JP4002470B2 - 基板乾燥方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、純水中に浸漬されている基板を純水中から取り出すとき、酸素に触れさせることなく基板表面を乾燥させる基板乾燥方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特公平６−１０３６８６号公報に開示されるような乾燥装置では、窒素ガスをキャリアとしてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を蒸気として、エッチング処理液で処理されたのち純水で洗浄されている基板の一例であるウェハの処理槽内の上部空間内に供給するようにしている。そして、処理槽の純水を処理槽底部から排水することにより、処理槽内でウェハを露出させ、処理槽の上部空間に供給されたＩＰＡ蒸気が露出したウェハの表面に付着した水滴と置換して、ウェハ表面が酸素に触れて自然酸化することなく、乾燥させるようにしている。
【０００３】
また、処理槽の純水を処理槽底部から排水することにより、処理槽内でウェハを露出させる場合に代えて、ウェハを処理槽内より引き上げることにより、処理槽内でウェハを露出させ、処理槽の上部空間に供給されたＩＰＡ蒸気が露出したウェハの表面に付着した水滴と置換して乾燥させるようにしている乾燥装置もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造のものでは、ウェハの純水による洗浄の際に発生した異物が処理槽の純水液面付近に浮遊した状態となるが、処理槽内の純水を処理槽底部から排水することによって処理槽内でのウェハの露出を行うため、処理槽内における底部近傍の純水から順次排水が行われて、上記異物が浮遊している液面近傍の純水の排水は最後に行われることとなるため、上記液面よりウェハの露出の際に上記浮遊している異物がウェハの表面に付着するという問題がある。
【０００５】
また、上記構造のものでは、処理槽底部から純水の排水を行うことによりウェハの露出を行っているため、処理槽の上記液面における純水は最後まで排水されず、上記液面においてＩＰＡの溶け込み量が時間の経過とともに増大することとなり、上記液面の純水中のＩＰＡの濃度及びＩＰＡが溶け込んだ層の厚みも厚くなり、上記置換効率が低下することにより上記乾燥効率が低下し、ウェハ表面における乾燥むらが発生するという問題点がある。
【０００６】
また、処理槽内の上記純水液面よりの引き上げによるウェハの露出を行うような場合にあっても、同様に異物がウェハの表面に付着するという問題が発生するとともに、さらに、ウェハ引き上げ時において純水液面に揺れが発生することにより、ウェハ表面における乾燥むらが発生するという問題がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、純水中よりの基板の露出の際に、上記基板の表面への異物付着量を低減することができ、また、上記液面の純水に溶け込んだＩＰＡの濃度の上昇及びＩＰＡが溶け込んだ純水層の厚さが厚くなるのを防ぐことができ、さらに、基板の乾燥効率を向上させて乾燥むらを無くすことができる基板乾燥方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【０００９】
本発明の第１態様によれば、夫々の表面を互いに略平行にかつ乾燥室内の純水の液面と略直交するように配列されて上記純水内に浸漬された複数の基板を上記純水内より露出させて乾燥させる基板乾燥方法において、
上記乾燥室内の上記純水の液面上の空間内に窒素ガス及びミスト状若しくはガス状のイソプロピルアルコールを供給し、
上記純水の液面において、上記乾燥室における互いに対向する側面のうちの一方の上記側面近傍より純水を供給しながら他方の上記側面近傍より純水を排液して上記液面沿いかつ上記基板の表面沿いの一方向の表面流れを形成し、上記表面流れでもって上記純水の液面若しくは液面近傍より液面側純水を排液させながら、上記乾燥室内の純水を排液して上記液面を下降させ、上記乾燥室内で上記純水から上記基板を上記液面より上方に露出させて、それとともに、上記露出された基板の表面に付着した上記純水が上記ミスト状若しくは上記ガス状の上記イソプロピルアルコールにより置換され、
その後、上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールが蒸発することにより上記基板が乾燥されるようにしたことを特徴とする基板乾燥方法を提供する。
【００１０】
本発明の第２態様によれば、上記乾燥室の底面近傍から上記純水の排液を行うことにより、上記純水の上記液面を下降させる第１態様に記載の基板乾燥方法を提供する。
【００１１】
本発明の第３態様によれば、上記表面流れは、少なくとも上記液面における上記基板が露出される部分において形成されている第１態様又は第２態様に記載の基板乾燥方法を提供する。
【００１２】
本発明の第４態様によれば、上記他方の側面近傍よりの上記純水の排液量は、上記一方の側面近傍よりの上記純水の供給量と略同じである第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の基板乾燥方法を提供する。
【００１３】
本発明の第５態様によれば、上記純水から上記基板を上記液面より完全に露出させるまで、上記乾燥室内において上記基板を固定させておく第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の基板乾燥方法を提供する。
【００１４】
本発明の第６態様によれば、上記基板はウェハ又は液晶ガラス基板である第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の基板乾燥方法を提供する。
【００１５】
本発明の第７態様によれば、互いに対向する側面を備え、かつ純水内に夫々の表面を互いに略平行にかつ上記純水の液面と略直交するように配列された複数の基板を上記純水内に浸漬可能な乾燥室と、
上記乾燥室内の上記純水の液面上の空間内に窒素ガス及びミスト状若しくはガス状のイソプロピルアルコールを供給する置換媒体供給装置と、
上記純水の上記液面において、上記乾燥室の上記互いに対向する側面のうちの一方の上記側面近傍より純水を供給しながら他方の上記側面近傍より純水を排液して上記液面沿いかつ上記基板の表面沿いの一方向の表面流れを形成して、上記表面流れでもって上記純水の液面若しくは液面近傍より液面側純水を排液する液面側純水排液装置と、
上記乾燥室内の上記純水を排液させる乾燥室排液装置とを備えて、
上記液面側純水排液装置により形成された上記表面流れでもって上記純水の液面若しくは液面近傍より上記液面側純水を排液しながら、上記乾燥室排液装置による上記純水の排液により上記純水の液面を下降させ、上記純水から上記基板を上記液面より上方に露出させて、それとともに、上記露出された基板の表面に付着した上記純水が上記置換媒体供給装置により供給された上記ミスト状又は上記ガス状の上記イソプロピルアルコールにより置換され、その後、上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールが蒸発することにより上記基板が乾燥されるようにしたことを特徴とする基板乾燥装置を提供する。
【００１６】
本発明の第８態様によれば、上記液面側純水排液装置は、
上記乾燥室内の上記一方の側面近傍に備えられた液面純水供給部を有し、かつ上記液面純水供給部を通して上記純水の液面に純水を供給する液面純水供給機構と、
上記乾燥室内の上記他方の側面近傍に備えられた液面純水排液部を有し、かつ上記液面純水排液部を通して上記液面側純水の排液を行う液面純水排液機構と、
上記液面純水供給部及び上記液面純水排液部を上記乾燥室内において昇降させる昇降機構とを備え、
上記乾燥室内において上記液面の下降に合わせて上記昇降機構により上記液面純水供給部及び上記液面純水排液部を下降させながら、上記液面において上記液面純水供給部を通して上記液面純水供給機構により純水を供給するとともに上記液面純水排液部を通して上記液面純水排液機構により上記液面側純水を排液して上記表面流れを形成する第７態様に記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１７】
本発明の第９態様によれば、上記液面純水供給部と上記液面純水排液部は互いに対向して上記乾燥室内に備えられており、
上記液面純水供給部は、上記対向する位置において形成された上記純水を供給する複数の孔部を備え、
上記液面純水排液部は、上記対向する位置において形成された上記液面側純水を排液する複数の孔部を備える第８態様に記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１８】
本発明の第１０態様によれば、上記表面流れは、少なくとも上記液面における上記基板が露出される部分において形成されている第７態様から第９態様のいずれか１つに記載の基板乾燥装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１１態様によれば、上記乾燥室排液装置は、上記乾燥室の底面近傍より上記純水を排液させる第７態様から第１０態様のいずれか１つに記載の基板乾燥装置を提供する。
【００２０】
本発明の第１２態様によれば、第７態様から第１１態様のいずれか１つに記載の基板乾燥装置において、
上記基板を支持する基板支持機構をさらに備え、
上記乾燥室排液装置による上記純水の排液により上記純水から上記基板を上記液面より完全に露出させるまで、上記基板支持機構による上記基板の支持位置を上記乾燥室内において固定させておく基板乾燥装置を提供する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
本発明の一実施形態にかかる基板乾燥装置は、基板の一例としてウェハの乾燥を行うウェハ乾燥装置５０１であり、ウェハ乾燥装置５０１の縦断面図を図１に、図１におけるＡ−Ａ断面図を図２に、図１におけるＢ−Ｂ断面図を図３に示す。また、ウェハ乾燥装置５０１の概略構成を示すフロー図を図４に示す。なお、本発明において用いられる基板には、上記ウェハの他に、液晶パネル基板（液晶ガラス基板）等がある。
【００２３】
図１、図２、図３及び図４に示すように、ウェハ乾燥装置５０１は、上面全体が開放されかつ４つの側面及び底面を備えた略直方体状の箱体形状を有し、かつその内部に純水４０を収容可能であって、かつ円盤状の複数のウェハ２を上記収容された純水４０内に浸漬させて洗浄後に乾燥可能な乾燥室２０１と、略直方体状の箱体形状を有してその内部に密閉可能な空間４を有し、かつ乾燥室２０１がその内部に固定されて設置されている処理室２１２とを備えている。
【００２４】
また、乾燥室２０１は、複数のウェハ２をその表面を鉛直方向に略平行かつ一定間隔でもって夫々の表面を略平行に配列させて支持する公知のウェハキャリア１３を搬入可能とし、さらに搬入されたウェハキャリア１３を乾燥室２０１内において解除可能に固定する基板支持機構の一例であるキャリア固定部９を備えている。ウェハキャリア１３は、例えば、複数の固定ピンを備えており、また、上記各固定ピンと嵌め合い可能な固定ピン受部がキャリア固定部９に備えられて、夫々の上記固定ピンと上記固定ピン受部が嵌め合わさることにより、ウェハキャリア１３がキャリア固定部９に固定される。なお、上記固定の機構については、公知の他の固定機構による場合であってもよく、ウェハキャリア１３をキャリア固定部９に固定させた状態において、ウェハキャリア１３とキャリア固定部９との間にガタツキ等が発生しなければよい。
【００２５】
また、キャリア固定部９は乾燥室２０１の底面に取り付けられており、乾燥室２０１に純水を注入して満水とした状態において、ウェハキャリア１３に支持された全てのウェハ２が純水４０中に一斉に浸漬可能となっている。なお、ウェハキャリア１３を用いて複数のウェハ２を乾燥室２０１内に搬入する場合に代えて、ウェハキャリア１３を用いずに直接ウェハ２を乾燥室２０１内に搬入し、乾燥室２０１内において底面に固定した基板支持機構によりウェハ２を支持して支持位置を固定するような場合であってもよい。
【００２６】
また、処理室２１２は、その上面に開閉可能な蓋２１１を有しており、蓋２１１を開けることによりウェハ２を多数収納したウェハキャリア１３の供給取出し及び処理室２１２内部のメンテナンス等が可能となっており、蓋２１１を閉めることにより処理室２１２内部の空間４を密閉状態とすることが可能となっている。さらに、蓋２１１には、処理室２１２内における乾燥室２０１に収容された純水４０の液面上における空間４内に窒素ガスを噴射させると同時に、置換媒体の一例として液相のイソプロピルアルコール（以下、単にＩＰＡと記す。）を噴射させてミスト状のＩＰＡを上記空間４内に噴霧させる置換媒体供給装置の一例である２台のミスト噴霧装置３と、上記空間４内に窒素ガスを噴射させる乾燥ノズル５とが備えられている。なお、ミスト噴霧装置３の構造の詳細な説明については後述する。
【００２７】
また、乾燥室２０１内部に純水を供給する管状の純水供給機構の一例である純水供給部２１０が、乾燥室２０１の内側下部に備えられており、乾燥室２０１内へ均一に純水を供給可能なように、純水供給部２１０は乾燥室２０１の内部においてその管状の外周に多数の純水の供給孔を有している。
【００２８】
また、乾燥室２０１の底面は、その中心方向に向かって勾配が設けられかつその中心部分に排液口１９が設けられており、この排液口１９より乾燥室２０１内に収容された純水を円滑に乾燥室２０１外に排液可能となっている。
【００２９】
また、液面沿いの方向に細長い角筒形状を有しかつ純水を供給可能な液面純水供給部の一例である吹出しノズル２５１と、同じく液面沿いの方向に細長い角筒形状を有しかつ純水を排液可能な液面純水排液部の一例である吸込みノズル２５２とが、乾燥室２０１の内側における互いに対向する側面に備えられている。図１において説明すると、乾燥室２０１の図示左側の側面内側に吹出しノズル２５１が、図示右側の側面に吸込みノズル２５２が、夫々の側面とその長手方向の面とが略平行となり、かつ上記夫々の側面沿いに昇降可能に備えられている。また、吹出しノズル２５１は、吸込みノズル２５２と互いに対向する面において、孔部の一例である複数の供給孔２５１ａが液面と略平行となるように一列にかつ一定の間隔でもって形成されており、また、吸込みノズル２５２は、吹出しノズル２５１と対向する面、すなわち、吹出しノズル２５１における上記複数の供給孔２５１ａが形成されている面と対向する面において、孔部の一例である複数の排液孔２５２ａが液面と略平行となるように一列にかつ一定の間隔でもって形成されている。ここで、供給孔２５１ａ、排液孔２５２ａ、及びウェハキャリア１３に支持された状態のウェハ２の平面的な関係を示す部分拡大平面図を図５（Ａ）に示し、また、図５（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図を図５（Ｂ）に示す。図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、吹出しノズル２５１における夫々の供給孔２５１ａの上記一定の間隔と、吸込みノズル２５２における夫々の排液孔２５２ａの上記一定の間隔は、例えば同じ間隔となっており、ウェハキャリア１３に指示されたウェハ２の支持間隔と同じ間隔となっている。さらに、夫々の供給孔２５１ａと夫々の排液孔２５２ａとは互いに一対一に対向するように形成されており、また、互いに対向する供給孔２５１ａと排液孔２５２ａとを結ぶ仮想直線は、ウェハキャリア１３に支持された隣接するウェハ２の間に位置している。なお、乾燥室２０１内において、吹出しノズル２５１の夫々の供給孔２５１ａと吸込みノズル２５２の夫々の排液孔２５２ａとは同じ高さ位置となるように形成されている。
【００３０】
また、吹出しノズル２５１には、吹出しノズル２５１への純水の供給を行う液面純水供給機構の一例である吹出しノズル供給機構２５３における供給口２５３ａが固定されている。また、吹出しノズル供給機構２５３は、上記供給口２５３ａ、供給口２５３ａに接続されたフレキシブルホース２５３ｂ、及びフレキシブルホース２５３ｂに接続されかつ吹出しノズル２５１への純水の供給量を調整する流量調整用エアーオペレートバルブ２５３ｃとを備えており、これらにより純水供給通路２５４が形成されている。
【００３１】
また、吸込みノズル２５２には、吸込みノズル２５２からの純水の排液を行う液面純水排液機構の一例である吸込みノズル排液機構２５５における吸込口２５５ａが固定されている。また、吸込みノズル排液機構２５５は、上記吸込口２５５ａ、吸込口２５５ａに接続されたフレキシブルホース２５５ｂ、及びフレキシブルホース２５５ｂに接続された排液ポンプ２５５ｃとを備えており、これらにより純水排液通路２５６が形成されている。
【００３２】
これにより、吹出しノズル供給機構２５３により吹出しノズル２５１へ純水を供給することができるとともに、吸込みノズル排液機構２５５により吸込みノズル２５２からの純水の排液を行うことができる。
【００３３】
また、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２は、乾燥室２０１内部において純水４０の液面と略平行な状態を保ちながら昇降機構の一例であるノズル昇降機構２１４により上記夫々の側面沿いに一体的に平行移動可能（すなわち昇降可能）となっている。ノズル昇降機構２１４は、図３における処理室２１２の左側に備えられており、処理室２１２及びノズル昇降機構２１４はウェハ乾燥装置５０１の機台２１５上に固定されている。ノズル昇降機構２１４は、回転軸回りに回転可能に機台２１５に上下方向に固定されたボールねじ軸部２１４ａと、ボールねじ軸部２１４ａを正逆回転させる駆動部２１４ｂと、ボールねじ軸部２１４ａに螺合してボールねじ軸部２１４ａが正逆回転されることによりボールねじ軸部２１４ａに沿って昇降可能なナット部２１４ｃと、機台２１５に固定されかつ上記正逆回転の方向においてナット部２１４ｃを固定して上記昇降動作を案内するガイド２１４ｅと、複数の剛体により門型に形成されかつ一方の下端がナット部２１４ｃに固定されかつ他方の下端が処理室２１２の上面を貫通して、吹出しノズル２５１と吸込みノズル２５２との夫々の上面端部に固定された昇降フレーム２１４ｄとにより構成されている。なお、駆動部２１４ｂの例としては、ボールねじ軸部２１４ａの下端に固定されかつボールねじ軸部２１４ａを直接的に正逆回転させるモータ、又は、ボールねじ軸部２１４ａの下端の固定されたプーリーをベルト等を介してボールねじ軸部２１４ａを間接的に正逆回転させるモータがある。ノズル昇降機構２１４において駆動部２１４ｂによりボールねじ軸部２１４ａを正逆回転させることにより昇降フレーム２１４ｄを昇降させて、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２を乾燥室２０１の上記夫々の側面沿いに昇降させることが可能となっている。
【００３４】
これにより、純水が供給されて満水状態とされ、かつウェハキャリア１３に支持された全てのウェハ２が浸漬された状態の乾燥室２０１において、吹出しノズル供給機構２５３により液面近傍の高さ位置に位置された状態の吹出しノズル２５１を通して液面に純水の供給を行うとともに、吸込みノズル排液機構２５５により液面近傍の高さ位置に位置された状態の吸込みノズル２５２を通して液面若しくは液面近傍の液面側純水の排液を行うことができる。また、底面の排液口１９より純水の排液を開始して乾燥室２０１内の純水４０の液面を下降させるとともに、液面近傍の高さ位置に位置された状態の吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２を、上記液面の下降に合わせてノズル昇降機構２１４により下降させることにより、上記液面における純水の供給と上記液面側純水の排液を行いながら、乾燥室２０１内の純水の排液を行うことができるようになっている。
【００３５】
また、ノズル昇降機構２１４による吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の昇降範囲は、例えば、ウェハキャリア１３に支持される全てのウェハ２の上端位置よりも多少の余裕をもって上方に位置する高さ位置（昇降動作の上端位置とする）から、上記全てのウェハ２の下端よりも多少の余裕をもって下方に位置する高さ位置（昇降動作の下端位置とする）までの範囲である。なお、吹出しノズル２５１による純水の供給及び吸込みノズル２５２による液面側純水の排液を行う場合であって、純水４０の液面が下降されるような場合においては、吹出しノズル２５１の各供給孔２５１ａ及び吸込みノズル２５２の各排液孔２５２ａは、上記液面の近傍にあり、ノズル昇降機構２１４により下降される。
【００３６】
なお、本実施形態においては、吹出しノズル２５１、吸込みノズル２５２、吹出しノズル供給機構２５３、吸込みノズル排液機構２５４、及びノズル昇降機構２１４により、乾燥室２０１における上記液面側純水の排液を行う液面側純水排液装置が構成されている。
【００３７】
なお、ここで液面側純水とは、純水４０の液面を含む液面近傍の液体のことであり、例えば液面より２０ｍｍ程度までの下方の液層における液体のことを示す。また、この液体が純水のみにより構成される場合、さらに純水に、ＩＰＡ又はシリコン化合物等の異物が混合（若しくは溶解）されている場合も含む。
【００３８】
なお、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２が共に上記角筒形状で形成されている場合に代えて、例えば、共に円筒形状に形成されている場合であってもよく、又は、共に同じ形状ではなく互いに異なる形状に形成されている場合であってもよい。
【００３９】
また、乾燥室２０１においては、上向きに開放部を有するコ字型断面形状の溝を有するオーバーフロー受部２１７が乾燥室２０１の４つの側面上部の外側沿いに設置され、乾燥室２０１の上部外周全体にオーバーフロー受部２１７の上記コ字型断面形状の溝が平面的にロ字型に一体として形成されている。また、オーバーフロー受部２１７の上記溝の乾燥室２０１側の側面は、乾燥室２０１の上部外側側面により形成されており、他方の側面はその上端の高さ位置が乾燥室２０１の上端よりも高くなるように形成されている。これにより、乾燥室２０１において純水がオーバーフローした際に、オーバーフローした純水をオーバーフロー受部２１７により受けることが可能となっている。また、オーバーフロー受部２１７の底面には排液口２１７ａが設けられており、配管等を介して若しくは直接、処理室２１２の底部に設けられた排液口１８より処理室２１２外へ上記オーバーフローした純水を排液可能となっている。
【００４０】
また、上記ロ字型におけるオーバーフロー受部２１７の内側の縁、すなわち乾燥室２０１の上端には、Ｖ字型の切り込み形状を有する三角堰２０１ａが、一例として一定の間隔でもって複数形成されており、上記純水４０がオーバーフロー受部２１７内への流入（すなわち、オーバーフロー）した場合において各三角堰２０１ａよりオーバーフロー受部２１７内へ流入させることにより、上記流入をスムーズに行うことができるようになっている。
【００４１】
乾燥室２０１において、処理室２１２の蓋２１１に設置されている夫々のミスト噴霧装置３により、処理室２１２内における乾燥室２０１の純水４０の液面上における空間４内に窒素ガスを噴射させると同時に、上記純水４０内に浸漬されてウェハキャリア１３により支持されているウェハ２の温度（例えば常温）より高い、好ましくは上記ウェハ２の温度より少なくとも５℃以上高い、より好ましくは上記ウェハ２の温度より５℃から６０℃までの範囲の高い温度で液相のＩＰＡを噴射させてミスト状のＩＰＡを上記空間４内に噴霧させて、上記乾燥室２０１の上記純水４０を排液することにより、上記乾燥室２０１内で上記純水４０から上記ウェハ２が液面より上方に露出するとき、各ミスト噴霧装置３から上記ウェハ２の表面にＩＰＡをミスト状態、すなわち、窒素をキャリアとするのではなく、ＩＰＡ自体が単体で窒素ガス中を浮遊している状態で噴霧させ続けて、上記ウェハ２の表面に付着した純水４０が上記ミスト状の上記ＩＰＡにより置換されるようにしている。
【００４２】
ここでミスト噴霧装置３の構造について図６（Ａ）及び（Ｂ）を用いて詳細に説明すると、各ミスト噴霧装置３は、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、フッ素樹脂からなる直方体状の本体に長手方向沿いにそれぞれ貫通して形成された窒素ガス用通路３ａと液相のＩＰＡ用通路３ｃとを備え、窒素ガス用通路３ａから延びてウェハ２に大略向けて（詳細には隣接するウェハ２間の空間でかつウェハ２の中心に相当する位置に向けて）開口された噴射孔３ｅを有する細い窒素ガス用噴出通路３ｂを多数備えるとともに、ＩＰＡ用通路３ｃから延びて窒素ガス用噴出通路３ｂの開口端の噴射孔３ｅに向けて開口された噴射孔３ｆを有する細いＩＰＡ用噴出通路３ｄを多数備える。よって、窒素ガス用噴出通路３ｂの噴射孔３ｅから窒素ガスを噴射させると同時にＩＰＡ用噴出通路３ｄの噴射孔３ｆから液相のＩＰＡを噴射させてミスト状のＩＰＡを上記空間４内にを噴霧させることができる。窒素ガス用噴出通路３ｂの噴射孔３ｅとＩＰＡ用噴出通路３ｄの噴射孔３ｆとで１組のミスト噴霧用ノズルを構成し、各１組のミスト噴霧用ノズルを、所定間隔を空けて配置された例えば５０枚程度のウェハ２のうちの隣接ウェハ２間の空間に対向して配置するとともに、空間４内で両端のウェハ２の外側にもミスト噴霧用ノズルをそれぞれ配置することにより、全てのウェハ２の表面全体に対して、ミスト噴霧用ノズルからＩＰＡのミストを噴霧できるようにしている。
【００４３】
なお、上記において説明したようにミスト噴霧装置３により空間４内に置換媒体の一例としてミスト状のＩＰＡを噴霧する場合に代えて、ガス状のＩＰＡを上記空間４内に公知の噴射装置により噴射するような場合であってもよい。このような場合にあっては、上記乾燥室２０１内で上記純水４０から上記ウェハ２が液面より上方に露出するとき、上記公知の噴射装置から上記ウェハ２の表面にＩＰＡをガス状態で噴射させ続けて、上記ウェハ２の表面に付着した純水４０を上記ガス状の上記ＩＰＡにより（若しくは上記ガス状のＩＰＡが凝縮された液相のＩＰＡにより）置換することができる。
【００４４】
一方、窒素ガスは、常温若しくはウェハ２の温度で供給され、又は、常温より高い温度（例えば常温若しくはウェハ２の温度を越えて６０℃までまでの範囲の高い温度）で供給され、好ましくは少なくとも常温若しくはウェハ２の温度より５℃以上高い、より好ましくは常温若しくはウェハ２の温度より５℃から６０℃までの範囲の高い温度で供給されるものであって、図４に示すように、減圧弁２９、第１エアーオペレートバルブ３０、流量計３１を介して、図１における処理室２１２の蓋２１１の左右に配置された各ミスト噴霧装置３に夫々供給される。第１エアーオペレートバルブ３０は、流量計３１で検出された窒素ガスの流量に基づき、窒素ガスの流量を自動的に調整することが好ましい。この結果、ミストの温度は、常温若しくはウェハ２の温度より高い、好ましくは常温若しくはウェハ２の温度より少なくとも５℃以上高い、より好ましくは常温若しくはウェハ２の温度より５℃から６０℃までの範囲の高い温度で噴霧される。なお、左右のミスト噴霧装置３の夫々に窒素ガスを供給するとき、各ミスト噴霧装置３の一端側から他端閉塞部に向けて一方向に窒素ガスを窒素ガス用通路３ａ内に供給させればよい。このようなものでは構造が簡単なものとなるという利点がある。しかしながら、窒素ガス用通路３ａ内で圧力損失が生じて全ての窒素ガス用噴出通路３ｂの噴射孔３ｅから窒素ガスを均一に噴射させることができない場合には、各ミスト噴霧装置３の一端側と他端側の両方から同時に両者の中間に向けて窒素ガスを窒素ガス用通路３ａ内に供給するようにすれば、窒素ガス用通路３ａ内で圧力損失を防止することができて、窒素ガスを均一に噴射孔３ｅから噴射させることができる。
【００４５】
また、図４に示すように、窒素ガスは、減圧弁２０、第８エアーオペレートバルブ２８を介して、図１における処理室２１２の蓋２１１の中央に配置した乾燥ノズル５に供給される。上記ウェハ２の表面に付着した純水４０がＩＰＡにより置換された後、乾燥ノズル５において窒素ガスを噴射することによりＩＰＡの蒸発、乾燥を促進させることができる。
【００４６】
また、図４において、ＩＰＡは、減圧弁２０、第２エアーオペレートバルブ２１、フィルター２２を介してＩＰＡ圧送タンク４１内に上記とは別に窒素ガスを圧送し、窒素ガスの圧力によりＩＰＡ圧送タンク４１内のＩＰＡの液体４２が、第３エアーオペレートバルブ２４を介して、さらに、夫々のフィルター２５、流量計２６、及び第４エアーオペレートバルブ２７を介して、図１における処理室２１２の蓋２１１の左右に配置されたミスト噴霧装置３に夫々供給される。なお、２３はＩＰＡ圧送タンク用リリーフ弁である。夫々の第４エアーオペレートバルブ２７は、左右夫々のミスト噴霧装置３に配置され、夫々の流量計２６で検出されたＩＰＡの液体の流量に基づき、ＩＰＡの液体の流量を自動的に調整することにより、左右夫々のミスト噴霧装置３から乾燥室２０１内の上記純水４０の液面上の空間４内にミストを噴霧するとき、上記左右のミスト噴霧状態のバランスが自動的に調整される。なお、上記左右のミスト噴霧装置３の夫々にＩＰＡ液体を供給するとき、各ミスト噴霧装置３の一端側から他端閉塞部に向けて一方向にＩＰＡ液体をＩＰＡ用通路３ｃ内に供給させればよい。このようなものでは構造が簡単なものとなるという利点がある。しかしながら、ＩＰＡ用通路３ｃ内で圧力損失が生じて全てのＩＰＡ用噴出通路３ｄの噴射孔３ｆからＩＰＡ液体を均一に噴射させて均一なＩＰＡのミストを噴霧することができない場合には、各ミスト噴霧装置３の一端側と他端側の両方から同時に両者の中間に向けてＩＰＡ液体をＩＰＡ用通路３ｃ内に供給するようにすれば、ＩＰＡ用通路３ｃ内で圧力損失を防止することができて、ＩＰＡ液体を均一に噴射孔３ｆから噴射させて均一なＩＰＡのミストを噴霧させることができる。
【００４７】
また、処理室２１２内の空間４の圧力が異常に高まらないようにするため、処理室２１２には排気通路４３を設けて、排気流量を調整するための手動弁７と、排気の開始又は停止を行う第５エアーオペレートバルブ８とを設けている。なお、空間４内に圧力センサを配置して、圧力センサで検出された空間４内の圧力に応じて第５エアーオペレートバルブ８を自動的に開閉することもできる。
【００４８】
さらに、乾燥室２０１の底部の排液口１９には、第６エアーオペレートバルブ３５を設けて、排液流量を調整するようにしている。なお、本実施形態においては、排液口１９及び第６エアーオペレートバルブ３５が乾燥室排液装置の一例となっている。さらに、処理室２１２の底部の排液口１８に排液通路４４を設けられており、この排液通路４４に吸込みノズル排液機構２５５よりの純水排液通路２５６が接続されて、乾燥室２０１内の吸込みノズル２５２よりウェハ乾燥装置５０１外への純水排液通路２５６を介しての排液が行われる。処理室２１２内においてこの排液通路４４にオーバーフロー受部２１７の排液口２１７ａよりの排液通路が接続されて、オーバーフロー受部２１７よりウェハ乾燥装置５０１外への排液通路４４を介しての排液が行われる。なお、図示しないが排液通路４４上には、処理室２１２内の空間４の圧力を保持するために封水機構が設けられている。
【００４９】
また、乾燥室２０１内において設置されている純水供給部２１０には純水供給通路４５が接続されて設けられており、純水は、純水供給通路４５の経路上に設けられた手動弁３２、流量計３３、第７エアーオペレートバルブ３４を介して、純水供給部２１０に供給される。第７エアーオペレートバルブ３４は、流量計３３で検出された純水の流量に基づき、純水の流量を自動的に調整することが好ましい。
【００５０】
また、乾燥室２０１内において設置されている吹出しノズル２５１及び吹出しノズル２５１に接続されている吹出しノズル供給機構２５３には純水供給通路２５４が接続されて設けられており、純水は、純水供給通路の経路上に設けられた手動弁２５８、流量計２５７を介して、吹出しノズル供給機構２５３を通して、吹出しノズル２５１に供給される。なお、吹出しノズル供給機構２５３における流量調整用エアーオペレートバルブ２５３ｃは、流量計２５７で検出された純水の流量に基づき、純水の流量が自動的に調整される。
【００５１】
上記第１エアーオペレートバルブ３０、第２エアーオペレートバルブ２１、第３エアーオペレートバルブ２４、各第４エアーオペレートバルブ２７、第５エアーオペレートバルブ８、第６エアーオペレートバルブ３５、第７エアーオペレートバルブ３４、第８エアーオペレートバルブ２８、及び流量調整用エアーオペレートバルブ２５３ｃは、制御装置４７に接続されて、所定のプログラムなどに基づいて、自動的に、処理室２１２内の空間４に供給する窒素ガス及びＩＰＡの液体のそれぞれの流量、つまり、ＩＰＡのミストの噴霧状態、空間４内からの排気量、純水４０の排液量などを動作制御できるようにしている。また、制御装置４７は、ノズル昇降機構２１４、吹出しノズル供給機構２５３、及び吸込みノズル排液機構２５５における各動作制御も行う。
【００５２】
上記構成によるウェハ乾燥装置５０１においてウェハ２の乾燥処理を行う場合の手順について以下に説明する。
【００５３】
まず、純水供給通路４５の第７エアーオペレートバルブ３４を開いて乾燥室２０１内に純水供給部２１０により純水を供給し、乾燥室２０１を純水で満水とさせる。その後、蓋２１１を開放し、複数のウェハ２が支持されたウェハキャリア１３を処理室２１２内に搬入し、乾燥室２０１内の純水４０中にウェハキャリア１３を浸漬させてキャリア固定部９により固定する。このとき、乾燥室２０１より純水をオーバーフロー受部２１７にオーバーフローさせることにより、ウェハ２が浸漬されている乾燥室２０１内の異物を純水４０の液面近傍に浮遊させて、これら異物をオーバーフローされる純水とともに乾燥室２０１外に排出させて洗浄を行う。その後、上記純水の供給を停止する。また、このとき、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２は、ノズル昇降機構２１４によりその昇降動作の上端位置に位置された状態とされている。
【００５４】
次に、排気通路４３を閉じた状態、すなわち処理室２１２の空間４が密閉された状態において、各ミスト噴霧装置３から窒素ガスを噴射させると同時にＩＰＡ液体を上記窒素ガスの噴射開口近傍で噴射してＩＰＡのミストを、例えば、約２ｃｃ／ｍｉｎで上記空間４内に噴霧させる。ミストを噴霧させる方向は、概ね下向きとして純水４０内のウェハ２に大略向かう方向（詳細には隣接する夫々のウェハ２間の空間でかつウェハ２の中心に相当する位置に向かう方向）として、純水４０の液面上に均一にミストが保持されるようにするのが好ましい。このとき、乾燥室２０１の空間４内の圧力が異常に高くなったときには、排気通路４３を開いて圧力を低下させるようにするのが好ましい。
【００５５】
次に、このように上記空間４の純水４０の液面付近がＩＰＡのミストで覆われた状態が保持できるようにミストを噴霧し続けている状態で、制御装置４７の制御により、純水供給通路２５４の流量調整用エアーオペレートバルブ２５３ｃを開いて吹出しノズル２５１より純水４０の液面若しくは液面近傍に純水の供給を開始するとともに、吸込みノズル排液機構２５５により吸込みノズル２５２を通して液面側純水の排液を開始する。
【００５６】
この吹出しノズル２５１からの純水の供給、及び吸込みノズル２５２による液面側純水の排液により、乾燥室２０１の純水４０における液面において吹出しノズル２５１側から吸込みノズル２５２側への各ウェハ２の表面沿いの方向における一方向の表面流れを生じさせることができる。また、この表面流れでもって液面若しくは液面近傍の液面側純水を積極的に上記一方向、すなわち、吹出しノズル２５１側から吸込みノズル２５２側への方向へと流して、吸込みノズル２５２を介して吸込みノズル排液機構２５５により上記液面側純水の排液を行うことができる。
【００５７】
次に、このように上記表面流れでもって積極的な上記液面側純水の排液が行われている状態において、制御装置４７の制御により、第６エアーオペレートバルブ３５を開いて、乾燥室２０１の底面における排液口１９より純水４０の排液を開始する。なお、このとき、第６エアーオペレートバルブ３５の開度が制御装置４７により制御されて、排液口１９よりの純水４０の排液量が制御される。
【００５８】
乾燥室２０１の底面の排液口１９からの純水４０の排液開始に伴い、純水４０の液面の下降が開始される。このとき、制御装置４７により、ノズル昇降機構２１４が制御されて、その昇降動作の上端位置に位置されている状態の吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２を上記液面の下降速度に合わせて、例えば一定の速度でもって緩やかに下降させていく。この液面の下降速度、すなわち、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の下降速度の例としては、１秒間に１０ｍｍ程度以下の下降速度、好ましくは、ミストを例えば、約２ｃｃ／ｍｉｎで噴出させて噴霧させるときにおいて、１秒間に２ｍｍ程度の下降速度とする。なお、ノズル昇降機構２１４により上記液面の下降に合わせて、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２が下降されるため、純水４０の液面においては上記一方向の表面流れでもって液面側純水の積極的な排液が行われながら、上記液面が下降される。
【００５９】
また、吹出しノズル供給機構２５３による吹出しノズル２５１よりの純水の供給量は、吸込みノズル２５２を通しての吸込みノズル排液機構２５５による上記液面側純水の排液量に応じて、制御装置４７により流量計２５７を用いて流量調整用エアーオペレートバルブ２５３ｃにより制御されている。例えば、吹出しノズル２５１よりの純水供給量は、吸込みノズル２５２よりの液面側純水の排液量と略同じとなるように制御装置４７において設定されている。すなわち、乾燥室２０１の純水４０の液面若しくは液面近傍においては、常に吹出しノズル２５１から新たな純水が供給されて、上記供給された新たな純水が上記表面流れでもって吸込みノズル２５２近傍まで移動されて（流されて）、吸込みノズル２５２により上記新たな純水が上記液面側純水として排液される。また、上記液面側純水には、空間４の液面付近におけるＩＰＡが溶け込んでおり、また、異物等が浮遊している場合があり、ＩＰＡが溶け込んでいる純水及び浮遊している異物等を上記表面流れでもって上記液面側純水とともに吸込みノズル２５２を通して排出させることができる。
【００６０】
このような状態で純水４０の液面を下降させていくことにより、ウェハ２の上部が純水４０の液面から上に露出することになるが、ウェハ２の表面が酸素に触れて自然酸化することなく、上記純水４０の液面に均一に噴霧され続けているＩＰＡのミストがウェハ２の表面に付着した純水とすぐに置換される。また、ＩＰＡのミストの温度を、ウェハ２の温度すなわち常温よりも高く（例えばウェハ２の温度すなわち常温を越えて６０℃までの範囲で高く）、好ましくは少なくとも５℃以上高く、より好ましくは５℃から６０℃までの範囲で高くする場合には、迅速に乾燥する。
【００６１】
また、各ウェハ２の一部が純水４０の液面よりも上に露出した場合に、隣接する夫々のウェハ２間の液面側純水を上記ウェハ２の表面沿いの上記表面流れでもって排液することができ、上記夫々のウェハ２間の液面若しくは液面近傍におけるＩＰＡが溶け込んでいる純水及び浮遊している異物等の排出性を良好とさせることができる。
【００６２】
その後、さらに上記表面流れが形成された状態の液面が下降されて、ウェハキャリア１３に支持されている全てのウェハ２の下端が上記液面よりも多少の余裕をもって上方に位置されると、上記液面とともに下降されている吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２もその昇降動作の下端位置に位置された状態となり、ノズル昇降機構２１４による下降動作が停止されるとともに、吹出しノズル供給機構２５３による純水の供給動作及び吸込みノズル排液機構２５５による液面側純水の排液動作が停止される。これにより、各ウェハ２が純水４０から完全に露出された状態となり、各ウェハ２表面に付着した純水のＩＰＡへの置換が完了する。その後、ミスト噴霧装置３よりのミストの噴霧を停止して、乾燥ノズル５より窒素ガスの噴射を開始する。これにより、各ウェハ２の表面からの上記ＩＰＡの蒸発が促進されて、各ウェハ２の表面が乾燥される。上記乾燥完了後、乾燥ノズル５よりの窒素ガスの噴射が停止されて、ウェハ２の乾燥処理が終了する。なお、上記乾燥ノズル５よりの窒素ガスの噴射を行う場合に代えて、各ウェハ２をそのまま放置して各ウェハ２の表面から上記ＩＰＡを自然に蒸発させるような場合であってもよい。
【００６３】
その後、処理室２１２の蓋２１１を開放し、キャリア固定部９によるウェハキャリア１３の固定を解除して、処理室２１２よりウェハキャリア１３毎各ウェハ２が上方に搬出される。
【００６４】
なお、ウェハ２が常温のとき、ＩＰＡ、又は、窒素ガス、又は、ＩＰＡ及び窒素ガスが、常温より５℃から６０℃までの範囲の高い温度として、常温より高い温度のＩＰＡミストをウェハ２に噴霧させるようにしたほうが、より迅速に乾燥させることができ、例えば、５０枚のウェハでは１０分以下で乾燥させることができる。
【００６５】
また、ウェハキャリア１３が上記公知のものである場合に代えて、図７に示すようなウェハ保持具２１３を用いる場合であってもよい。図７（Ａ）及び（Ｂ）はウェハ保持具２１３の部分拡大側面図である。
【００６６】
図７に示すように、ウェハ保持具２１３は、円盤状のウェハ２の下部におけるその面沿いに互いに対称な２箇所の位置にてウェハ２を支持可能なウェハ支持部２１３ａが一定の間隔でもって複数形成されたフレーム２１３ｂを備えている。また、図７（Ｂ）に示すように、夫々のウェハ支持部２１３ａは、フレーム２１３ｂ上に串歯状に形成されており、夫々のウェハ２の配列方向沿いにおいて、互いに隣接する夫々のウェハ支持部２１３ａの間には一定の間隔でもって空間が確保されるように形成されている。これにより、隣接するウェハ２間において、ウェハ２の上端から下端まで、ウェハ２の表面沿いかつ純水４０の上記液面沿いの方向に空間を確保することが可能となっている。
【００６７】
このようなウェハ保持具２１３を用いることにより、純水４０内に浸漬されたウェハ２を液面よりも上方に露出させる場合において、上記液面上かつウェハ２の表面沿いの方向に発生する上記表面流れにより、上記夫々のウェハ２間の液面若しくは液面近傍におけるＩＰＡが溶け込んだ純水及び浮遊している異物等の排出性をさらに良好とさせることができる。
【００６８】
なお、上記においては、吹出しノズル２５１における夫々の供給孔２５１ａの形成間隔と吸込みノズル２５２における夫々の排液孔２５２ａの形成間隔が同じである場合について説明したが、上記夫々の供給孔２５１ａ及び上記夫々の排液孔２５２ａの配置（形成間隔を含む）はこのような場合のみに限定されるものではなく、ウェハキャリア１３に支持された夫々のウェハ２の支持間隔、乾燥室２０１の大きさ、純水４０の液面の下降速度、供給孔２５１ａの孔径や純水の吹出し速度、排液孔２５２ａの孔径や液面側純水の吸込み速度、さらに供給孔２５１ａ及び排液孔２５２ａの形状等に基づいて、液面におけるウェハ２が露出される部分においてより均一な流れの表面流れが形成できるような配置を選択することができる。
【００６９】
また、吹出しノズル２５１よりの純水の供給及び吸込みノズル２５２による液面側純水の排液により液面に形成される上記一方向の表面流れは、ウェハ２が液面から上方に露出された場合に、液面におけるウェハ２間の液面側純水の排液性を良好とさせることが目的であるため、上記表面流れは少なくとも上記液面におけるウェハ２が露出される部分に形成されていれば、上記目的を達成することができる。
【００７０】
また、吹出しノズル２５１による純水の供給量と吸込みノズル２５２による液面側純水の排液量は略同様である場合について説明したが、このような場合に代えて、上記純水の供給量よりも上記液面側純水の排液量の方が大きいような場合であってもよい。このような場合にあっては、吸込みノズル２５２により液面側純水の排液は同様に行うことができるため、上記表面流れの形成を同じように行うことができるとともに、さらに液面近傍よりも下方の純水をも液面近傍に押上げて上記液面側純水として吸込みノズル２５２により排液することができ、上記下方の純水中に浮遊する異物等を上記下方の純水とともに排出することができる。
【００７１】
また、ウェハ乾燥装置５０１において、乾燥室２０１における互いに対向する側面内側に備えれらた吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２が、上記側面に沿って下降動作が行われる場合について説明したが、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の下降動作はこのような動作のみに限定されるものではない。上記実施形態の変形例として、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２に対し上記動作とは別の動作を行うウェハ乾燥装置５０２の縦断面図を図８に示す。
【００７２】
図８に示すように、ウェハ乾燥装置５０２においては、乾燥室２０１の互いに対向する側面内側近傍に吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２が備えられている。また、ウェハ乾燥装置５０２は、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２を昇降させるノズル昇降装置２１４を備えており、さらに、上記ノズル昇降装置２１４による吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の下降動作中に、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２を互いに対向させた状態を保ちながら互いの間隔を可変させるように平行移動させるノズル間隔可変機構（図示しない）が備えられている。上記ノズル間隔可変機構は、吹出しノズル２５１と吸込みノズル２５２の中間位置を基準位置として、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の夫々を上記基準位置に近づく方向若しくは離れる方向（すなわち、図８における左右方向）に移動させることにより、上記間隔を可変させることが可能となっている。なお、上記ノズル間隔可変機構には、例えば、モータ等により回転されるボールねじ軸部とこれに螺合されかつボールねじ軸部が回転されることによりボールねじ軸部に沿って移動されるナット部とを備えるボールねじ軸機構や、圧縮空気若しくは油圧等を用いてシリンダ内でピストンを移動させるシリンダ機構等の機構を用いることができる。
【００７３】
このようなウェハ乾燥装置５０２において純水４０内に浸漬されているウェハ２を液面より上方に露出させる場合には、図８に示すように、まず、乾燥室２０１において純水４０が満水とされている状態において、吹出しノズル２５１と吸込みノズル２５２とが乾燥室２０１の上記互いに対向する夫々の側面から離れて上記中間位置である上記基準位置に近づくように、かつ純水４０中に浸漬されているウェハ２に接触しないような位置に位置されている。すなわち、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２はウェハ２に接触しないように互いの間隔が小さくなるように位置されている。また、このような状態で、吹出しノズル２５１より純水の供給が行われながら吸込みノズル２５２により液面側純水の排液が行われて、液面において上記表面流れが形成されている。
【００７４】
その後、乾燥室２０１の底面よりの純水４０の排液が開始されて液面の下降が開始されると、この液面の下降に合わせるようにノズル昇降機構２１４により吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の下降動作が開始される。それとともに、上記ノズル間隔可変機構により上記基準位置より吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の夫々が離れるように、すなわち、上記間隔が広がるように移動される。このとき上記表面流れは形成されたままの状態である。
【００７５】
さらに液面が下降されてウェハ２の一部が液面より上方に露出され、液面がウェハ２の下部に位置されると、逆に、上記ノズル間隔可変機構により上記基準位置に吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の夫々が近づくように、すなわち、上記間隔が狭まるように移動されながら、上記表面流れの形成が行われる。
【００７６】
すなわち、上記液面の下降に合わせて吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２がノズル昇降機構２１４により下降されながら、上記ノズル間隔可変機構により吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の夫々が浸漬されているウェハ２の周部に沿うように円弧状に移動されてその間隔が可変されて、上記表面流れの形成が行われる。
【００７７】
よって、ウェハ乾燥装置５０２においては、上記ノズル間隔可変機構が備えられていることにより上記液面の下降に合わせて吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２の上記ウェハ２の周部沿いの円弧状の下降動作を行いながら、上記表面流れを形成することができ、液面におけるウェハ２が露出される部分においてより確実かつより強い指向性を有する上記表面流れを形成することができる。従って、ウェハ２の一部が液面より上方に露出された場合に、隣接するウェハ２間における液面若しくは液面近傍の純水に溶け込んでいるＩＰＡ及び浮遊している異物等を液面側純水とともに、上記確実かつ強い指向性を有する表面流れでもって排出することができる。
【００７８】
上記実施形態によれば、乾燥室２０１の底面からの純水４０の排液によって液面を下降させることにより純水４０内に浸漬されたウェハ２を純水４０の液面より上方に露出させるが、この露出を行う際に、純水４０の液面において互いに対向するように備えられた吹出しノズル２５１により液面に純水を供給しながら吸込みノズル２５２により液面側純水の排液を行うことにより、上記液面において一方向の表面流れを形成して、液面若しくは液面近傍における純水中に浮遊している異物等を液面側純水とともに乾燥室２０１外へ排出することができる。これにより、上記ウェハ２の液面よりの露出の際に、上記異物等のウェハ２の表面への付着を防止することができる。
【００７９】
また、乾燥室２０１の純水４０内に浸漬されたウェハ２の上記液面から上方への露出は、上記液面における上記表面流れでもって上記液面側純水を排液しながら行うため、上記液面上方の空間４内に噴霧されたＩＰＡのミストが純水４０の上記液面若しくは上記液面近傍に溶け込むような場合であっても、上記液面側純水として上記ＩＰＡが溶け込んだ純水の排液を上記表面流れでもって行うことができる。これにより、上記液面若しくは上記液面近傍の純水においてＩＰＡの溶け込み量の増大を防止することができ、ウェハ２表面における純水とＩＰＡとの置換効率を向上させることによりウェハの乾燥効率の向上を図り、ウェハ表面における乾燥むらの発生を防止することができる。
【００８０】
また、乾燥室２０１内において互いに対向するように備えられた吹出しノズル２５１と吸込みノズル２５２とにより形成される上記一方向の表面流れは、ウェハキャリア１３に支持されながら純水４０に浸漬されているウェハ２の表面沿いかつ上記液面沿いの流れであることにより、純水４０の液面が下降されてウェハ２の一部が上記液面よりも上方に位置されるような場合に、上記表面流れでもって互いに隣接するウェハ２間における上記液面側純水の排出性を良好とさせることができ、ウェハ２表面における純水とＩＰＡとの置換効率をさらに向上させてウェハの乾燥効率の向上を図り、ウェハ表面における乾燥むらの発生を防止することができるとともに、上記液面における上記異物等の排出性をさらに向上させることができ、上記異物等のウェハ２の表面への付着を防止することができる。
【００８１】
また、吹出しノズル２５１における夫々の供給孔２５１ａと吸込みノズル２５２における夫々の排液孔２５２ａは互いに対向するように形成されており、さらに、互いに対向する供給孔２５１ａと排液孔２５２ａとを結ぶ仮想直線が、ウェハキャリア１３に支持されている各ウェハ２における互いに隣接するウェハ２の間に位置されているような場合にあっては、供給孔２５１ａより上記ウェハ２間における液面に向けて純水を吹出しながら排液孔２５２ａにより上記ウェハ２間における液面から液面側純水を排液することができ、より強い指向性でもって上記液面沿いかつ上記ウェハ２の表面沿いの一方向の表面流れを形成することができ、ウェハ２間の上記液面側純水の排出性をさらに良好とさせることができる。
【００８２】
また、ウェハ乾燥装置５０１にいては、乾燥室２０１の底面よりの純水４０の排液により下降される液面に合わせて、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２を下降させるノズル昇降機構２１４が備えられていることにより、吹出しノズル２５１及び吸込みノズル２５２により液面において上記表面流れを形成しながら純水４０の液面の下降を行うことができる。従って、純水４０の液面において上記表面流れを連続的に形成して上記液面側純水の排液を行いながら、すなわち、液面若しくは液面近傍に溶け込んだＩＰＡ及び浮遊している異物等を上記液面側純水とともに連続的に排出しながら、ウェハ２の液面より上方への露出を行うことができる。
【００８３】
また、ウェハ２はウェハキャリア１３により支持されて、その支持位置が乾燥室２０１に対して固定された状態にて液面より上方への露出作業が行われるため、ウェハ２を純水４０中から引き上げて液面より上方への露出を行うような場合と比べて、上記露出作業中におけるウェハ２の揺れの発生を無くすことができ、上記揺れによるウェハ表面におけるＩＰＡの置換むら、すなわち乾燥むらの発生を防止することができる。
【００８４】
また、ウェハ２が浸漬された純水の液面上の空間４に窒素ガスが常時保持されるようにしているので、ウェハ２の上部が純水４０から露出することになるが、ウェハ表面が酸素に触れて自然酸化することなく、上記純水４０の液面に均一に供給されているＩＰＡのミストがウェハ２の表裏両面に付着した純水とすぐに置換される。また、ＩＰＡの温度を、ウェハ２の温度すなわち常温よりも高い、好ましくは少なくとも５℃以上高い、より好ましくは５℃から６０℃までの範囲で高くすれば、ＩＰＡがウェハ２の表裏両面に凝着しやすくなり、ウェハ２の表裏両面に付着した純水とすぐに置換されやすくなる上に、ウェハ２の表面が迅速に乾燥する。よって、常温のウェハの表面の純水と常温のＩＰＡとを置換させたのち、常温のＩＰＡを乾燥させる従来の場合よりも乾燥時間が早くなり、乾燥効率を高めることができる。また、ミスト状態で純水４０の液面に噴霧させるため、ＩＰＡを蒸気で供給する従来の場合と比較して、ＩＰＡの消費量を大幅に減少させることができる。また、ＩＰＡを蒸気で供給する場合には蒸気状態を保持するため配管の外側を断熱材で覆うなどする必要があるが、本実施形態では、単に例えば常温の液相のＩＰＡを左右のミスト噴霧装置３の夫々に供給すればよいので、配管を断熱材で覆う必要はなく、装置が簡単なものとなる。また、ＩＰＡを蒸気化するときには加熱するためのエネルギーが必要であるが、本実施形態では、ミスト噴霧装置３から窒素ガスとＩＰＡとを噴射させるだけのエネルギーがあれば十分であり、安価でかつ簡単な装置構成でもってＩＰＡのミストを形成することができる。このように、互いに対向する側方から、窒素ガスを噴射させると同時に、液相のＩＰＡを噴射させることができて、ＩＰＡミストを上記乾燥室の空間内に充満させて、ウェハの表裏両面にＩＰＡミストを噴霧させることができ、ウェハの表裏両面の全体に対してＩＰＡミストを供給することができる。
【００８５】
また、超音波などの電気的なエネルギーにより液相のＩＰＡをミスト化するのではなく、電気的なエネルギーを使用せずに、窒素ガスの噴射孔近傍でＩＰＡ噴射ノズルよりＩＰＡを噴射させることにより、液相のＩＰＡをミスト化することができるため、引火性の高いＩＰＡに対して、より安全にかつより安定してＩＰＡミストの噴霧動作を行わせることができる。
【００８６】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様又は上記第２態様によれば、乾燥室の底面からの純水の排液によって液面を下降させることにより上記純水内に浸漬された基板を上記純水の上記液面より上方に露出させる際に、上記乾燥室における互いに対向する側面のうちの一方の上記側面近傍より純水を供給しながら他方の上記側面近傍より純水を排液して上記液面沿いかつ上記基板の表面沿いの一方向の表面流れを形成し、上記表面流れでもって、上記液面若しくは上記液面近傍における上記純水中に浮遊している異物等を液面側純水とともに上記乾燥室外へ排出することができる。これにより、上記基板の上記液面よりの露出の際に、上記異物等の上記基板の表面への付着を防止することができる基板乾燥方法を提供することが可能となる。
【００８８】
また、上記乾燥室の上記純水内に浸漬された上記基板の上記液面から上方への露出は、上記液面における上記表面流れでもって上記液面側純水を排液しながら行うため、上記液面上方の空間内に供給されたガス状若しくはミスト状のイソプロピルアルコールが上記純水の上記液面若しくは上記液面近傍に溶け込むような場合であっても、上記液面側純水として上記イソプロピルアルコールが溶け込んだ純水の排液を上記表面流れでもって行うことができる。これにより、上記液面若しくは上記液面近傍の純水において上記イソプロピルアルコールの溶け込み量の増大を防止することができ、上記純水と上記ガス状若しくは上記ミスト状のイソプロピルアルコールとの置換効率を向上させることにより上記基板の乾燥効率の向上を図り、上記基板表面における乾燥むらの発生を防止することができる基板乾燥方法を提供することが可能となる。
【００８９】
本発明の上記第３態様によれば、上記純水の液面において形成される上記表面流れが、少なくとも上記液面における上記基板が露出される部分において形成されることにより、上記液面より上方への上記基板の露出の際に、上記基板の露出されている部分における液面において上記表面流れでもって上記液面側純水の排液を行うことができ、上記液面若しくは上記液面近傍の純水において溶け込んでいる上記イソプロピルアルコール及び浮遊している異物等を上記液面側純水とともに排出することができ、上記第１態様又は上記第２態様による効果を得ることができる基板乾燥方法を提供することが可能となる。
【００９０】
本発明の上記第４態様によれば、上記乾燥室における上記他方の側面近傍よりの上記純水の排液量が、上記一方の側面近傍よりの上記純水の供給量と略同じとされていることにより、上記純水の液面若しくは液面近傍においては、常に新たな純水の供給が行われながらその供給された上記純水を排液することにより、上記液面若しくは上記液面近傍のみにおいて確実に上記表面流れを形成することができ、上記表面流れでもってより迅速かつ円滑に上記液面側純水の排液を行うことができ、上記夫々の態様による効果を得ることができる基板乾燥方法を提供することが可能となる。
【００９１】
本発明の上記第５態様によれば、上記夫々の態様による効果に加えて、上記純水から上記基板を完全に露出させるまで、上記乾燥室内において上記基板を固定させておくことにより、例えば、上記基板を上記純水中から引き上げて上記液面より上方への露出を行うような場合と比べて、上記露出の作業中における上記基板の揺れの発生を無くすことができ、上記揺れによる上記基板の表面における上記イソプロピルアルコールの置換むら、すなわち乾燥むらの発生を防止することができる基板乾燥方法を提供することが可能となる。
【００９２】
本発明の上記第６態様によれば、上記基板がその表面における清浄性等が要求されるウェハ又は液晶ガラス基板である場合において、上記第１態様から第５態様の夫々における効果を得ることができる基板乾燥方法を提供することが可能となる。
【００９３】
本発明の上記第７態様によれば、乾燥室排液装置により、乾燥室の底面からの純水の排液によって液面を下降させることにより上記純水内に浸漬された基板を上記純水の上記液面より上方に露出させる際に、液面側純水排液装置により、上記乾燥室における互いに対向する側面のうちの一方の上記側面近傍より純水を供給しながら他方の上記側面近傍より純水を排液して上記液面沿いかつ上記基板の表面沿いの一方向の表面流れを形成し、上記表面流れでもって上記液面若しくは上記液面近傍における上記純水中に浮遊している異物等を液面側純水とともに上記乾燥室外へ排出することができる。これにより、上記基板の上記液面よりの露出の際に、上記異物等の上記基板の表面への付着を防止することができる基板乾燥装置を提供することが可能となる。
【００９４】
また、上記乾燥室の上記純水内に浸漬された上記基板の上記液面から上方への露出は、上記液面側純水排液装置により形成される上記液面の上記表面流れでもって上記液面側純水を排液しながら行うため、置換媒体供給装置により上記液面上方の空間内に供給されたガス状若しくはミスト状のイソプロピルアルコールが上記純水の上記液面若しくは上記液面近傍に溶け込むような場合であっても、上記液面側純水として上記イソプロピルアルコールが溶け込んだ純水の排液を上記表面流れでもって行うことができる。これにより、上記液面若しくは上記液面近傍の純水において上記イソプロピルアルコールの溶け込み量の増大を防止することができ、上記純水と上記ガス状若しくは上記ミスト状のイソプロピルアルコールとの置換効率を向上させることにより上記基板の乾燥効率の向上を図り、上記基板表面における乾燥むらの発生を防止することができる基板乾燥装置を提供することが可能となる。
【００９５】
本発明の上記第８態様によれば、上記液面側純水排液装置は、上記乾燥室内の上記一方の側面近傍に備えられた液面純水供給部を有しかつ上記液面純水供給部を通して上記純水の液面に純水を供給する液面純水供給機構と、上記乾燥室内の上記他方の側面近傍に備えられた液面純水排液部を有しかつ上記液面純水排液部を通して上記液面側純水の排液を行う液面純水排液機構と、上記液面純水供給部及び上記液面純水排液部を上記乾燥室内において昇降させる昇降機構とを備え、上記乾燥室内において上記液面の下降に合わせて上記昇降機構により上記液面純水供給部及び上記液面純水排液部を下降させながら、上記液面において上記液面純水供給部を通して上記液面純水供給機構により純水を供給するとともに上記液面純水排液部を通して上記液面純水排液機構により上記液面側純水を排液することにより、上記液面において上記表面流れを形成することができ、上記第７態様による効果を得ることができる基板乾燥装置を提供することが可能となる。
【００９６】
本発明の上記第９態様によれば、上記液面純水供給部と上記液面純水排液部は互いに対向して上記乾燥室内に備えられ、上記液面純水供給部における上記対向する位置において形成された複数の孔部より上記純水を供給して、上記液面純水排液部における上記対向する位置において形成された複数の孔部を通して上記液面側純水の排液を行うことにより、上記液面において上記表面流れを均一に形成することができ、上記第８態様による効果を得ることができる基板乾燥装置を提供することが可能となる。
【００９７】
本発明の上記第１０態様によれば、上記純水の液面において形成される上記表面流れが、少なくとも上記液面における上記基板が露出される部分において形成されることにより、上記液面より上方への上記基板の露出の際に、上記基板の露出されている部分における液面において上記表面流れでもって上記液面側純水の排液を行うことができ、上記液面若しくは上記液面近傍の純水において溶け込んでいる上記イソプロピルアルコール及び浮遊している異物等を上記液面側純水とともに排出することができ、上記夫々の態様による効果を得ることができる基板乾燥装置を提供することが可能となる。
【００９８】
本発明の上記第１１態様によれば、上記乾燥室内の上記純水の排液を行う上記乾燥室排液装置が、上記乾燥室の底面近傍より上記純水を排液させることにより、上記液面における上記表面流れの形成に影響を与えることなく、上記液面の下降を行うことができ、上記夫々の態様による効果を得ることができる基板乾燥装置を提供することが可能となる。
【００９９】
本発明の上記第１２態様によれば、上記夫々の態様による効果に加えて、上記純水から上記基板を完全に露出させるまで、基板支持機構により上記乾燥室内において上記基板を固定させておくことにより、例えば、上記基板を上記純水中から引き上げて上記液面より上方への露出を行うような場合と比べて、上記露出の作業中における上記基板の揺れの発生を無くすことができ、上記揺れによる上記基板の表面における上記イソプロピルアルコールの置換むら、すなわち乾燥むらの発生を防止することができる基板乾燥装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態にかかるウェハ乾燥装置の縦断面図である。
【図２】 図１のウェハ乾燥装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 図１のウェハ乾燥装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】 上記実施形態のウェハ乾燥装置の概略構成を示すフロー図である。
【図５】 図２のウェハ乾燥装置の吹出しノズル及び吸込みノズルの（Ａ）は部分拡大平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図６】 上記実施形態のウェハ乾燥装置のミスト噴霧装置における（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図７】 上記実施形態のウェハ乾燥装置におけるウェハ保持具の（Ａ）は部分拡大図であり、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。
【図８】 上記実施形態の変形例にかかるウェハ乾燥装置の縦断面図である。
【符号の説明】
２…ウェハ、３…ミスト噴霧装置、３ａ…窒素ガス用通路、３ｂ…窒素ガス用噴出通路、３ｃ…ＩＰＡ用通路、３ｄ…ＩＰＡ用噴出通路、３ｅ、３ｆ…噴射孔、４…空間、５…乾燥ノズル、７…手動弁、８…第５エアーオペレートバルブ、９…キャリア固定部、１３…ウェハキャリア、１８…排液口、１９…排液口、２０…減圧弁、２１…第２エアーオペレートバルブ、２２…フィルター、２３…ＩＰＡ圧送タンク用リリーフ弁、２４…第３エアーオペレートバルブ、２５…フィルター、２６…流量計、２７…第４エアーオペレートバルブ、２８…第８エアーオペレートバルブ、２９…減圧弁、３０…第１エアーオペレートバルブ、３１…流量計、３２…手動弁、３３…流量計、３４…第７エアーオペレートバルブ、３５…第６エアーオペレートバルブ、４０…純水、４１…ＩＰＡ圧送タンク、４２…ＩＰＡ、４３…排気通路、４４…排液通路、４５…排液通路、４６…排液通路、４７…制御装置、２０１…乾燥室、２０１ａ…三角堰、２１０…純水供給部、２１１…蓋、２１２…処理室、２１３…ウェハ保持具、２１３ａ…ウェハ支持部、２１３ｂ…フレーム、２１４…ノズル昇降機構、２１４ａ…ボールねじ軸部、２１４ｂ…駆動部、２１４ｃ…ナット部、２１４ｄ…昇降フレーム、２１４ｅ…ガイド、２１５…機台、２１７…オーバーフロー受部、２１７ａ…排液口、２５１…吹出しノズル、２５１ａ…供給孔、２５２…吸込みノズル、２５２ａ…排液孔、２５３…吹出しノズル供給機構、２５３ａ…供給口、２５３ｂ…フレキシブルホース、２５３ｃ…流量調整用エアーオペレートバルブ、２５４…純水供給流路、２５５…吸込みノズル排液機構、２５５ａ…吸込口、２５５ｂ…フレキシブルホース、２５５ｃ…ポンプ、２５６…純水排液通路、２５７…流量計、２５８…手動弁、５０１及び５０２…ウェハ乾燥装置。

Claims (10)

1. 夫々の表面を互いに略平行にかつ乾燥室内の純水の液面と略直交するように配列されて上記純水内に浸漬された複数の基板を上記純水内より露出させて乾燥させる基板乾燥方法において、
   上記乾燥室内の上記純水の液面上の空間内に窒素ガス及びミスト状若しくはガス状のイソプロピルアルコールを供給し、
   上記純水の液面において、上記乾燥室における互いに対向する側面のうちの一方の上記側面近傍に備えられた液面純水供給用ノズルより純水を供給しながら他方の上記側面近傍に備えられた液面純水排液用ノズルより純水を排液して上記液面沿いかつ上記基板の表面沿いの一方向の表面流れを形成し、上記表面流れでもって上記純水の液面若しくは液面近傍より液面側純水を排液して、上記液面側純水における上記イソプロピルアルコールの溶け込み量の増大を抑制しながら、上記乾燥室内の純水を底面近傍から排液して上記液面を下降させることにより、上記乾燥室内で上記純水から上記基板を上記液面より上方に露出させて、それとともに、上記露出された基板の表面に付着した上記純水を上記ミスト状若しくは上記ガス状の上記イソプロピルアルコールにより置換し、
   その後、上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールが蒸発することにより上記基板が乾燥されるようにしたことを特徴とする基板乾燥方法。
2. 上記表面流れは、少なくとも上記液面における上記基板が露出される部分において形成されている請求項１に記載の基板乾燥方法。
3. 上記他方の側面近傍よりの上記純水の排液量は、上記一方の側面近傍よりの上記純水の供給量と略同じである請求項１又は２に記載の基板乾燥方法。
4. 上記純水から上記基板を上記液面より完全に露出させるまで、上記乾燥室内において上記基板を固定させておく請求項１から３のいずれか１つに記載の基板乾燥方法。
5. 上記基板はウェハ又は液晶ガラス基板である請求項１から４のいずれか１つに記載の基板乾燥方法。
6. 互いに対向する側面を備え、かつ純水内に夫々の表面を互いに略平行にかつ上記純水の液面と略直交するように配列された複数の基板を上記純水内に浸漬可能な乾燥室と、
   上記乾燥室内の上記純水の液面上の空間内に窒素ガス及びミスト状若しくはガス状のイソプロピルアルコールを供給する置換媒体供給装置と、
   上記乾燥室内の上記互いに対向する側面のうちの一方の上記側面近傍に配置され、上記純水の液面に純水を供給する液面純水供給用ノズルと、上記乾燥室内の他方の上記側面近傍に配置され、上記純水の液面若しくは液面近傍より液面側純水を排液する液面純水排液用ノズルとを備え、上記純水の上記液面において、上記乾燥室の上記一方の側面近傍に配置された上記液面純水供給用ノズルにより純水を供給しながら上記他方の側面近傍に配置された上記液面純水排液用ノズルにより純水を排液して上記液面沿いかつ上記基板の表面沿いの一方向の表面流れを形成して、上記表面流れでもって上記純水の液面若しくは液面近傍より液面側純水を排液する液面側純水排液装置と、
   上記乾燥室内の上記純水をその底面近傍より排液する乾燥室排液装置とを備えて、
   上記液面側純水排液装置により形成された上記表面流れでもって上記純水の液面若しくは液面近傍より上記液面側純水を排液することにより、上記液面側純水における上記イソプロピルアルコールの溶け込み量の増大を抑制しながら、上記乾燥室排液装置による上記底面近傍からの上記純水の排液により上記純水の液面を下降させることにより、上記純水から上記基板を上記液面より上方に露出させて、それとともに、上記露出された基板の表面に付着した上記純水が上記置換媒体供給装置により供給された上記ミスト状又は上記ガス状の上記イソプロピルアルコールにより置換し、その後、上記基板の表面から上記イソプロピルアルコールが蒸発することにより上記基板が乾燥されるようにしたことを特徴とする基板乾燥装置。
7. 上記液面側純水排液装置は、上記液面純水供給用ノズル及び上記液面純水 排液用ノズルを上記乾燥室内において昇降させる昇降機構を備え、
   上記乾燥室内において上記液面の下降に合わせて上記昇降機構により上記液面純水供給用ノズル及び上記液面純水排液用ノズルを下降させながら、上記液面において上記液面純水供給用ノズルにより純水を供給するとともに上記液面純水排液用ノズルにより上記液面側純水を排液して上記表面流れを形成する請求項６に記載の基板乾燥装置。
8. 上記液面純水供給用ノズルと上記液面純水排液用ノズルは互いに対向して上記乾燥室内に備えられており、
   上記液面純水供給用ノズルは、上記対向する位置において形成された上記純水を供給する複数の孔部を備え、
   上記液面純水排液用ノズルは、上記対向する位置において形成された上記液面側純水を排液する複数の孔部を備える請求項６又は７に記載の基板乾燥装置。
9. 上記表面流れは、少なくとも上記液面における上記基板が露出される部分において形成されている請求項６から８のいずれか１つに記載の基板乾燥装置。
10. 上記基板を支持する基板支持機構をさらに備え、
    上記乾燥室排液装置による上記純水の排液により上記純水から上記基板を上記液面より完全に露出させるまで、上記基板支持機構による上記基板の支持位置を上記乾燥室内において固定させておく請求項６から９のいずれか１つに記載の基板乾燥装置。

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