JP2009081401A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】防爆対策が不要で、有機溶剤の消費量を低減することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】制御部103は、基板Wを純水で洗浄する純水洗浄処理を行い、純水をHFEで置換する置換処理を行った後、HFEよりも少量のIPAを供給するとともにN−ブタノールを供給して、IPAによる純水の置換を促進する置換促進処理を行う。HFEだけでは、純水を置換し難いが、HFEよりも純水との相溶性が高いIPAを少量であるが供給するので、純水を効率よく置換できる。N−ブタノールは、HFEとIPAとを結びつけ、しかもIPAと純水の溶解性を促進することができる。可燃性のIPAを少量としているので、その消費量を低減することができるとともに、装置に防爆対策を施す必要がない。また、IPAが少量であるので、大量のHFEで置換する必要がなく、HFEの消費量を低減することができる。
【選択図】図1
【解決手段】制御部103は、基板Wを純水で洗浄する純水洗浄処理を行い、純水をHFEで置換する置換処理を行った後、HFEよりも少量のIPAを供給するとともにN−ブタノールを供給して、IPAによる純水の置換を促進する置換促進処理を行う。HFEだけでは、純水を置換し難いが、HFEよりも純水との相溶性が高いIPAを少量であるが供給するので、純水を効率よく置換できる。N−ブタノールは、HFEとIPAとを結びつけ、しかもIPAと純水の溶解性を促進することができる。可燃性のIPAを少量としているので、その消費量を低減することができるとともに、装置に防爆対策を施す必要がない。また、IPAが少量であるので、大量のHFEで置換する必要がなく、HFEの消費量を低減することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置のガラス基板(以下、単に基板と称する)に対して処理液により処理を行う基板処理装置及び基板処理方法に関する。
従来、この種の装置として、複数の処理槽と、各処理槽にわたって基板を搬送する搬送機構とを備え、各処理槽において異なる処理液で順次に処理を行う装置がある(例えば、特許文献1参照)。例えば、微細パターンが形成されている基板をこのような装置で処理する場合には、第1の処理槽においてBHF(バッファードフッ化水素酸)によって表面を軽くエッチングし、基板を第2の処理槽に搬送した後、基板を純水に浸漬して純水で洗浄し、処理槽に貯留している純水をIPA(イソプロピルアルコール)で置換し、さらにIPAよりも表面張力が小さいHFE(ハイドロフルオロエーテル)でIPAを置換した後、基板を第3の処理槽に搬送して溶剤蒸気雰囲気で基板を乾燥させるように順次に基板を搬送させつつ一連の処理を行う。なお、純水の置換の際には、IPAの濃度が50%以上となるようにされている。
特開平10−22257号公報(図11)
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、純水との相溶性の関係上、HFEの前に高濃度のIPAとされた処理液で処理を行うが、IPAは引火点が11.7℃であって常温で引火する可燃性があるので、装置に防爆対策を行う必要があり、装置コストが増大するという問題がある。
すなわち、従来の装置は、純水との相溶性の関係上、HFEの前に高濃度のIPAとされた処理液で処理を行うが、IPAは引火点が11.7℃であって常温で引火する可燃性があるので、装置に防爆対策を行う必要があり、装置コストが増大するという問題がある。
また、純水をIPAで置換するためにIPAの消費量が多くなり、さらに大量のIPAをHFEで置換するためにHFEの消費量が多くなるという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、防爆対策が不要で、有機溶剤の消費量を低減することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理装置において、処理液を貯留する内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた処理槽と、前記内槽と前記外槽とを連通接続し、処理液を循環させる供給配管と、前記供給配管に配設され、前記供給配管に純水を注入する注入管と、不燃性で、純水との相溶性が低い第1の有機溶剤を前記注入管に供給する第1の溶剤供給手段と、可燃性で、前記第1の有機溶剤よりも純水との相溶性が高い第2の有機溶剤を前記注入管に供給する第2の溶剤供給手段と、相溶性の有機性が第2の有機溶剤より高く、かつ、相溶性の有機性が第1の有機溶剤より低く、相溶性の無機性が純水に近い添加剤を前記処理槽に供給する添加剤供給手段と、前記処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理を行い、前記第1の溶剤供給手段から第1の有機溶剤を供給して純水を第1の有機溶剤で置換する置換処理を行った後、前記第2の溶剤供給手段から前記第1の有機溶剤よりも少量の第2の有機溶剤を供給するとともに前記添加剤供給手段から添加剤を供給して、第2の有機溶剤による純水の置換を促進する置換促進処理を行う制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理装置において、処理液を貯留する内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた処理槽と、前記内槽と前記外槽とを連通接続し、処理液を循環させる供給配管と、前記供給配管に配設され、前記供給配管に純水を注入する注入管と、不燃性で、純水との相溶性が低い第1の有機溶剤を前記注入管に供給する第1の溶剤供給手段と、可燃性で、前記第1の有機溶剤よりも純水との相溶性が高い第2の有機溶剤を前記注入管に供給する第2の溶剤供給手段と、相溶性の有機性が第2の有機溶剤より高く、かつ、相溶性の有機性が第1の有機溶剤より低く、相溶性の無機性が純水に近い添加剤を前記処理槽に供給する添加剤供給手段と、前記処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理を行い、前記第1の溶剤供給手段から第1の有機溶剤を供給して純水を第1の有機溶剤で置換する置換処理を行った後、前記第2の溶剤供給手段から前記第1の有機溶剤よりも少量の第2の有機溶剤を供給するとともに前記添加剤供給手段から添加剤を供給して、第2の有機溶剤による純水の置換を促進する置換促進処理を行う制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、制御手段は、注入管から純水を供給して処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理を行い、純水を第1の有機溶剤で置換する置換処理を行った後、第1の有機溶剤よりも少量の第2の有機溶剤を供給するとともに添加剤を供給して、第2の有機溶剤による純水の置換を促進する置換促進処理を行う。第1の有機溶剤だけでは、純水を置換し難いが、第1の有機溶剤よりも純水との相溶性が高い第2の有機溶剤を少量であるが供給するので、純水を効率よく置換できる。その上、添加剤は、第1の有機溶剤と第2の有機溶剤の中間的な相溶性であるので、第1の有機溶剤と第2の有機溶剤とを結びつけ、しかも第2の有機溶剤と純水の溶解性を促進することができる。可燃性の第2の有機溶剤を少量としているので、その消費量を低減することができるとともに、装置に防爆対策を施す必要がない。また、第2の有機溶剤が少量であるので、大量の第1の有機溶剤で置換する必要がなく、第1の有機溶剤の消費量を低減することができる。
また、本発明において、前記第1の有機溶剤がHFE(ハイドロフルオロエーテル)であり、前記第2の有機溶剤がIPA(イソプロピルアルコール)である場合、前記添加剤は、相溶性の有機性が70〜120、相溶性の無機性が90〜110であることが好ましい(請求項2)。相溶性の有機性と無機性がこれらのものであれば、相溶性の有機性がIPAより高く、かつ、相溶性の有機性がHFEより低く、相溶性の無機性が純水に近い。したがって、添加剤として好適である。
また、本発明において、前記添加剤は、1−メトキシ−2−アセトキシプロパンまたはN−ブタノールであることが好ましい(請求項3)。
また、本発明において、前記置換促進処理における第1の有機溶剤と、第2の有機溶剤と、添加剤との割合は、90:10:1であることが好ましい(請求項4)。
また、本発明において、前記供給配管を分流した分岐配管と、前記分岐配管に配設され、処理液中の純水を除去する純水除去手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記置換促進処理の後、前記分岐配管に切り換えて、前記純水除去手段によって処理液から純水を除去する純水除去処理を行うことが好ましい(請求項5)。制御手段が置換促進処理の後、分岐配管に切り換えて、純水除去手段によって処理液から純水を除去する純水除去処理を行うことで、処理液に取り込んだ純水を除去できる。したがって、処理液に含まれる純水成分が再び基板の微細パターンに入り込む不都合を回避できる。
また、請求項6に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理方法において、純水を供給して処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理と、純水との相溶性が低い第1の有機溶剤を供給して純水を第1の有機溶剤で置換する置換処理と、前記第1の有機溶剤よりも純水との相溶性が高い第2の有機溶剤を、前記第1の有機溶剤よりも少量で供給するとともに、相溶性の有機性が第2の有機溶剤より高く、かつ、相溶性の有機性が第1の有機溶剤より低く、相溶性の無機性が純水に近い添加剤を供給して、第2の有機溶剤による純水の置換を促進する置換促進処理と、をその順で実施することを特徴とするものである。
[作用・効果]請求項6に記載の発明によれば、純水を供給して処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理を行い、純水を第1の有機溶剤で置換する置換処理を行った後、第1の有機溶剤よりも少量の第2の有機溶剤を供給するとともに添加剤を供給して、第2の有機溶剤による純水の置換を促進する置換促進処理を行う。第1の有機溶剤だけでは、純水を置換し難いが、第1の有機溶剤よりも純水との相溶性が高い第2の有機溶剤を少量であるが供給するので、純水を効率よく置換できる。その上、添加剤は、第1の有機溶剤と第2の有機溶剤の中間的な相溶性であるので、第1の有機溶剤と第2の有機溶剤とを結びつけ、しかも第2の有機溶剤と純水の溶解性を促進することができる。可燃性の第2の有機溶剤を少量としているので、その消費量を低減することができるとともに、装防爆対策を施す必要がない。また、第2の有機溶剤が少量であるので、大量の第1の有機溶剤で置換する必要がなく、第1の有機溶剤の消費量を低減することができる。
本発明に係る基板処理装置によれば、制御手段は、注入管から純水を供給して処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理を行い、純水を第1の有機溶剤で置換する置換処理を行った後、第1の有機溶剤よりも少量の第2の有機溶剤を供給するとともに添加剤を供給して、第2の有機溶剤による純水の置換を促進する置換促進処理を行う。第1の有機溶剤だけでは、純水を置換し難いが、第1の有機溶剤よりも純水との相溶性が高い第2の有機溶剤を少量であるが供給するので、純水を効率よく置換できる。その上、添加剤は、第1の有機溶剤と第2の有機溶剤の中間的な相溶性であるので、第1の有機溶剤と第2の有機溶剤とを結びつけ、しかも第2の有機溶剤と純水の溶解性を促進することができる。可燃性の第2の有機溶剤を少量としているので、その消費量を低減することができるとともに、装置に防爆対策を施す必要がない。また、第2の有機溶剤が少量であるので、大量の第1の有機溶剤で置換する必要がなく、第1の有機溶剤の消費量を低減できる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図1は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
図1は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施例に係る基板処理装置は処理槽1を備え、この処理槽1は内槽3と外槽5とを備えている。内槽3は、処理液を貯留し、保持アーム7によって保持された基板Wを収容可能である。保持アーム7は、板状のアームの下部に、基板Wの下縁に当接して基板Wを起立姿勢で支持する支持部材を備えている。この保持アーム7は、内槽3の内部にあたる「処理位置」と、内槽3の上方にあたる「待機位置」とにわたって昇降可能である。内槽3は、純水や溶剤またはこれらの混合液等を処理液として貯留し、内槽3の上部から溢れた処理液が、内槽3の上部外周を囲うように設けられた外槽5によって回収される。内槽3の底部両側には、処理液を内槽3に対して供給する二本の噴出管9が配設されている。
噴出管9には、供給配管11の一端側が連通接続され、その他端側には外槽5の排出口13が連通接続されている。供給配管11は、外槽5側にあたる上流側から順に、三方弁15と、ポンプ17と、三方弁19と、インラインヒータ22とを備えている。三方弁15は、処理液の循環と排液とを切り換え、ポンプ17は処理液を循環させ、三方弁19は処理液の循環と純水除去(詳細後述)とを切り換える。インラインヒータ22は、供給配管11を流通している処理液を所定の温度に加熱する。
インラインヒータ22の下流側であって、噴出管9よりも上流側にあたる供給配管11の一部位には、注入管27の一端側が連通接続されている。注入管27の他端側は、純水供給源29に連通接続されている。注入管27には、下流側から順に、制御弁31と、ミキシングバルブ33と、流量制御弁35とが配設されている。制御弁31は、純水や溶剤、純水に溶剤が混合された処理液などの供給・遮断を制御する。ミキシングバルブ33には、二本の薬液配管37,39の一端側が連通接続され、それぞれの他端側がHFE供給源41、IPA供給源43に連通接続されている。二本の薬液配管37,39は、それぞれ流量を調整するための流量制御弁45,47を備えている。ミキシングバルブ33は、非水溶性溶剤として、例えばフッ素系の有機溶剤であるHFE(ハイドロフルオロエーテル)や、水溶性の有機溶剤として、例えばIPA(イソプロピルアルコール)を混合する機能を備えている。HFEは不燃性であって、純水との相溶性がIPAに比較して低い有機溶剤である。また、IPAは可燃性であって、HFEよりも純水との相溶性が高い有機溶剤である。
なお、上述したHFEが本発明における「第1の有機溶剤」に相当し、IPAが本発明における「第2の有機溶剤」に相当する。また、ミキシングバルブ33が本発明における「第1の溶剤注入手段」と「第2の溶剤注入手段」に相当する。
供給配管11は、ポンプ17の下流側とインラインヒータ22の上流側とを連通接続した第1の分岐配管49を備えている。この第1の分岐配管49は、処理液中の純水と溶剤とを分離するための油水分離フィルタ51を備えている。さらに、供給配管11は、第1の分岐配管49と並列の関係にあたる第2の分岐配管53を備えている。この第2の分岐配管53は、第1の分岐配管49における油水分離フィルタ51の上流側と下流側にあたる部分とを連通接続する。第2の分岐配管53は、処理液中の純水を吸着して除去するための吸着フィルタ55を備えている。この吸着フィルタ55としては、モレキュラーシーブ(Molecular sieve)、活性炭、アルミナ等で構成され、処理液中の微量の純水をも吸着して除去することができる機能を備えている。
なお、上述した第1の分岐配管49及び第2の分岐配管51が本発明における「分岐配管」に相当し、油水分離フィルタ51及び吸着フィルタ55が本発明における「純水除去手段」に相当する。
上述した第1の分岐配管49は、油水分離フィルタ51の上流側にスタティックミキサ57を備えている。このスタティックミキサ57の上流側と、スタティックミキサ57の下流側であって、油水分離フィルタ51の上流側を連通接続しているのが第3の分岐配管58である。第3の分岐配管58は、制御弁59によって処理液の流通が制御される。スタティックミキサ57は、その上流部に、第1の分岐配管49を流通する処理液に純水を注入するための注入部60を備えている。また、注入部60への純水の注入流量を制御する流量制御弁61を備えている。スタティックミキサ57は、詳細後述するが、駆動部がなく、流体を分解・転換・反転の作用によって順次に攪拌混合するものである。
三方弁19と第1の分岐配管49の間には、制御弁63が配設され、制御弁63と第2の分岐配管53との間には、制御弁65が配設されている。また、第1の分岐配管49の最上流部には制御弁67が配設され、最下流部には制御弁69が配設されている。また、吸着フィルタ55の下流側にあたる第2の分岐配管53には、制御弁71が配設されている。
次に、図2を参照する。なお、図2は、油水分離フィルタの概略構成を示す縦断面図である。
スタティックミキサ57は、本体部73と、本体部73内に配設された複数個のエレメント75とを備えている。各エレメント75は、長方形の板部材を180°ねじった形に形成され、隣接するエレメント75はそれぞれ逆方向にねじって形成されたものである。このスタティックミキサ57は、上述した注入部60を上流部に備え、処理液に対して純水を注入して、それらを分割・転換・反転の作用で攪拌混合する。特に、有機溶剤がHFE(ハイドロフルオロエーテル)のように、純水に対して完全には溶けない非水溶性の有機溶剤である場合には、スタティックミキサ57によって純水と溶剤とを混合してから油水分離フィルタ51(図1参照)で分離を行うことで純水の分離効率を高めることができる。
次に、図3を参照する。なお、図3は、油水分離フィルタの概略構成を示す縦断面図である。
油水分離フィルタ51は、ハウジング77と、ハウジング77底部の液導入部79と、液導入部79からの処理液を濾過するフィルタ81と、フィルタ81を通過した液体のうち、比重が大きいものを貯留する第1貯留部83と、比重が小さいものを貯留する第2貯留部85と、液導入部79に処理液が流入する流入部87と、第1貯留部83内の液体を排出する第1排出部89と、第2貯留部85内の液体を排出する第2排出部91と、ハウジング77の外壁に沿って配設され、間接的にフィルタ81を冷却するための冷却パイプ93とを備えている。流入部87は第1の分岐管49の上流側にあたり、第1排出部89は第1の分岐管49の下流側にあたる。上述したフィルタ81は、微分散した遊離液を超極細繊維フィルタにより捕捉し、凝集して粗大化する機能を備え、ミクロンオーダに微分散した遊離液をミリメートルオーダに粗大化させて、比重差によって瞬時に完全二層系に分散する。なお、冷却パイプ93を介してフィルタ81を冷却することにより、油水分離の効率を高めることができる。
また、内槽3は、処理液中の純水濃度を測定するための濃度計95を上部付近に備えている。この濃度計95としては、例えば、赤外線吸収方式のものが挙げられる。
内槽3の上部には、添加剤供給管97の一端側が配設されている。添加剤供給管97の他端側は添加剤供給源99に連通接続されている。添加剤供給管97には、流量制御弁101が配設されている。
なお、上記の添加剤供給管97が本発明における「添加剤供給手段」に相当する。
上述した保持アーム7の昇降や、ポンプ17の作動/停止、インラインヒータ22の温度制御、流量制御弁35,45,47,61,101の流量制御、制御弁31,63,65,67,69,71の開閉制御、三方弁19の切り換え制御の開閉制御などは、本発明における「制御手段」に相当する制御部103が統括的に制御する。
ここで図4を参照する。なお、図4は、相溶性の一例を示すグラフである。
上述した添加剤供給源99が供給する添加剤としては、次の条件のものが好ましい。
まず、本実施例のようにHFE(第1の有機溶剤)とIPA(第2の有機溶剤)の二種類の有機溶剤を用いる場合には、相溶性の有機性がIPAよりも高く、かつ、相溶性の有機性がHFEよりも低く、相溶性の無機性が純水に近い性質のものが好ましい。具体的数値を挙げると、相溶性の有機性が「70〜120」の範囲であって、かつ、相溶性の有機性が「90〜110」の範囲にある物質である。この範囲にあたる物質で添加剤として好適なのは、1−メトキシ−2アセトキシプロパンとN−ブタノールである。本実施例では、添加剤としてN−ブタノールを用いる。
まず、本実施例のようにHFE(第1の有機溶剤)とIPA(第2の有機溶剤)の二種類の有機溶剤を用いる場合には、相溶性の有機性がIPAよりも高く、かつ、相溶性の有機性がHFEよりも低く、相溶性の無機性が純水に近い性質のものが好ましい。具体的数値を挙げると、相溶性の有機性が「70〜120」の範囲であって、かつ、相溶性の有機性が「90〜110」の範囲にある物質である。この範囲にあたる物質で添加剤として好適なのは、1−メトキシ−2アセトキシプロパンとN−ブタノールである。本実施例では、添加剤としてN−ブタノールを用いる。
また、制御103は、上述した各部を操作して、保持アーム7を処理位置に移動させ、処理液として純水を供給して「純水洗浄処理」を行った後、処理液に非水溶性溶剤であるHFEを供給して純水をHFEで置換する「置換処理」、そして、HFEよりも少量のIPAを供給するとともに、添加剤を供給する「置換促進処理」を行う。なお、このときのHFE等の混合比は、HFE:IPA:添加剤=90:10:1である。そして、油水分離フィルタ51によって処理液中の純水を除去する「分離除去処理」を行う。その後、吸着フィルタ55によって処理液中の純水を吸着により除去する「吸着除去処理」を行う。処理液中の純水濃度が所定値以下となった場合には、再度少量(例えば、HFE:IPA=90:10)のIPAを注入し、吸着フィルタ55によって処理液中の純水をさらに吸着除去する「仕上げ処理」を行う。但し、「置換処理」及び「分離除去処理」の際には、スタティックミキサ57を通して、純水と溶剤とを分割・転換・反転の作用により攪拌混合してから、油水分離フィルタ51を通すようにして、油水分離フィルタ51による分離効率を向上させる。特に、溶剤が純水に対して溶けにくいHFEである場合にはスタティックミキサ57による効果が大きい。「仕上げ処理」が完了した後、図示しないノズルから溶剤を噴霧させて、溶剤雰囲気を形成して保持アーム7を処理槽1から引き上げることで基板Wに対する乾燥処理を行う。
なお、上記の分離除去処理と吸着除去処理とが本発明における「純水除去処理」に相当する。
ステップS1
制御部103は、三方弁15を循環側に切り換えるとともに、三方弁19を供給配管11側に切り換え、制御弁31を開放するとともに流量制御弁35を調整して、純水供給源29から注入管27及び供給配管11を介して純水を所定流量で内槽3へ供給する。内槽3及び外槽5並びに供給配管11を全て純水で満たした後、ポンプ17及びインラインヒータ22を作動させて所定の温度(例えば、60℃)に純水を加熱する。所定温度になった後、保持アーム7を待機位置から処理位置へ下降させ、これを所定時間だけ維持して、所定温度に加熱した純水で基板Wを洗浄処理する(純水洗浄処理)。
制御部103は、三方弁15を循環側に切り換えるとともに、三方弁19を供給配管11側に切り換え、制御弁31を開放するとともに流量制御弁35を調整して、純水供給源29から注入管27及び供給配管11を介して純水を所定流量で内槽3へ供給する。内槽3及び外槽5並びに供給配管11を全て純水で満たした後、ポンプ17及びインラインヒータ22を作動させて所定の温度(例えば、60℃)に純水を加熱する。所定温度になった後、保持アーム7を待機位置から処理位置へ下降させ、これを所定時間だけ維持して、所定温度に加熱した純水で基板Wを洗浄処理する(純水洗浄処理)。
ステップS2
制御部103は、インラインヒータ22及びポンプ17を停止させるとともに、三方弁15を排液側へ切り換えるとともに、流量制御弁35を閉止する。そして、流量制御弁45を所定流量に調節して、供給配管11へHFEを供給する。内槽3及び外槽5がHFEで満たされた後、制御弁31及び流量制御弁45を閉止し、三方弁15を供給配管11側へ切り換えるとともにポンプ17を作動させる。これにより、処理液のうち純水の大半が排出され、処理液にHFEが混合されて純水がHFEに置換される(置換処理)。
制御部103は、インラインヒータ22及びポンプ17を停止させるとともに、三方弁15を排液側へ切り換えるとともに、流量制御弁35を閉止する。そして、流量制御弁45を所定流量に調節して、供給配管11へHFEを供給する。内槽3及び外槽5がHFEで満たされた後、制御弁31及び流量制御弁45を閉止し、三方弁15を供給配管11側へ切り換えるとともにポンプ17を作動させる。これにより、処理液のうち純水の大半が排出され、処理液にHFEが混合されて純水がHFEに置換される(置換処理)。
ステップS3
制御部103は、流量制御弁47及び制御弁31を開放し、HFE/純水の状態の処理液に少量のIPAを注入するとともに、流量制御弁101を開放して、少量のN−ブタノールを内槽3に供給する。このときの比率がHFE:IPA:N−ブタノール=90:10:1となるように、処理槽1及び供給配管11の容積等に基づいて流量制御弁47,101の流量及び弁の開放時間が設定されている。このような処理液の状態にした後、ポンプ17を作動させて処理液を循環させる。すると、基板Wの微細パターンの奥などに入り込んだ純水が、水溶性の有機溶剤であるIPAに取り込まれる。添加剤であるN−ブタノールは、非水溶性の有機溶剤であるHFEと、水溶性の有機溶剤であるIPAとを馴染ませるとともに、IPAが純水を取り込むのを加速させる働きをする。
制御部103は、流量制御弁47及び制御弁31を開放し、HFE/純水の状態の処理液に少量のIPAを注入するとともに、流量制御弁101を開放して、少量のN−ブタノールを内槽3に供給する。このときの比率がHFE:IPA:N−ブタノール=90:10:1となるように、処理槽1及び供給配管11の容積等に基づいて流量制御弁47,101の流量及び弁の開放時間が設定されている。このような処理液の状態にした後、ポンプ17を作動させて処理液を循環させる。すると、基板Wの微細パターンの奥などに入り込んだ純水が、水溶性の有機溶剤であるIPAに取り込まれる。添加剤であるN−ブタノールは、非水溶性の有機溶剤であるHFEと、水溶性の有機溶剤であるIPAとを馴染ませるとともに、IPAが純水を取り込むのを加速させる働きをする。
ステップS4
制御部103は、制御弁63,67,69を開放するとともに、三方弁19を第1の分岐管49側へ切り換える。これにより、スタティックミキサ57でHFEとIPAとN−ブタノールとが充分に混合された後、処理液が油水分離フィルタ51を通ることになる(分離除去処理)。
制御部103は、制御弁63,67,69を開放するとともに、三方弁19を第1の分岐管49側へ切り換える。これにより、スタティックミキサ57でHFEとIPAとN−ブタノールとが充分に混合された後、処理液が油水分離フィルタ51を通ることになる(分離除去処理)。
なお、このときに流量制御弁61を調整して、スタティックミキサ57を流通する処理液に対して少量の純水を注入するようにしてもよい。これは、処理液中の純水濃度が一定値以下であると、油水分離フィルタ51による純水の分離効率が低下するので、純水濃度が低下した処理液に対して積極的に純水を注入・混合することにより、一定値以下になった純水を、純水で引き出すようにして油水分離フィルタ51によって分離するためである。
上記の処理を所定時間行った後、制御部103は、制御弁59を開放して流路を第3の分岐配管58へ切り換え、処理液の流れがスタティックミキサ57を通らないようにバイパスする。これにより、純水濃度が低くされた処理液が油水分離フィルタ51だけを通るようになる。なお、第3の分岐配管58を省略して、常にスタティックミキサ57を処理液が流通するようにしてもよい。
ステップS5
制御部103は、制御弁65を開放するとともに、制御弁67,69を閉止する。これにより、純水濃度が低減された処理液が第2の分岐管53へ流れる。これにより、処理液中に僅かに残った純水が吸着フィルタ55によって吸着除去される。
制御部103は、制御弁65を開放するとともに、制御弁67,69を閉止する。これにより、純水濃度が低減された処理液が第2の分岐管53へ流れる。これにより、処理液中に僅かに残った純水が吸着フィルタ55によって吸着除去される。
ステップS6
制御部103は、濃度計95を参照して処理液中の純水濃度が所定値以下となるまで吸着フィルタ55による吸着除去を行う。所定値は、例えば0.1[%]以下である。
制御部103は、濃度計95を参照して処理液中の純水濃度が所定値以下となるまで吸着フィルタ55による吸着除去を行う。所定値は、例えば0.1[%]以下である。
ステップS7
制御部103は、純水濃度が所定値以下となった後、処理液に少量のIPAを注入し、吸着フィルタ55によって処理液中の純水をさらに吸着除去する(仕上げ処理)。具体的には、制御弁31を開放するとともに、流量制御弁47を調整して、少量のIPAを処理液に注入する。なお、このときのIPAの割合は、HFE:IPA=90:10が好ましい。ここで注入するIPAを少量とするのは、処理液中や基板Wの微細パターン中に残留している純水が僅かであること、IPAの方がHFEより表面張力が大きいので、後の引き上げ時に悪影響を受けないようにするためである。
制御部103は、純水濃度が所定値以下となった後、処理液に少量のIPAを注入し、吸着フィルタ55によって処理液中の純水をさらに吸着除去する(仕上げ処理)。具体的には、制御弁31を開放するとともに、流量制御弁47を調整して、少量のIPAを処理液に注入する。なお、このときのIPAの割合は、HFE:IPA=90:10が好ましい。ここで注入するIPAを少量とするのは、処理液中や基板Wの微細パターン中に残留している純水が僅かであること、IPAの方がHFEより表面張力が大きいので、後の引き上げ時に悪影響を受けないようにするためである。
ステップS8
上記の処理を所定時間だけ行った後、制御部103は、図示しないノズルから溶剤蒸気を供給して、処理槽1の周囲に溶剤雰囲気を形成する。そして、保持アーム7を上昇させて基板Wに付着しているHFEを揮発させて基板Wを乾燥させる。
上記の処理を所定時間だけ行った後、制御部103は、図示しないノズルから溶剤蒸気を供給して、処理槽1の周囲に溶剤雰囲気を形成する。そして、保持アーム7を上昇させて基板Wに付着しているHFEを揮発させて基板Wを乾燥させる。
上述したように、制御部103は、注入管27から純水を供給して処理槽1内の基板Wを純水で洗浄する純水洗浄処理を行い、純水をHFEで置換する置換処理を行った後、HFEよりも少量のIPAを供給するとともにN−ブタノールを供給して、IPAによる純水の置換を促進する置換促進処理を行う。HFEだけでは、純水を置換し難いが、HFEよりも純水との相溶性が高いIPAを少量であるが供給するので、純水を効率よく置換できる。その上、N−ブタノールは、HFEとIPAの中間的な相溶性であるので、HFEとIPAとを結びつけ、しかもIPAと純水の溶解性を促進することができる。可燃性のIPAを少量としているので、その消費量を低減することができるとともに、装置に防爆対策を施す必要がない。また、IPAが少量であるので、大量のHFEで置換する必要がなく、HFEの消費量を低減することができる。
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)上述した実施例では、添加剤としてN−ブタノールを採用しているが、これに代えて1−メトキシ−2−アセトキシプロパンを採用してもよい。
(2)上述した実施例では、第1の有機溶剤としてHFEを採用し、第2の有機溶剤としてIPAを採用しているが、本発明はこれらの有機溶剤に限定されるものではない。例えば、HFE以外のフッ素系溶剤としてHFC(ハイドロフルオロカーボン)を使用してもよい。その場合には、HFCとIPAの相溶性を考慮して添加剤を採用すればよい。
(3)上述した実施例では、純水除去手段として油水分離フィルタ51と吸着フィルタ55を備えているが、いずれか一方だけを備えるようにしてもよい。これにより構成を簡単化することができる。
(4)上述した実施例では、乾燥処理の前に仕上げ処理を行っているが、油水分離フィルタ51及び吸着フィルタ55で処理液中の純水を充分に除去できる場合には、この処理を省略するようにしてもよい。
1 … 処理槽
3 … 内槽
5 … 外槽
7 … 保持アーム
9 … 噴出管
17 … ポンプ
19 … 三方弁
22 … インラインヒータ
27 … 注入管
33 … ミキシングバルブ
41 … HFE供給源
43 … IPA供給源
49 … 第1の分岐配管
51 … 油水分離フィルタ
53 … 第2の分岐配管
55 … 吸着フィルタ
57 … スタティックミキサ
58 … 第3の分岐配管
95 … 濃度計
97 … 添加剤供給管
99 … 添加剤供給源
103 … 制御部
3 … 内槽
5 … 外槽
7 … 保持アーム
9 … 噴出管
17 … ポンプ
19 … 三方弁
22 … インラインヒータ
27 … 注入管
33 … ミキシングバルブ
41 … HFE供給源
43 … IPA供給源
49 … 第1の分岐配管
51 … 油水分離フィルタ
53 … 第2の分岐配管
55 … 吸着フィルタ
57 … スタティックミキサ
58 … 第3の分岐配管
95 … 濃度計
97 … 添加剤供給管
99 … 添加剤供給源
103 … 制御部
Claims (8)
- 基板を処理液で処理する基板処理装置において、
処理液を貯留する内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた処理槽と、
前記内槽と前記外槽とを連通接続し、処理液を循環させる供給配管と、
前記供給配管に配設され、前記供給配管に純水を注入する注入管と、
不燃性で、純水との相溶性が低い第1の有機溶剤を前記注入管に供給する第1の溶剤供給手段と、
可燃性で、前記第1の有機溶剤よりも純水との相溶性が高い第2の有機溶剤を前記注入管に供給する第2の溶剤供給手段と、
相溶性の有機性が第2の有機溶剤より高く、かつ、相溶性の有機性が第1の有機溶剤より低く、相溶性の無機性が純水に近い添加剤を前記処理槽に供給する添加剤供給手段と、
前記処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理を行い、前記第1の溶剤供給手段から第1の有機溶剤を供給して純水を第1の有機溶剤で置換する置換処理を行った後、前記第2の溶剤供給手段から前記第1の有機溶剤よりも少量の第2の有機溶剤を供給するとともに前記添加剤供給手段から添加剤を供給して、第2の有機溶剤による純水の置換を促進する置換促進処理を行う制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置において、
前記第1の有機溶剤がHFE(ハイドロフルオロエーテル)であり、前記第2の有機溶剤がIPA(イソプロピルアルコール)である場合、前記添加剤は、相溶性の有機性が70〜120、相溶性の無機性が90〜110であることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項2に記載の基板処理装置において、
前記添加剤は、1−メトキシ−2−アセトキシプロパンまたはN−ブタノールであることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1から3のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記置換促進処理における第1の有機溶剤と、第2の有機溶剤と、添加剤との割合は、90:10:1であることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記供給配管を分流した分岐配管と、
前記分岐配管に配設され、処理液中の純水を除去する純水除去手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記置換促進処理の後、前記分岐配管に切り換えて、前記純水除去手段によって処理液から純水を除去する純水除去処理を行うことを特徴とする基板処理装置。 - 基板を処理液で処理する基板処理方法において、
純水を供給して処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理と、
純水との相溶性が低い第1の有機溶剤を供給して純水を第1の有機溶剤で置換する置換処理と、
前記第1の有機溶剤よりも純水との相溶性が高い第2の有機溶剤を、前記第1の有機溶剤よりも少量で供給するとともに、相溶性の有機性が第2の有機溶剤より高く、かつ、相溶性の有機性が第1の有機溶剤より低く、相溶性の無機性が純水に近い添加剤を供給して、第2の有機溶剤による純水の置換を促進する置換促進処理と、
をその順で実施することを特徴とする基板処理方法。 - 請求項6に記載の基板処理方法において、
前記第1の有機溶剤がHFE(ハイドロフルオロエーテル)であり、前記第2の有機溶剤がIPA(イソプロピルアルコール)である場合、前記添加剤は、相溶性の有機性が70〜120、相溶性の無機性が90〜110であることを特徴とする基板処理方法。 - 請求項7に記載の基板処理方法において、
前記添加剤は、1−メトキシ−2−アセトキシプロパンまたはN−ブタノールであることを特徴とする基板処理方法。
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JP2007251428A JP2009081401A (ja) | 2007-09-27 | 2007-09-27 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
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-
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- 2007-09-27 JP JP2007251428A patent/JP2009081401A/ja active Pending
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