JP2012039163A - 基板処理装置 - Google Patents
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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91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91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
【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91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91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。
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1041、1042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1041、1042に対応した排気口1051、1052が形成され、各ノズル1041、1042と排気口1051、1052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1051、1052には、それぞれ整流板1061、1062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1041、1042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1061、1062を介して排気口1051、1052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。
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1041、1042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1051、1052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A1、A2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A2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。
特に、上記領域A2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。
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〜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。
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。
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41〜45を設け、これらの供給口41〜45は配管L1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40が形成され、これらの排出口40は配管L2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。
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40が形成され、これらの排出口40は配管L2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L2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L3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L9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。
なお、図中符号L3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L9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。
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。
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。
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N2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L5で接続され、ベーパ発生槽221へIPAが供給される。このベーパ発生槽221は、加熱槽222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221と不活性ガス供給源24とは配管L6で接続され、この配管L6は途中で分岐管L61、L62により分岐されている。一方の分岐管L62は、ベーパ発生槽221の底部へ不活性ガスである窒素ガスN2を送り、ベーパ発生槽221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L61から供給される窒素ガスN2は、キャリアガスとして使用される。
また、他方の分岐管L61から供給される窒素ガスN2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221は、配管L7を通って配管L8に連結され、ベーパ発生槽221から各噴射ノズル15a、15bへキャリアガスN2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L8を通して各噴射ノズル15a、15bへ窒素ガスN2が供給される。この窒素ガスN2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L7、L8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。
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111が形成されている。そして、この第1連通口111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81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。
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111が形成されている。そして、この第1連通口111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81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82に連通する第2連通口112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。
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82に連通する第2連通口112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、内部に空洞80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81、82が、これらの第1、第2排気口81、82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83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91が形成されている。この排気穴91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91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91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W0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91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。
なお、排気穴91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81、82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111、112に連通しており、この第1、第2連通口111、112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111、112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L4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。
また、第1、第2排気口81、82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111、112に連通しており、この第1、第2連通口111、112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111、112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L4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84が1あるいは複数個形成されている。この排出口84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84を通り、収容部11底面の排出口84近傍に形成された排液口113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。
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41〜45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41〜45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。
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41〜45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91を通って第1、第2排気口81、82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W0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。
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W0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W0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。
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W0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***8A1、8B1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***8A1、8B1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***8A1及び8B1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***8A1及び8B1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40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***8A1、8B1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***8A1、8B1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***8A1、8B1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***8A1、8B1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。
また、乾燥流体を2枚の板状体8A、8Bの***8A1、8B1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。
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。
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)。
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401、411が設けられ、表板37a、38aであって外側排気口401、411に対向する部分には切り欠き403、413が形成されている。この切り欠き403、413部分には、排気穴402、412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402、412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404、414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。
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404、414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401、411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。
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401、411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W0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。
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***の状態を示す拡大平面図である。
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***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***471、472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***481、482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、***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***471、472と第3、第4シャッター部材49A、49Bの***481、482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***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40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。
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。
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***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40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。
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40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。
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***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***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
91 (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
8A1、8B1、 (排気口を構成する)***
35 シャッター部材
402、412 排出穴
30 シャッター装置
45 シャッター部材
471、472 (排気口を構成する)***
481、482 (排気口を構成する)***
50 シャッター部材
52A、52B (排気口を構成する)***
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
91 (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
8A1、8B1、 (排気口を構成する)***
35 シャッター部材
402、412 排出穴
30 シャッター装置
45 シャッター部材
471、472 (排気口を構成する)***
481、482 (排気口を構成する)***
50 シャッター部材
52A、52B (排気口を構成する)***
Claims (2)
- 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。
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