JP5715547B2 - 基板処理装置及び基板処理方法並びに基板処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、基板を液処理槽で液処理した後に乾燥処理槽で乾燥処理する基板処理装置及び基板処理方法並びに基板処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関するものである。

従来より、半導体部品やフラットパネルディスプレイなどを製造する場合には、各種の基板処理装置を用いて半導体ウエハや液晶用基板などの基板に洗浄処理等の処理を施している。

たとえば、特許文献１に開示された基板処理装置では、基板を処理液で液処理する液処理槽を設けるとともに、液処理槽の上方に基板を乾燥処理する乾燥処理槽を設け、液処理槽と乾燥処理槽との間で複数枚の基板を搬送する基板搬送装置を設けている。

そして、上記基板処理装置では、複数枚の基板を基板搬送装置で垂直に保持し、液処理槽に貯留したフッ酸等の処理液に基板を浸漬して基板の液処理を行い、その後、基板を上方の乾燥処理槽に搬送し、乾燥処理槽でＩＰＡ（イソプロピルアルコール）蒸気等を用いて基板の乾燥処理を行っている。

特開平１０−２０９１１０号公報

上記従来の基板処理装置では、乾燥処理時に、基板の表面に付着した処理液が基板の表面から下方に流下し、基板の外周縁部から滴下する。

そのため、従来の基板処理装置では、処理液が基板の外周縁部から滴下するのに時間を要し、処理時間が長くなり、スループットが低下するおそれがあった。

また、全ての処理液が基板から滴下せずに、一部の処理液が表面張力によって基板の外周縁部に付着したまま残留し、基板の外周縁部に塵が付着してウォーターマークが形成されてしまい、基板を良好に乾燥させることができないおそれがあった。

そこで、本発明では、基板処理装置において、処理液で基板の液処理を行う液処理槽と、前記液処理槽の上方に設けられ、前記基板の乾燥処理を行う乾燥処理槽と、前記液処理槽と乾燥処理槽との間に設けられ、前記液処理槽と乾燥処理槽とを遮蔽可能な遮蔽扉と、前記液処理槽と乾燥処理槽との間で前記基板の搬送を行う基板搬送手段と、前記液処理を行った前記基板から液滴を除去するために前記基板の外周縁部に対して相対的に接離可能に設けた液滴除去部材とを有することにした。

また、前記液滴除去部材は、前記基板搬送手段によって前記基板を前記液処理槽と乾燥処理槽との間で搬送する際に前記基板と干渉しない位置に退避可能に設けることにした。

また、前記液滴除去部材は、前記遮蔽扉に設けることにした。

また、前記液滴除去部材は、前記基板搬送手段によって前記基板を昇降させることで前記基板の外周縁部に接離可能に設けることにした。

また、本発明では、基板処理方法において、液処理槽で基板を液処理する液処理工程と、基板搬送手段で前記基板を前記液処理槽の上方に設けられた乾燥処理槽に搬送する基板搬送工程と、前記乾燥処理槽で前記基板を乾燥処理する乾燥処理工程と、前記液処理工程の後に、液滴除去部材を前記基板の外周縁部に対して相対的に接離させて、前記基板から液滴を除去する液滴除去工程とを有することにした。

また、前記基板搬送工程において、前記液滴除去部材を前記基板と干渉しない位置に退避させることにした。

また、前記基板搬送手段によって前記基板を昇降させることで前記液滴除去部材を前記基板の外周縁部に接離させることにした。

また、本発明では、基板処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体において、液処理槽に、基板を液処理させる液処理工程と、基板搬送手段に、前記基板を前記液処理槽から上方の乾燥処理槽に搬送させる基板搬送工程と、前記乾燥処理槽に、前記基板を乾燥処理させる乾燥処理工程と、前記液処理工程の後に、液滴除去部材を前記基板の外周縁部に対して相対的に接離させて、前記基板から液滴を除去する液滴除去工程とを有し、前記基板搬送工程において、前記液滴除去部材を前記基板と干渉しない位置に退避させることにした。

本発明によれば、基板の外周縁部から処理液を円滑に滴下させることができ、基板処理装置のスループットを向上させることができるとともに、基板を良好に乾燥させることができる。

基板処理装置を示す断面説明図。 液滴除去部材を示す斜視説明図。 基板処理プログラムを示すフローチャート。 基板処理方法を模式的に示す断面説明図（基板搬入工程）。 基板処理方法を模式的に示す断面説明図（液処理工程）。 基板処理方法を模式的に示す断面説明図（基板搬送工程）。 基板処理方法を模式的に示す断面説明図（遮蔽工程）。 基板処理方法を模式的に示す断面説明図（乾燥処理工程）。 基板処理方法を模式的に示す断面説明図（液滴除去工程）。 基板処理方法を模式的に示す断面説明図（液滴除去工程）。 液滴除去手段を示す断面説明図。 液滴除去手段を示す断面説明図。 液滴除去手段を示す断面説明図。 液滴除去手段を示す断面説明図。

以下に、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法並びに基板処理プログラムの具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、基板処理装置１は、液処理手段２の上方に乾燥処理手段３を設け、液処理手段２と乾燥処理手段３との間に遮蔽手段４を設けるとともに、液処理手段２及び乾燥処理手段３に基板搬送手段５を設けている。ここで、液処理手段２は、基板６の液処理を行う。乾燥処理手段３は、基板６の乾燥処理を行う。遮蔽手段４は、液処理手段２と乾燥処理手段３とを遮蔽する。基板搬送手段５は、基板６を液処理手段２に搬入し、液処理手段２と乾燥処理手段３との間で基板６を搬送し、乾燥処理手段３から基板６を搬出する。

液処理手段２は、液処理槽７に処理液供給機構８と処理液排出機構９とを接続している。

液処理槽７は、上端部を開口させた貯留槽10の上端外周部に上端部を開口させたオーバーフロー槽11を形成し、オーバーフロー槽11の上端外周部に上端部開口させたシール槽12を形成している。貯留槽10は、処理液を貯留するとともに、貯留した処理液に基板６を浸漬させて、基板６の液処理を行う。オーバーフロー槽11は、貯留槽10からオーバーフローした処理液を貯留する。なお、オーバーフロー槽11に貯留された処理液は、貯留槽10で循環利用したり外部へ排液される。シール槽12は、貯留した純水等で液処理槽７の内部と外部とを遮断する。

処理液供給機構８は、貯留槽10の内側底部に左右一対の処理液吐出ノズル13,13を配置し、処理液吐出ノズル13,13に洗浄液供給源14とリンス液供給源15とをそれぞれ流量調整器16,17を介して接続している。洗浄液供給源14は、基板６を洗浄処理するためのフッ酸等の洗浄液を供給する。リンス液供給源15は、基板６をリンス処理するための純水等のリンス液を供給する。流量調整器16,17は、制御手段18に接続しており、制御手段18で開閉制御及び流量制御される。なお、制御手段18は、基板処理装置１の全体を制御する。

この処理液供給機構８は、洗浄液供給源14又はリンス液供給源15から供給される洗浄液又はリンス液のいずれかの処理液を流量調整器16,17で流量調整しながら処理液吐出ノズル13,13から貯留槽10の内部に供給する。

処理液排出機構９は、貯留槽10の内側底部中央に排出口19を形成し、排出口19に開閉弁20を介して外部のドレン21に接続している。開閉弁20は、制御手段18に接続しており、制御手段18で開閉制御される。

この処理液排出機構９は、開閉弁20を開放することで貯留槽10の内部に貯留した処理液を排出口19から外部のドレン21に排出する。

乾燥処理手段３は、乾燥処理槽22に乾燥流体供給機構23と蓋開閉機構24とを接続している。

乾燥処理槽22は、上端部及び下端部を開口させた槽本体25の上端開口部に蓋体26を開閉可能に設けている。

乾燥流体供給機構23は、乾燥処理槽22の槽本体25の上部に左右一対の乾燥流体吐出ノズル27,27を配置し、乾燥流体吐出ノズル27,27にＩＰＡ供給源28と不活性ガス供給源29とをそれぞれ流量調整器30,31を介して接続している。流量調整器30,31は、制御手段18に接続しており、制御手段18で開閉制御及び流量制御される。

この乾燥流体供給機構23は、ＩＰＡ供給源28から供給されるＩＰＡ蒸気や不活性ガス供給源29から供給される不活性ガスを流量調整器30,31で流量調整することでイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）蒸気と不活性ガスの混合流体や加熱された不活性ガスなどからなる乾燥流体を生成し、その乾燥流体を乾燥流体吐出ノズル27,27から乾燥処理槽22の内部に供給する。

蓋開閉機構24は、乾燥処理槽22の蓋体26に接続されており、蓋体26を上下に昇降させることで蓋体26を開閉する。この蓋開閉機構24は、制御手段18に接続しており、制御手段18で開閉制御される。

遮蔽手段４は、中空箱型状のケーシング32の内部に遮蔽扉33を移動（開閉）可能に収容し、遮蔽扉33に遮蔽扉開閉機構34と排液機構35とを接続している。遮蔽扉33には、液処理後の基板６から処理液等の液滴を除去するための液滴除去手段36を設けている。

ケーシング32は、液処理槽７と乾燥処理槽22との間に介在して液処理槽７の上端開口部と乾燥処理槽22の下端開口部とを連通させる連通ケーシング37と、遮蔽扉33の開放時に遮蔽扉33を収容する遮蔽扉収容ケーシング38とで構成している。このケーシング32は、下端面に矩形枠状のシール片39を形成している。このシール片39は、シール槽12に貯留した純水に浸漬される。

遮蔽扉33は、矩形平板形状となっており、上面外周端縁部にシール部材40を取付けるとともに、上面の外周端縁部から中央部に向けて下方に傾斜させることで上面を凹状に（上面凹状部41を）形成している。この上面凹状部41は、遮蔽扉33の上面を凹状に形成していればよく、前後左右の４個の傾斜面で形成することもでき、また、下向きに凸状の１個の湾曲面で形成することもできる。

遮蔽扉開閉機構34は、遮蔽扉33に接続されており、遮蔽扉33を左右及び上下に移動させることで遮蔽扉33を開閉する。この遮蔽扉開閉機構34は、制御手段18に接続しており、制御手段18で開閉制御される。

この遮蔽扉開閉機構34は、遮蔽扉33の開放時には、遮蔽扉33を遮蔽扉収容ケーシング38の内部に移動させて、液処理槽７と乾燥処理槽22とが連通した状態にし、遮蔽扉33の閉塞時には、遮蔽扉33を遮蔽扉収容ケーシング38から連通ケーシング37に横方向に移動させるとともに、連通ケーシング37の内部で上方に移動させ、遮蔽扉33と連通ケーシング37とをシール部材40を介して密着させることで、液処理槽７と乾燥処理槽22とを遮蔽し、乾燥処理槽22を密閉した状態にする。

排液機構35は、遮蔽扉33の上面凹状部41の最下端部に排液口42を形成するとともに、遮蔽扉33の内部に排液口42へと連通する連通路43を形成し、連通路43に外部のドレン44を開閉弁45を介して接続している。開閉弁45は、制御手段18に接続しており、制御手段18で開閉制御される。なお、外部のドレン44は、処理液排出機構９に接続したドレン21と共通でもよい。

この排液機構35は、基板６の乾燥処理を行う際に基板６から流下する液体を遮蔽扉33の上面凹状部41で収集し外部のドレン44に排出する。

液滴除去手段36は、図１及び図２に示すように、遮蔽扉33の上面凹状部41の上方に断面を菱形にした先鋭状の液滴除去部材46を取付けている。液滴除去部材46は、基板搬送手段５で保持する複数枚の基板６の配列方向に沿って伸延させた状態で遮蔽扉33の上面凹状部41の前後端部間に跨設している。

この液滴除去手段36は、液滴除去部材46を基板６の外周下端縁部に対して相対的に接離（接近及び離反）させることで、基板６の外周下端縁部から液滴を除去する。すなわち、液滴除去手段36は、基板６の外周下端縁部に液滴除去部材46を接近させることで、液滴除去部材46を液滴に接触させて、液滴を液滴除去部材46に沿って連続して滴下させ、液滴除去部材46を基板６の外周下端縁部から離反させることで、基板６の外周下端縁部から液滴を表面張力によって液滴除去部材46に滴下させ、これにより、基板６の外周下端縁部から液滴を迅速かつ良好に除去する。

そのため、液滴除去手段36は、液滴除去部材46を基板６の外周端部に対して相対的に接離させるための移動手段を必要とする。ここでは、液滴除去部材46を基板６に対して相対的に移動させる移動手段として基板搬送手段５を用いている。このように、液滴除去手段36は、一部を基板搬送手段５などの他の機構と兼用した構成としてもよく、また、別個独立した機構で構成してもよい。

基板搬送手段５は、基板６を保持する保持体47に昇降アーム48を接続し、昇降アーム48に基板搬送機構49を接続している。保持体47は、複数枚の基板６を前後に間隔をあけて平行に下方から保持する。基板搬送機構49は、昇降アーム48を介して保持体47を昇降させることで基板６を上下に搬送する。この基板搬送機構49は、制御手段18に接続しており、制御手段18で搬送制御（昇降制御）される。

基板処理装置１は、以上に説明したように構成しており、制御手段18（コンピュータ）が読み取り可能な記憶媒体50に記憶した基板処理プログラムにしたがって基板６を処理する。なお、記憶媒体50は、基板処理プログラム等の各種プログラムを記憶できる媒体であればよく、ＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリー型の記憶媒体であってもハードディスクやＣＤ−ＲＯＭなどのディスク型の記憶媒体であってもよい。

まず、基板処理プログラムは、図３及び図４に示すように、基板搬入工程を実行する。この基板搬入工程において、基板処理装置１は、制御手段18によって蓋開閉機構24及び基板搬送機構49を制御して、乾燥処理槽22の内部に保持体47で保持した基板６を搬入する。

次に、基板処理プログラムは、図３及び図５に示すように、液処理工程を実行する。この液処理工程において、基板処理装置１は、制御手段18によって基板搬送機構49を制御して、予め処理液を貯留した液処理槽７に基板６を搬送し、処理液に基板６を浸漬させる。これにより、基板６は、処理液で液処理される。この液処理工程において、遮蔽扉33は、遮蔽扉収容ケーシング38の内部に収容されている。しかし、処理液の蒸発や拡散などによって処理液が遮蔽扉33の表面に付着することがある。

次に、基板処理プログラムは、図３及び図６に示すように、基板搬送工程を実行する。この基板搬送工程において、基板処理装置１は、制御手段18によって基板搬送機構49を制御して、液処理槽７から上方の乾燥処理槽22の内部へ基板６を搬送する。

次に、基板処理プログラムは、図３及び図７に示すように、遮蔽工程を実行する。この遮蔽工程において、基板処理装置１は、制御手段18によって遮蔽扉開閉機構34を制御して、遮蔽扉33を遮蔽扉収容ケーシング38から連通ケーシング37に横方向に移動させるとともに、連通ケーシング37の内部で上方に移動させ、乾燥処理槽22を密閉した状態で液処理槽７と乾燥処理槽22とを遮蔽する。

次に、基板処理プログラムは、図３及び図８に示すように、乾燥処理工程を実行する。この乾燥処理工程において、基板処理装置１は、制御手段18によって乾燥流体供給機構23を制御して、流量調整器30,31を所定流量で開放する。これにより、ＩＰＡ供給源28や不活性ガス供給源29から供給される乾燥流体が乾燥流体吐出ノズル27,27から乾燥処理槽22の内部に供給され、乾燥流体によって基板６が乾燥処理される。

その際に、基板処理装置１は、制御手段18によって排液機構35を制御して、開閉弁45でドレン44を開放しておく。これにより、基板６の乾燥処理を行う際に基板６から流下した液体が遮蔽扉33の上面凹状部41で収集され、連通路43を介して外部のドレン44に排出される。

次に、基板処理プログラムは、図３及び図９、図１０に示すように、液滴除去工程を実行する。この液滴除去工程において、基板処理装置１は、図９に示すように、制御手段18によって基板搬送機構49を制御して、保持体47を降下させて基板６を下方へ移動させ、基板６の外周下端縁部を液滴除去部材46の先端先鋭部に近接させる。これにより、液滴除去部材46の先端先鋭部が基板６の外周下端縁部の液滴に接触し、液滴が液滴除去部材46に沿って連続して遮蔽扉33の上面凹状部41に滴下する。

その後、基板処理装置１は、図１０に示すように、制御手段18によって基板搬送機構49を制御して、保持体47を上昇させて基板６を上方へ移動させ、基板６の外周下端縁部を液滴除去部材46の先端先鋭部から離反させる。これにより、液滴が基板６の外周下端縁部から表面張力によって液滴除去部材46に滴下し、液滴除去部材46に沿って遮蔽扉33の上面凹状部41に滴下する。

このように、液滴除去工程では、液滴除去部材46を基板６の外周下端縁部に対して接近及び離反させることによって、基板６の外周下端縁部から液滴を迅速かつ良好に除去する。

なお、この液滴除去工程においても、制御手段18によって排液機構35を制御して、開閉弁45でドレン44を開放しておき、基板６から滴下した液滴を遮蔽扉33の上面凹状部41から外部のドレン44に排出する。

この液滴除去工程は、液処理工程よりも後に実行すればよく、乾燥処理工程の後に実行する場合に限られず、乾燥処理工程の開始と同時に実行してもよく、乾燥処理工程の途中から実行してもよい。また、液滴除去部材46を近接させる位置は、基板６の外周下端縁部に限られず、基板６の外周縁部であればよい。さらに、液滴除去部材46を接離させる回数は、１回に限られず、複数回にしてもよい。

次に、基板処理プログラムは、図３に示すように、基板搬出工程を実行する。この基板搬出工程において、基板処理装置１は、制御手段18によって蓋開閉機構24及び基板搬送機構49を制御して、保持体47で保持した基板６を乾燥処理槽22の内部から搬出する。

以上に説明したように、基板処理装置１では、基板処理プログラムに従って、基板６の処理を行うとともに、基板６の液処理後に基板６から液滴を除去している。

このように、上記基板処理装置１では、液滴除去部材46を基板６の外周縁部に接離させて液処理を行った基板６から液滴を除去することで、基板６の外周縁部から液滴を円滑に滴下させることができ、基板処理装置１のスループットを向上させることができるとともに、基板６を良好に乾燥させることができる。

特に上記基板処理装置１では、遮蔽扉33に液滴除去部材46を設け、基板搬送手段５によって液滴除去部材46を基板６の外周縁部に接離させている。そのため、上記基板処理装置１では、液滴除去手段36に専用の移動手段を設ける必要が無くなり、液滴除去手段36の構成を簡素化することができ、液滴除去手段36を設けたことによるコスト増加を抑制することができる。また、基板搬送手段５によって基板６を液処理槽７と乾燥処理槽22との間で搬送する際に、液滴除去部材46を基板６と干渉しない位置に退避させておくことができる。

液滴除去手段36は、上記構成に限られず、基板６の外周縁部に接離可能な構成となっていればよい。

たとえば、図１１に示す液滴除去手段51では、遮蔽扉33の上面凹状部41の上方に液滴除去部材52を回転軸53を介して上下回動自在に取付けている。この液滴除去手段51では、制御手段18によって基板搬送機構49を制御して保持体47を降下させると、保持体47の下端部が液滴除去部材52に当接し、液滴除去部材52の先端部が上方に回転して基板６の外周縁部に接近する。その後、保持体47を上昇させると、液滴除去部材52の先端部が下方に回転して基板６の外周縁部から離反する。

また、図１２に示す液滴除去手段54では、液滴除去部材55を遮蔽扉33ではなく基板搬送手段５（保持体47）に設けている。すなわち、この液滴除去手段54では、保持体47に液滴除去部材55を傾斜状に移動自在に取付け、液滴除去部材55の下端部に押圧面56を形成している。この液滴除去手段54では、制御手段18によって基板搬送機構49を制御して保持体47を降下させると、液滴除去部材55の押圧面56が遮蔽扉33に当接し、液滴除去部材55の先端部が保持体47に沿って傾斜状に上昇して基板６の外周縁部に接近する。その後、保持体47を上昇させると、液滴除去部材55の先端部が保持体47に沿って傾斜状に下降して基板６の外周縁部から離反する。

また、図１３に示す液滴除去手段57では、液滴除去部材58を遮蔽扉33ではなく基板搬送手段５（昇降アーム48）に設けるとともに、基板搬送手段５とは別の専用の移動手段59を設けている。すなわち、この液滴除去手段57では、昇降アーム48に液滴除去部材58を移動手段59を介して取付けている。この液滴除去手段57では、制御手段18によって移動手段59を制御し、液滴除去部材58を上昇させて基板６の外周縁部に接近させ、その後、液滴除去部材58を降下させて基板６の外周縁部から離反させる。

さらに、図１４に示す液滴除去手段60では、液滴除去部材61を遮蔽扉33や基板搬送手段５ではなく乾燥処理槽22などに独立して設けるとともに、専用の移動手段62を設けている。この液滴除去手段60では、制御手段18によって移動手段62を制御し、液滴除去部材61を左右及び上下或いは回転させて、基板６の外周縁部に液滴除去部材61を近接及び離反させる。
このように、図１１〜１４に示した構成であっても、液滴除去部材52,55,58,61を基板６の外周縁部に接近及び離反させることができ、基板６の外周縁部から液滴を良好に除去することができる。

１ 基板処理装置
５ 基板搬送手段
６ 基板
７ 液処理槽
22 乾燥処理槽
33 遮蔽扉
46 液滴除去部材

Claims (6)

1. 処理液で基板の液処理を行う液処理槽と、
   前記液処理槽の上方に設けられ、前記基板の乾燥処理を行う乾燥処理槽と、
   前記液処理槽と乾燥処理槽との間に設けられ、前記液処理槽と乾燥処理槽とを遮蔽可能な遮蔽扉と、
   前記液処理槽と乾燥処理槽との間で前記基板の搬送を行う基板搬送手段と、
   前記液処理を行った前記基板から液滴を除去するために前記基板の外周縁部に対して相対的に接離可能に設けた液滴除去部材と、
   を有し、
   前記液滴除去部材は、前記基板搬送手段によって前記基板を前記液処理槽と乾燥処理槽との間で搬送する際に前記基板と干渉しない位置に退避可能に設けたことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記液滴除去部材は、前記遮蔽扉に設けたことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記液滴除去部材は、前記基板搬送手段によって前記基板を昇降させることで前記基板の外周縁部に接離可能に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
4. 液処理槽で基板を液処理する液処理工程と、
   基板搬送手段で前記基板を前記液処理槽の上方に設けられた乾燥処理槽に搬送する基板搬送工程と、
   前記乾燥処理槽で前記基板を乾燥処理する乾燥処理工程と、
   前記液処理工程の後に、液滴除去部材を前記基板の外周縁部に対して相対的に接離させて、前記基板から液滴を除去する液滴除去工程と、
   を有し、
   前記基板搬送工程において、前記液滴除去部材を前記基板と干渉しない位置に退避させることを特徴とする基板処理方法。
5. 前記基板搬送手段によって前記基板を昇降させることで前記液滴除去部材を前記基板の外周縁部に接離させることを特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
6. 液処理槽に、基板を液処理させる液処理工程と、
   基板搬送手段に、前記基板を前記液処理槽から上方の乾燥処理槽に搬送させる基板搬送工程と、
   前記乾燥処理槽に、前記基板を乾燥処理させる乾燥処理工程と、
   前記液処理工程の後に、液滴除去部材を前記基板の外周縁部に対して相対的に接離させて、前記基板から液滴を除去する液滴除去工程と、
   を有し、
   前記基板搬送工程において、前記液滴除去部材を前記基板と干渉しない位置に退避させることを特徴とする基板処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
   

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