了した基板の上面に純水を液盛し、純水の液層を形
成する。次に、純水が液盛された基板の上面の中心部近傍に窒素ガスを噴出して、当該中
心部近傍に存在する純水を基板の周辺部に押し流す。その結果、基板の中心部からは純水
が排除され、純水層が周辺部のみに存在する状態へと移行する。この状態にて、基板の回
転数を上昇させながら、窒素ガスを吐出するガスノズルを基板の回転中心直上から端縁部
に向けてスキャンさせると、基板周辺部の純水が遠心力によって飛散するとともに、窒素
ガスが噴出される範囲が拡大して、基板の上面に残留付着している微小な水滴も確実に乾
燥することができる。
特開２００６−６６５７９号公報

しかしながら、基板の撓みが大きくなる大型基板においては、特許文献１の方法によっ
ても、好適な純水層を形成することは困難であり、基板の上面を好適に乾燥処理すること
はできなかった。

本発明の目的は、疎水性を有するシリコン膜を成膜した大型基板の上面に、好適な純水
層を形成し、これを除去することによって、乾燥工程におけるウォーターマークの発生を
抑制する基板の表面処理方法、及び、基板の表面処理装置を提供することにある。

本発明の基板の表面処理方法は、テーブル上に載置された基板上の処理液を、前記テー
ブルを回転させながら、噴出する不活性ガスによって除去し、該基板を乾燥させる基板の
表面処理方法において、前記基板を回転させながら前記処理液を該基板上に供給する工程
と、回転する前記テーブルに載置された該基板の各辺に処理液保持部材をそれぞれ当接し
、該基板の４辺を前記処理液保持部材にて囲み、該基板の上面に前記処理液を供給して処
理液層を形成する工程と、前記処理液の供給を停止して、回転する前記テーブルに載置し
た前記基板の上面中央部に前記不活性ガスを噴出し、該基板の中央部の該処理液を除去し
て、該基板の前記処理液層に乾燥穴を開ける工程と、前記乾燥穴の外周が前記処理液保持
部材に近接した時、該処理液保持部材を前記基板から離間させる工程と、を有する。

本発明の基板の表面処理方法によれば、基板の上面に処理液保持部材を当接させること
から、基板は処理液保持部材によって周囲が囲まれ、該囲まれた範囲内で、処理液保持部
材が堰となって所定の深さの処理液層を形成する。そして、該処理液層の中央付近に不活
性ガスにより乾燥穴を開ける。その後、乾燥穴の外周が処理液保持部材に近接したときに
、処理液保持部材を基板から離間させる。

従って、例えば、大型化した基板の表面のように、基板の表面が撓んでいて、そのまま
では基板の表面に所定の深さの処理液層が形成できない場合でも、処理液保持部材が堰と
なって基板の表面に好適に処理液層を形成することができる。そして、形成された処理液
層に不活性ガスにより乾燥穴を形成する。

その結果、噴出した不活性ガス以外によって基板の上面に乾燥穴は形成されず、処理液
層から分離した微小な水滴が基板の上面に生じることを抑止できて、乾燥染みの発生を抑
制することができる。

本発明の基板の表面処理装置は、基板を載置固定するためのテーブルと、前記テーブル
を回転させるための回転手段と、前記テーブルに載置した前記基板の中心付近に上方から
処理液を供給する処理液供給手段と、前記テーブルに載置した前記基板の中心付近に上方
から不活性ガスを噴出するガス供給手段と、を備える基板の表面処理装置であって、前記
テーブルに載置した前記基板の各辺に対応して備えられ、該対応する辺にそれぞれ当接し
て前記基板の周囲を囲み、前記処理液を該基板から流出させないための処理液保持部材と
、前記処理液保持部材を前記基板の各辺に当接させるための当接手段と、を備える。

本発明の基板の表面処理装置によれば、基板は処理液保持部材によって該基板周囲が囲
まれることから、該囲まれた範囲内で、処理液保持部材が堰となって所定の深さの処理液
層を形成することができる。従って、例えば、大型化した基板の表面のように、基板の表
面が撓んでいて、そのままでは基板の表面に所定の深さの処理液層が形成できない場合で
も、処理液保持部材が堰となって基板の表面に好適に処理液層を形成することができる。
その結果、形成された処理液層を用いて好適に乾燥処理をすることができる。

本発明の基板の表面処理装置において、前記処理液保持部材は、弾性部材であることが
望ましい。
本発明の基板の表面処理装置によれば、処理液保持部材は弾性部材で形成したので、基
板の表面に撓みなどが生じていても、処理液保持部材を基板に当接させて、基板の表面の
処理液が流出しないようにすることができる。その結果、基板の撓みに影響されず好適に
処理液層を形成することができる。

本発明の基板の表面処理装置において、前記当接手段は、前記処理液保持部材を、前記
基板の各辺の上面に当接させてもよい。
本発明の基板の表面処理装置によれば、処理液保持部材を基板の各辺の上面に載置する
だけで、基板の表面に簡単に当接させることができる。

本発明の基板の表面処理装置において、前記当接手段は、前記処理液保持部材を、前記
基板の側面に向かって押圧し、該処理液保持部材の前記基板を押圧する面は、該基板の側
面と嵌合する溝が形成されていてもよい。

本発明の基板の表面処理装置によれば、当接手段によって処理液保持部材は基板の側面
に押圧される。この時、処理液保持部材の溝が基板の側面に嵌合される。従って、処理液
保持部材が確実に基板の側面に当接される。その結果、より確実に基板の表面に処理液層
を形成することができる。

本発明の基板の表面処理装置において、前記処理液保持部材の表面は、疎水性であるこ
とが好ましい。
本発明の基板の表面処理装置によれば、処理液保持部材の表面は疎水性であるので、処
理液との接触面積をできるだけ小さくすることができる。その結果、処理液保持部材から
処理液への汚染物質の拡大を抑制できる。

本発明の基板の表面処理装置において、前記処理液保持部材の、前記基板の内側に向い
ている面は、内側に向かって傾斜していてもよい。
本発明の基板の表面処理装置によれば、処理液保持部材に囲まれた処理液は、疎水性で
ある処理液保持部材の傾斜面と接しているので、傾斜面と処理液層の処理液との接触面積
をより小さくすることができる。その結果、処理液保持部材から処理液への汚染物質の拡
大をより抑制できる。

本発明の基板の表面処理装置において、前記処理液保持部材は、前記処理液保持部材の
下面に前記基板の上面に当接する可撓性の舌部が備えられていてもよい。
本発明の基板の表面処理装置によれば、処理液保持部材の下面に基板の表面に当接する
舌部を設けたので、処理液保持部材と基板との接触面積を小さくすることができる。その
結果、処理液保持部材から処理液への汚染物質の拡大をより抑制できる。また、舌部は可
撓性を有しているので、撓みの大きい基板にも馴染んでより好適に当接することができる
。その結果、撓みの大きな基板にも好適に処理液層を形成することができる。

本発明の基板の表面処理装置において、前記当接手段は、前記テーブルに備えられてい
てもよい。
本発明の基板の表面処理装置によれば、当接手段はテーブルに設けたので当接手段の当
接機構が非常に簡単な構成となる。

本発明の基板の表面処理装置において、前記当接手段は、前記処理液保持部材を前記基
板に押圧するためのバネ部材を備え、該処理液保持部材は前記バネ部材の弾性力によって
前記基板に押圧されてもよい。

本発明の基板の表面処理装置によれば、当接手段の処理液保持部材はバネ部材にて、容
易に基板に押圧できる。その結果、当接手段を簡易な構造とすることができる。
本発明の基板の表面処理装置において、前記バネ部材の弾性力は、前記テーブルが所定
の回転数で回転するまでは前記処理液保持部材を前記基板に押圧すると好ましい。

本発明の基板の表面処理装置によれば、バネ部材の弾性力はテーブルが所定の回転数で
回転するまでは処理液保持部材を基板に押圧するので、当接手段は所定の回転数までは処
理液保持部材を基板に押圧する。一方、所定の回転数よりも速く回転すると遠心力が弾性
力より大きくなり処理液保持部材にて基板を押圧できなくなる。その結果、基板へ押圧す
るか否かを回転数に基づいて決めることができて、当接手段の構造を簡単にすることがで
きる。

本発明の基板の表面処理装置において、前記テーブルの上方に該テーブルの回転軸と中
心が一致して、該テーブルと同期して回転する上部回転手段を備え、前記当接手段は、前
記上部回転手段に備えられていてもよい。

本発明の基板の表面処理装置によれば、当接手段は、テーブルの上方に設けたので、上
方から処理液保持部材を移動させて基板の周囲を囲むことができる。

（第１実施形態）
以下に、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。図１は、基板洗浄
装置１を模式的に示した模式図である。

基板洗浄装置１の下部には、回転手段としての回転装置２が備えられている。又、基板
洗浄装置１の上部には、上部回転手段としての昇降回転装置３が備えられている。回転装
置２と昇降回転装置３とは、基板洗浄装置１において互いに向かい合うように配置されて
いる。

回転装置２は、その筐体２ａに、上方に突出した回転軸４が回転可能に支持されている
。回転軸４は、筐体２ａ内に設けたモータ（図示せず）にて回転制御される。回転軸４の
上端には、テーブルとしてのスピンベース５が固着され、同スピンベース５を回転させる
。

スピンベース５は、十分な剛性を備えている略矩形状のテーブルであって、その上面に
は、処理基板（以下、単に基板という）Ｓを支持するための複数の支持ピン６と、基板Ｓ
をスピンベース５に対して吸着保持するスピンチャック７とが設けられている。

各支持ピン６の上端部は、基板Ｓの裏面を傷つけない素材で構成されている。スピンチ
ャック７の上面は、基板Ｓの裏面を傷つけない素材で構成されているとともに、基板Ｓを
吸着するための図示しない吸着孔が備えられ、基板Ｓの裏面を真空吸着する。又、スピン
チャック７が吸着した基板Ｓの裏面の高さは、支持ピン６の上端部の高さと略同じ高さに
なる。

スピンベース５の上方位置には、昇降回転装置３が設けられている。本実施形態では、
昇降回転装置３は、その筐体３ａが図示しない支柱を介して、前記回転装置２の筐体２ａ
に連結され支持されている。昇降回転装置３の筐体３ａは、支柱に対して上下動可能に支
持され、図示しない昇降用モータにて昇降動作を行う。又、昇降回転装置３の筐体３ａに
は、回転筒９が回転可能に支持されている。回転筒９は、その回転軸芯（中心軸線）が前
記回転軸４の回転軸芯（中心軸線）と一致するように、対向配置されている。回転筒９は
、筐体３ａ内に設けたモータ（図示せず）にて回転制御される。

回転筒９の筒内には、図示しない純水供給管、及び、窒素ガス供給管が回転筒９ととも
に回転することなく貫挿されている。純水供給管、及び、窒素ガス供給管は、回転筒９の
下端の開口部から下方（スピンベース５側）に向かって突出した処理液供給手段としての
純水供給ノズル１０、及び、ガス供給手段としての窒素ガス供給ノズル１１にそれぞれ接
続されている。そして、純水供給ノズル１０は、純水供給管を介して供給される処理液と
しての純水Ｗ（図２（ａ）参照）を、スピンベース５に載置した基板Ｓの中心位置に真上
から噴出するようになっている。同様に、窒素ガス供給ノズル１１は、窒素ガス供給管を
介して供給される不活性ガスとしての窒素ガスＧ（図２（ｄ）参照）を、スピンベース５
に載置した基板Ｓの中心位置に真上から噴出するようになっている。

なお、純水供給ノズル１０から噴出される純水Ｗは、純水供給管を介して図示しない純
水供給装置から供給される。また、窒素ガス供給ノズル１１から噴出される窒素ガスＧは
、窒素ガス管を介して図示しない窒素ガス供給装置から供給される。

回転筒９には、該回転筒９と一体的に回転する処理液保持装置１２が設けられている。
処理液保持装置１２は、回転筒９に固着した支持基材１３を備えている。支持基材１３は
、板材を十字形状に形成したものであって、その十字の中心位置を前記回転筒９が貫通し
、その貫通した回転筒に９に対して固着されている。固着された回転筒９から四方に延び
た支持基材１３のフレーム部１３ａの先端部には、それぞれ当接手段としての支柱駆動装
置１４が固着されている。

各支柱駆動装置１４は、該装置本体１４ａが、フレーム部１３ａに固着され、該装置本
体１４ａの左右両側部に回転部１４ｂが、該装置本体１４ａに対して回転可能に支持され
ている。そして、装置本体１４ａ内に設けた図示しないモータにて、左右一対の回転部１
４ｂは、装置本体１４ａに対して同方向に同期して回転するようになっている。

各支柱駆動装置１４の左右一対の回転部１４ｂは、それぞれ連結アーム１５を介して、
それぞれ対応する処理液保持部材としての処理液保持枠１６と連結されている。従って、
回転部１４ｂが回動すると連結アーム１５を介して処理液保持枠１６は、回転部１４ｂを
回動中心として回動する。つまり、四方に延びた各フレーム部１３ａに対して、処理液保
持枠１６がそれぞれ設けられ、それら４個の処理液保持枠１６が、各支柱駆動装置１４に
よって同方向に同期して回転部１４ｂを回動する。

そして、４個の処理液保持枠１６は、スピンベース５に載置された基板Ｓの各辺に対応
して設けられ、４個の処理液保持枠１６が回動して、図２（ｃ）に示すように、各辺の側
面に当接し、図２（ｃ）に示す位置（以下、作用位置という）において、協働して基板Ｓ
の四方から囲むようになっている。

各処理液保持枠１６は、基板Ｓの表面を傷つけない略角柱の弾性部材としての合成ゴム
からなり、その一側面に嵌合溝１６ａが長手方向に凹設されている。この嵌合溝１６ａは
、処理液保持枠１６が作用位置にあるとき、基板Ｓの側端部に嵌合するようになっている
。

従って、各処理液保持枠１６が作用位置にあって、スピンベース５に載置された基板Ｓ
の四方が、各処理液保持枠１６にて囲まれているとき、基板Ｓの上に純水Ｗを流し込んで
も、各処理液保持枠１６が堰となって基板Ｓから漏れ出ることはない。

そして、作用位置にある各処理液保持枠１６を、支柱駆動装置１４の回転部１４ｂを使
い反対方向に回転させると、各処理液保持枠１６は基板Ｓの各辺から離間する。これによ
って、基板Ｓの各辺は、各処理液保持枠１６からそれぞれ解放される。

次に、本実施形態における基板洗浄装置１を用いた基板Ｓの乾燥方法について、図２（
ａ）〜（ｆ）に基づいて説明する。
図２（ａ）〜（ｆ）は、基板Ｓを乾燥処理する手順を示した図である。説明の都合上、
図示はしないが、基板Ｓは、スピンベース５の支持ピン６に載置されて、スピンチャック
７によって固定されているものとする。又、基板Ｓは、本実施形態では、アモルファスシ
リコンやポリシリコンなどの疎水性膜を全体に成膜したものである。

この基板Ｓは、その表面を純水Ｗによって洗浄される。表面を純水Ｗによって洗浄され
た基板Ｓは、その表面を乾燥させる乾燥処理が行われる。
この乾燥処理は、まず、図２（ａ）に示すように、基板Ｓ（スピンベース５）を、本実
施形態では、毎分１０回転で回転させながら、純水供給ノズル１０から基板Ｓの表面に純
水Ｗを供給する。そして、基板Ｓの表面の全体に処理液層としての純水層ＷＳを形成する
。

この時点では、各処理液保持枠１６が作用位置にないので、純水Ｗは、純水供給ノズル
１０から純水Ｗを供給しつづけることで基板Ｓの表面に純水層ＷＳが形成されている。
続いて、昇降回転装置３の回転筒９を、スピンベース５と同じ回転数（本実施形態では
、毎分１０回転）で回転するように回転制御するとともに、各処理液保持枠１６と基板Ｓ
の各側面が平行になるように位置制御を行う。この状態においても、純水Ｗを供給し続け
基板Ｓの表面に純水層ＷＳを形成しつづける。

次に、図２（ｃ）に示すように、基板Ｓとともに回転する４個の処理液保持枠１６を作
用位置まで回動させて、基板Ｓの四方から囲む。この状態においても、純水Ｗを供給し続
け基板Ｓの表面に純水層ＷＳを形成しつづける。この時、基板Ｓの上面には、処理液保持
枠１６が堰となって、該保持枠１６の高さと略同じ高さの純水層ＷＳが形成される。そし
て、処理液保持枠１６の高さを超える分の純水Ｗは、処理液保持枠１６から溢れて上面か
ら流出する。

続いて、基板Ｓの中心部に供給していた純水Ｗの供給を停止すると共に、図２（ｄ）に
示すように、基板Ｓの中心部に窒素ガス供給ノズル１１から窒素ガスＧを噴出する。これ
によって、基板Ｓの中心部に噴出された窒素ガスＧは、基板Ｓの中心部の純水Ｗを、基板
Ｓの側部へ押し出すように除去する。基板Ｓの中心部には、純水層ＷＳに略円形の純水Ｗ
が除去された穴（以下、乾燥穴という）ＧＳが形成される。つまり、基板Ｓの中心部に、
純水Ｗが除去されて乾燥した疎水性膜からなる基板Ｓの表面が略円形に露出する。そして
、基板Ｓの中心部に供給する窒素ガスＧの噴出量を徐々に増加させて、乾燥穴ＧＳを広げ
る。

やがて、純水層ＷＳに形成された乾燥穴ＧＳの円周の一部が処理液保持枠１６に達する
と同時に、図２（ｅ）に示すように、処理液保持枠１６を基板Ｓの側面から離間させる。
処理液保持枠１６が基板Ｓから離間すると、基板Ｓの四辺に残る純水層ＷＳは、基板Ｓ
の疎水性膜の性質と、毎分１０回転の回転及び窒素ガスＧの噴出により、スムーズに基板
Ｓの側面から流出する。以上の手順によって基板Ｓの表面の乾燥処理が完了する。

その後、窒素ガスＧの供給を停止する。さらに、処理液保持装置１２が基板Ｓと干渉し
ない位置まで離脱したら、図２（ｆ）に示すように、スピンベース５を毎分１０００回転
で回転させることにより、基板Ｓの裏面に付着した純水Ｗを基板Ｓから飛ばして乾燥させ
る。

以上によって基板Ｓの乾燥処理が完了する。
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態によれば、基板Ｓには処理液保持枠１６の高さと略同じ高さの純水層
ＷＳが形成される。従って、基板Ｓに、例えば基板の大型化などにより撓みが生じていて
も、処理液保持枠１６が堰となって基板Ｓの表面に所定の深さの純水層ＷＳを形成するこ
とができる。その結果、基板Ｓが大型化してもウォーターマークを生じさせない乾燥処理
を行うことができる。

（２）同様に本実施形態によれば、処理液保持枠１６によって撓んだ基板Ｓの表面にも
所定の深さの純水層ＷＳが形成されるので、基板を載置するための機構、例えばスピンベ
ース５に基板の撓みを矯正させる仕組みが無くてもよい。従って、基板洗浄装置１の構造
を簡易化できると共に、洗浄処理を容易にできる。

（３）本実施形態によれば、処理液保持枠１６は、合成ゴムからなる。従って、基板Ｓ
が撓んでいる場合でも、基板Ｓに処理液保持枠１６を強く押し付けなくとも密接させるこ
とができる。その結果、基板Ｓに処理液保持枠１６を好適に設置して、好適に純水層ＷＳ
を形成することができる。

（４）本実施形態によれば、安定に形成された純水層ＷＳに窒素ガスＧを噴出すること
によって乾燥穴ＧＳを形成した。従って、乾燥穴ＧＳに微小な水滴が生じることを抑止で
きる。又、乾燥穴ＧＳが偏よることや、複数生じることが無いように乾燥穴ＧＳを形成で
きるので、乾燥穴ＧＳの偏りなどにより微小な水滴が生じることも抑止できる。その結果
、基板Ｓの乾燥した面にウォーターマークを生じさせずに乾燥処理を行うことができる。

（５）本実施形態によれば、乾燥穴ＧＳの外周が処理液保持枠１６に近接した時、処理
液保持枠１６を基板Ｓから離間させた。従って、乾燥穴ＧＳが処理液保持枠１６に近接す
るまで、基板Ｓの表面に、乾燥穴ＧＳ以外で乾燥した箇所が形成されることを防ぐことが
できる。その結果、基板Ｓの乾燥した面にウォーターマークを生じさせずに乾燥処理を行
うことができる。

又、処理液保持枠１６を基板Ｓから離間させた時に、基板Ｓの四隅に残る純水Ｗは、引
き続き広がる乾燥穴ＧＳによって基板Ｓの側面からスムーズに流出させられる。その結果
、基板Ｓの四隅の乾燥した面にもウォーターマークを生じさせずに乾燥処理を行うことが
できる。

（第２実施形態）
以下に、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。図３は、基板洗浄
装置２１を模式的に示した模式図である。尚、第１実施形態において説明したものと同様
の部位には同一の番号を付して重複した説明を省略する。

基板洗浄装置２１には、回転装置２、回転軸４、テーブルとしてのスピンベース２２が
備えられている。
スピンベース２２は、第１実施形態のスピンベース５とほぼ同様の略矩形状の基台であ
るが、基板Ｓよりも大きく構成されている。スピンベース２２上側の基板Ｓよりも内側に
は、支持ピン６及びスピンチャック７が備えられている。

又、スピンベース２２上側の基板Ｓよりも外側には、当接手段としての伸縮装置２３が
固着されている。伸縮装置２３は、基板Ｓの各辺に対応して各辺に２つずつ全部で８つ設
けられ、支持ピン６にて支持された基板Ｓの各側面にそれぞれ相対向する位置に設置され
ている。

各伸縮装置２３の筐体２３ａには、可動ロッド２４が基板Ｓに向かって移動可能に支持
されている。可動ロッド２４の先端には、処理液保持枠１６が基板Ｓの側面と平行に備え
られている。

各伸縮装置２３の筐体２３ａ内には、バネ部材としてのスプリングコイル（図示せず）
が設けられている。該スプリングコイルによって各可動ロッド２４は常に基板Ｓに向かっ
て弾性力を付与され、可動ロッド２４の先端に設けた各処理液保持枠１６が、図３に示す
位置（以下、作用位置という）まで移動する。つまり、各処理液保持枠１６は、その嵌合
溝１６ａが基板Ｓの側端部と嵌合し押圧した状態で、基板Ｓを保持するようになっている
。

そして、各処理液保持枠１６は、スピンベース５が所定の回転数以上で回転すると、基
板Ｓを押圧保持ができなくなって、各処理液保持枠１６は基板Ｓから離間する。これは、
遠心力がスプリングコイルのバネ力より大きくなるからである。そして、本実施形態では
、スプリングコイルのバネ力を、スピンベース５が毎分１０回転よりも速く回転すると、
基板Ｓを押圧保持できなくなるバネ力に設定している。

伸縮装置２３の筐体２３ａには、操作レバー２３ｂが、移動可能に設けられている。操
作レバー２３ｂの基端は可動ロッド２４に連結され、操作レバー２３ｂを手前（基板Ｓか
ら離間する方向）に操作することによって、可動ロッド２４をスプリングコイルのバネ力
に抗して手前側に移動させることができる。つまり、処理液保持枠１６を基板Ｓから離間
させることができる。

伸縮装置２３の筐体２３ａの一側には、牽引装置２５が設けられている。牽引装置２５
は、操作レバー２３ｂと係合するフック部材２５ａが設けられている。牽引装置２５は、
フック部材２５ａを伸張位置と収縮位置の２位置に移動制御する。詳述すると、可動ロッ
ド２４が作用位置にあって、フック部材２５ａが伸張位置にある時、フック部材２５ａは
、操作レバー２３ｂと係合可能な相対向位置に向き合った状態にある。そして、フック部
材２５ａがこの伸張位置から伸縮位置に移動すると、フック部材２５ａは操作レバー２３
ｂを係合して手前に引き寄せ移動させる。その結果、可動ロッド２４をスプリングコイル
のバネ力に抗して手前側に移動させ、処理液保持枠１６を基板Ｓから離間させることがで
きる。

尚、フック部材２５ａが伸張位置にある時、操作レバー２３ｂは、その移動範囲で自由
に摺動操作でき、操作レバー２３ｂを操作して処理液保持枠１６を基板Ｓから離間させた
りすることができる。

又、基板洗浄装置２１には、供給アーム２６が備えられている。供給アーム２６は、基
板Ｓよりも高い位置に備えられ、その先端部には純水供給ノズル１０、及び、窒素ガス供
給ノズル１１が備えられている。供給アーム２６には、図示しない駆動装置が備えられて
いて、その駆動装置によって供給アーム２６の先端部を基板Ｓの中心付近に移動可能にな
っている。

次に、本実施形態における基板洗浄装置２１を用いた場合の基板Ｓの乾燥方法について
、図２（ａ）〜（ｆ）に基づいて説明する。尚、乾燥方法は、第１実施形態で説明した方
法とほぼ同様なので、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

表面を純水Ｗによって洗浄された基板Ｓは、その表面を乾燥させる乾燥処理が行われる
。
この乾燥処理は、まず、図２（ａ）に示すように、基板Ｓ（スピンベース５）を、毎分
１０回転で回転させながら、純水供給ノズル１０から基板Ｓの表面に純水Ｗを供給する。
そして、基板Ｓの表面の全体に純水層ＷＳを形成する。

続いて、図２（ｂ）に示すように、牽引装置２５のフック部材２５ａを伸張位置に移動
することにより、処理液保持枠１６を基板Ｓに近づける。
次に、図２（ｃ）に示すように、スプリングコイルのバネ力により４個の処理液保持枠
１６を作用位置まで移動させて、基板Ｓの四方から囲む。この時、基板Ｓの上面には、処
理液保持枠１６の高さと略同じ高さの純水層ＷＳが形成される。

続いて、基板Ｓの中心部に供給していた純水Ｗの供給を停止すると共に、図２（ｄ）に
示すように、基板Ｓの中心部に窒素ガス供給ノズル１１から窒素ガスＧを噴出する。これ
によって、基板Ｓの中心部には、純水層ＷＳに略円形の純水Ｗが除去された乾燥穴ＧＳが
形成される。そして、基板Ｓの中心部に供給する窒素ガスＧの噴出量を徐々に増加させて
、乾燥穴ＧＳを広げる。

やがて、純水層ＷＳに形成された乾燥穴ＧＳの円周の一部が処理液保持枠１６に達する
のに合わせて、スピンベース２２の回転を速くする。回転が速くなるに伴って、図２（ｅ
）に示すように、筐体２３ａ内のスプリングコイルのバネ力よりも、可動ロッド２４及び
処理液保持枠１６の遠心力が大きくなり、処理液保持枠１６が基板Ｓから離間する。

処理液保持枠１６が基板Ｓから離間すると、基板Ｓの四辺に残る純水層ＷＳは、基板Ｓ
の疎水性膜の性質と、基板Ｓの回転及び窒素ガスＧの噴出により、スムーズに基板Ｓの側
面から流出する。以上の手順によって基板Ｓの表面の乾燥処理が完了する。

その後、窒素ガスＧの供給を停止する。さらに、牽引装置２５のフック部材２５ａを伸
縮位置まで移動してから、図２（ｆ）に示すように、スピンベース５を毎分１０００回転
で回転させることにより、基板Ｓの裏面に付着した純水Ｗを基板Ｓから飛ばして乾燥させ
る。

以上によって基板Ｓの乾燥処理が完了する。
本実施形態によれば、前記第１実施形態の効果に加えて以下のような効果を得ることが
できる。

（１）本実施形態によれば、伸縮装置２３、可動ロッド２４及び牽引装置２５をスピン
ベース２２の上に備えて、処理液保持枠１６を伸縮させた。従って、基板洗浄装置１の小
型化、簡易化ができる。

（２）本実施形態によれば、バネ力により処理液保持枠１６を基板Ｓに押圧保持させ、
バネ力より大きい遠心力により処理液保持枠１６を基板Ｓから離間させた。従って、簡単
な構造の伸縮装置２３を用いて処理液保持枠１６を基板Ｓに押圧保持することができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１実施形態及び第２実施形態では、処理液保持枠１６は、断面がコの字型をしてい
て、基板Ｓの側面に嵌合した。しかしこれに限らず、処理液保持枠１６の断面は異なる形
状でもよい。

例えば、図４（ａ）に示すように、処理液保持枠３１は、溝３１ａと、基板Ｓの上面に
対して立ち上がる側面に斜面３１ｃを備えてもよい。これによって、斜面３１ｃが疎水性
であれば、斜面３１ｃと純水Ｗの接触面積を減少さることができて、処理液保持枠３１か
ら処理液への汚染物質の拡大を抑制することができる。

又、例えば、図４（ｂ）に示すように、処理液保持枠３２は、略角柱状であり、溝を備
えていなくてもよい。この場合は、処理液保持枠３２は、基板Ｓの側面に嵌合するのでは
なく、基板Ｓ側面の上側に載置される。従って、より容易に処理液保持枠３２を基板洗浄
装置１に設けることができる。

さらに、例えば、図４（ｃ）に示すように、処理液保持枠３３は、略角柱状であり、基
板Ｓの上面に対して立ち上がる側面に斜面３３ｃを備えてもよい。斜面３３ｃが疎水性で
あれば、斜面３３ｃと純水Ｗの接触面積を減少さることができて、処理液保持枠３３から
処理液への汚染物質の拡大を抑制することができる。

さらに又、例えば、図４（ｄ）に示すように、処理液保持枠３４は略角柱状であり、そ
の下側には基板Ｓの上面に接するための、合成ゴムからなる薄い舌部３４ｃを備えてもよ
い。舌部３４ｃには弾性があるので基板Ｓにより好適に接触できる。又、舌部３４ｃは薄
いので、接触部３４ａと基板Ｓとの接触面積を減らすことができる。従って、処理液保持
枠３４から処理液への汚染物質の拡大を抑制することができる。

・第１実施形態及び第２実施形態では、処理液保持枠１６の部材は、合成ゴムであった
。しかしこれに限らず、処理液保持枠１６の部材は、基板Ｓの上に純水層ＷＳが形成でき
るのであれば、どのような部材、例えば樹脂製部材や金属製部材でもよい。

さらに、処理液保持枠１６の表面は疎水性であってもよい。そうすれば、純水Ｗと処理
液保持枠１６の接触面積を減少させることができて、処理液保持枠１６から処理液への汚
染物質の拡大を抑制することができる。

・第１実施形態及び第２実施形態では、洗浄液には純水Ｗを用い、乾燥穴ＧＳの形成に
は窒素ガスＧを用いた。しかしこれに限らず、洗浄液は基板Ｓの表面を好適に洗浄できれ
ば、その他の液体でもよい。又、窒素ガスも基板Ｓの表面に好適に乾燥穴ＧＳを形成でき
れば、その他のガスでもよい。

・第１実施形態及び第２実施形態では、回転装置２、回転軸４、スピンベース５，２２
、支持ピン６、及びスピンチャック７を備えて、基板Ｓを保持し、又、回転させた。しか
しこれに限らず、回転装置２、回転軸４、スピンベース５，２２、支持ピン６、及びスピ
ンチャック７からなる構造は、基板Ｓを保持し、又、回転させることができれば、どのよ
うの構造でもよい。

・第２実施形態において、伸縮装置２３のスプリングコイルの代わりに、サーボモータ
を備え、可動ロッド２４の伸縮位置を位置制御してもよい。
・第１実施形態では、処理液保持枠１６を保持するために、処理液保持装置１２を備え
た。又、第２実施形態では、処理液保持枠１６を保持するために、伸縮装置２３、可動ロ
ッド２４、及び牽引装置２５を備えた。しかしこれに限らず、処理液保持枠１６を保持す
るため機構や構造は、基板Ｓに処理液保持枠１６を当接及び離間可能であれば、どのよう
なものでもよい。そうすれば、様々な方法で基板洗浄装置１に処理液保持枠１６を備える
ことができる。

第１実施形態における基板洗浄装置の概念図。 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）、処理液保持枠を用いた基板の洗浄方法の説明図。 第２実施形態における基板洗浄装置の概念図。 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）、処理液保持枠の別例を示す断面図。

符号の説明

Ｇ…窒素ガス、Ｓ…基板、Ｗ…純水、ＧＳ…乾燥穴、ＷＳ…純水層、１，２１…基板洗浄
装置、２…回転装置、３…昇降回転装置、４…回転軸、５，２２…スピンベース、６…支
持ピン、７…スピンチャック、９…回転筒、１０…純水供給ノズル、１１…窒素ガス供給
ノズル、１２…処理液保持装置、１３…支持基材、１４…支柱駆動装置、１５…連結アー
ム、１６…処理液保持枠、２３…伸縮装置、２４…可動ロッド、２５…牽引装置、２６…
供給アーム。

Claims (12)

1. テーブル上に載置された基板上の処理液を、前記テーブルを回転させながら、噴出する不
   活性ガスによって除去し、該基板を乾燥させる基板の表面処理方法において、
   前記基板を回転させながら前記処理液を該基板上に供給する工程と、
   回転する前記テーブルに載置された該基板の各辺に処理液保持部材をそれぞれ当接し、
   該基板の４辺を前記処理液保持部材にて囲み、該基板の上面に前記処理液を供給して処理
   液層を形成する工程と、
   前記処理液の供給を停止して、回転する前記テーブルに載置した前記基板の上面中央部
   に前記不活性ガスを噴出し、該基板の中央部の該処理液を除去して、該基板の前記処理液
   層に乾燥穴を開ける工程と、
   前記乾燥穴の外周が前記処理液保持部材に近接した時、該処理液保持部材を前記基板か
   ら離間させる工程と、
   を有することを特徴とする基板の表面処理方法。
2. 基板を載置固定するためのテーブルと、
   前記テーブルを回転させるための回転手段と、
   前記テーブルに載置した前記基板の中心付近に上方から処理液を供給する処理液供給手
   段と、
   前記テーブルに載置した前記基板の中心付近に上方から不活性ガスを噴出するガス供給
   手段と、
   を備える基板の表面処理装置であって、
   前記テーブルに載置した前記基板の各辺に対応して備えられ、該対応する辺にそれぞれ
   当接して前記基板の周囲を囲み、前記処理液を該基板から流出させないための処理液保持
   部材と、
   前記処理液保持部材を前記基板の各辺に当接させるための当接手段と、
   を備えた基板の表面処理装置。
3. 請求項２に記載の基板の表面処理装置において、
   前記処理液保持部材は、弾性部材からなることを特徴とする基板の表面処理装置。
4. 請求項２又は３に記載の基板の表面処理装置において、
   前記当接手段は、前記処理液保持部材を、前記基板の各辺の上面に当接させることを特
   徴とする基板の表面処理装置。
5. 請求項２又は３に記載の基板の表面処理装置において、
   前記当接手段は、前記処理液保持部材を、前記基板の側面に向かって押圧し、
   該処理液保持部材の前記基板を押圧する面は、該基板の側面と嵌合する溝が形成されて
   いることを特徴とする基板の表面処理装置。
6. 請求項２〜５のいずれか１つに記載の基板の表面処理装置において、
   前記処理液保持部材の表面は、疎水性であることを特徴とする基板の表面処理装置。
7. 請求項６に記載の基板の表面処理装置において、
   前記処理液保持部材の、前記基板の内側に向いている面は、内側に向かって傾斜してい
   ることを特徴とする基板の表面処理装置。
8. 請求項２〜６のいずれか１つに記載の基板の表面処理装置において、
   前記処理液保持部材は、前記処理液保持部材の下面に前記基板の上面に当接する可撓性
   の舌部が備えられていることを特徴とする基板の表面処理装置。
9. 請求項２〜８のいずれか１つに記載の基板の表面処理装置において、
   前記当接手段は、前記テーブルに備えられていることを特徴とする基板の表面処理装置
   。
10. 請求項９に記載の基板の表面処理装置において、
    前記当接手段は、前記処理液保持部材を前記基板に押圧するためのバネ部材を備え、
    該処理液保持部材は前記バネ部材の弾性力によって前記基板に押圧されることを特徴と
    する基板の表面処理装置。
11. 請求項１０に記載の基板の表面処理装置において、
    前記バネ部材の弾性力は、前記テーブルが所定の回転数で回転するまでは前記処理液保
    持部材を前記基板に押圧することを特徴とする基板の表面処理装置。
12. 請求項２〜８のいずれか１つに記載の基板の表面処理装置において、
    前記テーブルの上方に該テーブルの回転軸と中心が一致して、該テーブルと同期して回
    転する上部回転手段を備え、
    前記当接手段は、前記上部回転手段に備えられていることを特徴とする基板の表面処理
    装置。

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