JP5122265B2

JP5122265B2 - 基板処理装置および基板処理方法

Info

Publication number: JP5122265B2
Application number: JP2007327442A
Authority: JP
Inventors: 中裕司田; 川俊行塩; 田尊士稲
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-12-19
Also published as: JP2009105359A; US9070549B2; TW200939325A; TWI433216B; US20100218791A1

Description

本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理基板を薬液やリンス液等の洗浄液に浸漬して洗浄した後、乾燥するような基板処理装置および基板処理方法に関し、とりわけ、被処理基板の表面を均一にかつ迅速に乾燥させることができる基板処理装置および基板処理方法に関する。

一般に、半導体製造装置における製造工程においては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス等の被処理基板（以下にウエハ等という）を、薬液やリンス液等の洗浄液が貯留された洗浄槽に順次浸漬して洗浄を行う洗浄処理方法が広く採用されている。また、洗浄後のウエハ等の表面に例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の揮発性を有する有機溶剤の蒸気からなる乾燥ガスを接触させて、乾燥ガスの蒸気をウエハ等の表面に凝縮あるいは吸着させて、その後Ｎ２ガス等の不活性ガスをウエハ等の表面に供給することによりウエハ等の表面にある水分の除去及び乾燥を行う乾燥処理方法が知られている。

従来のこの種の洗浄・乾燥処理方法を行う洗浄・乾燥処理装置は、薬液やリンス液等の洗浄液を貯留する洗浄槽の上部開口部にフード（蓋体）を開閉可能に装着し、このフードの内部に乾燥室が形成されるよう構成されている（例えば、特許文献１、２等参照）。

特許文献１、２等に示す従来の洗浄・乾燥処理装置においては、まず洗浄槽に貯留された洗浄液にウエハ等を浸し、このウエハ等の洗浄を行う。その後、このウエハ等を洗浄槽内の洗浄液から引き上げて当該洗浄槽の上方にある乾燥室内まで移動させ、ウエハ等が乾燥室にある状態においてシャッタ等により乾燥室を密閉状態にする。その後、乾燥室内に乾燥ガスを供給し、この乾燥ガスをウエハ等の表面に接触させることにより、乾燥ガスの蒸気をウエハの表面に凝縮あるいは吸着させて、その後不活性ガスをウエハ等の表面に供給することによりウエハ等の表面にある水分の除去及び乾燥を行っていた。

特開平１０−２８４４５９号公報特開平１１−１６８７６号公報

しかしながら、上述のような洗浄・乾燥処理方法においては、ウエハ等を洗浄槽内の洗浄液から引き上げて当該洗浄槽の上方にある乾燥室内まで移動させ、その後、乾燥室内に乾燥ガスを供給しているので、ウエハ等を洗浄槽内の洗浄液から引き上げはじめてからこのウエハ等の表面に乾燥ガスが供給されるまで時間がかかってしまい、ウエハ等の表面を均一に乾燥させることができず、ウエハ等の表面に付着した洗浄液の水滴等により当該ウエハ等の表面にウォーターマークが形成されるおそれがある。

また、ウエハ等を洗浄槽内の洗浄液から引き上げる前に、乾燥室内においてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の揮発性を有する有機溶剤の蒸気からなる乾燥ガスを上方向または斜め上方向に供給し、この乾燥室内を乾燥ガスで充満させるとともに洗浄槽内の洗浄液に乾燥ガスの液膜を形成する方法も考えられる。しかしながら、このような方法では、乾燥ガスは上方向または斜め上方向に供給されるので、乾燥室の上部壁等に比較的高温である乾燥ガスが直接的に吹き付けられ、この高温の乾燥ガスにより乾燥室の上部壁等が結露するおそれがある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、被処理基板を洗浄槽内の洗浄液から引き上げはじめてからこの被処理基板の表面に乾燥ガスが供給されるまでの時間を短縮することができ、被処理基板の表面を均一にかつ迅速に乾燥させることができ、被処理基板の表面に付着した洗浄液の水滴等により当該被処理基板の表面にウォーターマークが形成されることを抑制することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

本発明の基板処理装置は、被処理基板の洗浄液を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽の上方に位置し、乾燥ガスの供給を行うガス供給部が内部に設けられた乾燥室と、被処理基板を保持して当該被処理基板を前記洗浄槽内と前記乾燥室内との間で移動させる保持部と、前記ガス供給部および前記保持部の制御を行う制御部であって、まず前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板を浸し、次に前記乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給し、前記乾燥室内において乾燥ガスが前記ガス供給部から供給されている状態で前記保持部により被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させ、この際に被処理基板の一部分が前記洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに前記乾燥室内における乾燥ガスの供給を停止させ、前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給するよう、前記ガス供給部および前記保持部の制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の基板処理方法は、被処理基板の洗浄液を貯留する洗浄槽および当該洗浄槽の上方に位置する乾燥室を備えた基板処理装置における被処理基板の基板処理方法であって、前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板を浸す工程と、前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給する工程と、前記乾燥室内において乾燥ガスが供給されている状態で被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させ、この際に被処理基板の一部分が前記洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに前記乾燥室内における乾燥ガスの供給を停止させる工程と、前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給する工程と、を備えたことを特徴とする。

上述の基板処理装置及び基板処理方法において、乾燥ガスは、有機溶剤の蒸気、とりわけ例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の揮発性を有する有機溶剤の蒸気からなることが好ましいが、乾燥ガスは、有機溶剤の蒸気以外のものから構成されていてもよい。

このような基板処理装置及び基板処理方法によれば、乾燥室内において乾燥ガスが既に供給されている状態で被処理基板が洗浄槽内から乾燥室内まで移動させられるので、被処理基板を洗浄槽内の洗浄液から引き上げはじめてからこの被処理基板の表面に乾燥ガスが供給されるまでの時間を短縮することができる。このため、被処理基板の表面を均一にかつ迅速に乾燥させることができ、被処理基板の表面に付着した洗浄液の水滴等により当該被処理基板の表面にウォーターマークが形成されることを抑制することができる。

また、被処理基板が洗浄槽内の洗浄液から引き上げられる際に、乾燥ガスは略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給されているので、洗浄槽内の洗浄液に乾燥ガスの液膜を形成することができ、被処理基板を洗浄槽内から引き上げるときに当該被処理基板の表面にこの乾燥ガスの液膜を付着させることができる。また、乾燥ガスが略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給されるので、乾燥室を構成する上部壁等に比較的高温である乾燥ガスが直接的に吹き付けられることなく、当該乾燥ガスにより乾燥室の上部壁が結露することはない。

また、被処理基板が乾燥室に向かって引き上げられているときに、この被処理基板の一部分が洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに乾燥室内における乾燥ガスの供給を停止するようにしている。このように、被処理基板が洗浄槽内から乾燥室内まで移動する間の全工程において乾燥ガスを供給させる必要はなく、被処理基板の一部分が洗浄槽内の洗浄液から取り出された状態で乾燥ガスの供給を停止させても、乾燥ガスは拡散性を有するので被処理基板の表面の略全域に乾燥ガスを行きわたらせることができ、乾燥ガスの使用量を節減することができるようになる。

さらに、乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後にこの乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給するので、乾燥ガスは乾燥室を構成する上部壁等に一度当たってから下方に均一に流れるようになり、乾燥ガスの蒸気を被処理基板の表面に均一に凝縮あるいは吸着させることができるようになる。このため、被処理基板の表面にある水分の除去及び乾燥を被処理基板全面にわたって均一に行うことができる。

本発明の基板処理装置においては、前記ガス供給部は、乾燥ガスの供給方向を自在に変更することができるよう構成されていることが好ましい。とりわけ、前記ガス供給部は、略水平方向に延びる円筒部材と、前記円筒部材に設けられた孔と、前記円筒部材を回転駆動させる回転駆動機構とを有し、乾燥ガスは前記円筒部材内から前記孔を介して前記円筒部材の外方へ供給されるようになっており、前記回転駆動機構が前記円筒部材を回転駆動させることにより乾燥ガスの供給方向を自在に変更することができるようになっていることが特に好ましい。このような基板処理装置によれば、ガス供給部を構成する円筒部材の数を増やすことなく、乾燥室内において乾燥ガスを様々な方向に供給することができる。

あるいは、本発明の基板処理装置においては、前記ガス供給部は、乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給する第１のガス供給部分と、乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給する第２のガス供給部分とから構成されており、前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板が浸された状態において、前記第１のガス供給部分は前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方、または鉛直方向下方に供給し、前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後の状態において、前記第２のガス供給部分は前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給するようになっていることが好ましい。このような基板処理装置によれば、第１のガス供給部分は乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方、または鉛直方向下方に供給することができ、また第２のガス供給部分は乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給することができる。このため、被処理基板を洗浄槽内から乾燥室内まで移動させる場合と、被処理基板が乾燥室内にある状態の場合とで、使用されるべきガス供給部分を変更することにより、乾燥室内における乾燥ガスの供給方向を容易に切り換えることができる。

この場合、前記第１のガス供給部分は前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向に供給することが好ましい。あるいは、前記第１のガス供給部分は前記乾燥室内において乾燥ガスを鉛直方向下方に供給することが好ましい。このことにより、乾燥室を構成する上部壁等に比較的高温である乾燥ガスが直接的に吹き付けられることはなく、当該乾燥ガスにより乾燥室の上部壁が結露することはない。

また、この場合、前記第１のガス供給部分および前記第２のガス供給部分は前記乾燥室内において上下方向に近接して配設されていることが好ましい。

また、本発明の基板処理装置においては、前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスが略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給される際に、前記乾燥室内が密閉状態とされることが好ましい。このことにより、乾燥室内において供給された乾燥ガスの蒸気を効率的に被処理基板の表面に凝縮あるいは吸着させることができる。

本発明の基板処理方法においては、前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板が浸された状態において、前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向に供給することが好ましい。あるいは、前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板が浸された状態において、前記乾燥室内において乾燥ガスを鉛直方向下方に供給することが好ましい。このことにより、乾燥室を構成する上部壁等に比較的高温である乾燥ガスが直接的に吹き付けられることはなく、当該乾燥ガスにより乾燥室の上部壁が結露することはない。

また、本発明の基板処理方法においては、前記乾燥室内において乾燥ガスが供給されている状態で被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させる際に、被処理基板を停止させることなく連続的に前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させることが好ましい。このような基板処理方法によれば、被処理基板を迅速に洗浄槽内から乾燥室内まで移動させることができる。

また、本発明の基板処理方法においては、前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給する際に、前記乾燥室内を密閉状態とすることが好ましい。このことにより、乾燥室内において供給された乾燥ガスの蒸気を効率的に被処理基板の表面に凝縮あるいは吸着させることができる。

また、本発明の基板処理装置においては、前記乾燥室から乾燥ガスの排気を選択的に行うガス排気部が設けられており、前記制御部は、前記ガス供給部から前記乾燥室内に乾燥ガスが供給される際に前記ガス排気部により前記乾燥室から乾燥ガスの排気を行わせ、前記ガス供給部からの前記乾燥室内への乾燥ガスの供給が停止させられる際に前記ガス排気部による前記乾燥室からの乾燥ガスの排気を停止させるよう、前記ガス排出部の制御を行うことが好ましい。あるいは、本発明の基板処理方法においては、前記乾燥室から乾燥ガスの排気を選択的に行うようになっており、前記乾燥室内に乾燥ガスが供給される際に当該乾燥室から乾燥ガスの排気を行わせ、前記乾燥室内への乾燥ガスの供給が停止させられる際に前記乾燥室からの乾燥ガスの排気を停止させることが好ましい。このことにより、乾燥室内への乾燥ガスの供給が停止させられる間は、乾燥室内にある乾燥ガスは外部に排気されることはない。このため、乾燥室内における乾燥ガスの濃度の低下を防止することができ、また、乾燥室内における乾燥ガスの雰囲気が乱れることがないのでこの乾燥ガスの雰囲気を均一に保つことができる。よって、乾燥室内への乾燥ガスの供給が停止させられる間でも、被処理基板の乾燥をより迅速に行うことができるようになるとともに、被処理基板の表面にウォーターマークが形成されることを抑制することができる。

また、本発明の基板処理装置においては、前記制御部は、前記保持部が被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させる際に、被処理基板が前記洗浄槽内にある状態からこの被処理基板が前記洗浄槽に貯留された洗浄液から完全に出た状態となるまでの被処理基板の速度よりも、被処理基板が前記洗浄槽に貯留された洗浄液から完全に出た状態となったときから前記乾燥室内まで移動し終わるまでの被処理基板の速度が大きくなるよう、前記保持部の制御を行うことが好ましい。あるいは、本発明の基板処理方法においては、被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させる際に、被処理基板が前記洗浄槽内にある状態からこの被処理基板が前記洗浄槽に貯留された洗浄液から完全に出た状態となるまでの被処理基板の速度よりも、被処理基板が前記洗浄槽に貯留された洗浄液から完全に出た状態となったときから前記乾燥室内まで移動し終わるまでの被処理基板の速度が大きくなるよう、被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させることが好ましい。このことにより、被処理基板を洗浄槽内から乾燥室内まで移動させるのにかかる時間をより一層短縮することができる。

本発明の他の基板処理装置は、被処理基板の洗浄液を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽の上方に位置し、乾燥ガスの供給を行うガス供給部が内部に設けられた乾燥室と、被処理基板を保持して当該被処理基板を前記洗浄槽内と前記乾燥室内との間で移動させる保持部と、前記ガス供給部および前記保持部の制御を行う制御部であって、まず前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板を浸し、次に前記乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給し、その後前記乾燥室内における前記ガス供給部からの乾燥ガスの供給を停止させ、その後前記保持部により被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させ、この際に被処理基板の一部分が前記洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給し、その後前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給するよう、前記ガス供給部および前記保持部の制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の基板処理方法は、被処理基板の洗浄液を貯留する洗浄槽および当該洗浄槽の上方に位置する乾燥室を備えた基板処理装置における被処理基板の基板処理方法であって、前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板を浸す工程と、前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給する工程と、前記乾燥室内における乾燥ガスの供給を停止させ、その後被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させ、この際に被処理基板の一部分が前記洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給する工程と、前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後において、前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給する工程と、を備えたことを特徴とする。

このような基板処理装置及び基板処理方法によれば、最初に乾燥室内において乾燥ガスが供給され、被処理基板を洗浄槽内から乾燥室内に向かって引き上げる前に乾燥室内において乾燥ガスの供給が停止されるので、被処理基板が乾燥室内に移動させられる際に、既に乾燥室内は乾燥ガスの雰囲気となっているとともに洗浄槽内の洗浄液に乾燥ガスの液膜が形成されている。このため、被処理基板を洗浄槽内の洗浄液から引き上げはじめてからこの被処理基板の表面に乾燥ガスが供給されるまでの時間を短縮することができ、被処理基板の表面を均一にかつ迅速に乾燥させることができ、被処理基板の表面に付着した洗浄液の水滴等により当該被処理基板の表面にウォーターマークが形成されることを抑制することができる。

また、被処理基板が洗浄槽内の洗浄液から引き上げられる際に、乾燥ガスは略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給されているので、洗浄槽内の洗浄液に前述のような乾燥ガスの液膜を形成することができる。また、乾燥ガスが略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給されるので、乾燥室を構成する上部壁等に比較的高温である乾燥ガスが直接的に吹き付けられることなく、当該乾燥ガスにより乾燥室の上部壁が結露することはない。

また、被処理基板が乾燥室に向かって引き上げられる際に乾燥ガスの供給を停止し、この被処理基板の一部分が洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに乾燥室内における乾燥ガスの供給を再開するようにしている。このように、被処理基板が洗浄槽内から乾燥室内まで移動する間の全工程において乾燥ガスを供給させる必要はなく、被処理基板の一部分が洗浄槽内の洗浄液から取り出された状態で乾燥ガスの供給を再開させても、乾燥室内は既に乾燥ガスの雰囲気となっているとともに洗浄槽内の洗浄液に乾燥ガスの液膜が形成されているので、被処理基板の表面の略全域に乾燥ガスを行きわたらせることができ、乾燥ガスの使用量を節減することができるようになる。

本発明の基板処理装置および基板処理方法によれば、被処理基板の表面を均一にかつ迅速に乾燥させることができる。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では本発明を半導体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説明する。

図１は本発明に係る基板処理装置を適用した洗浄処理システムの一例を示す概略平面図であり、図２はその概略側面図である。

図１、２に示す洗浄処理システムは、被処理体である半導体ウエハＷ（以下にウエハという）を水平状態に収納する容器例えばキャリア１を搬入、搬出するための搬送部２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等で液処理すると共に乾燥処理する処理部３と、搬送部２と処理部３との間に位置してウエハＷの受渡し、位置調整及び姿勢変換等を行うインターフェース部４とで主に構成されている。

搬送部２は、洗浄処理システムの一側端部に併設して設けられる搬入部５と搬出部６とで構成されている。また、搬入部５及び搬出部６のキャリア１の搬入口５ａ及び搬出口６ａには、キャリア１を搬入部５、搬出部６に出し入れ自在のスライド式の載置テーブル７が設けられている。また、搬入部５と搬出部６には、それぞれキャリアリフタ８が配設されており、このキャリアリフタ８によって搬入部間又は搬出部間でのキャリア１の搬送を行うことができると共に、空のキャリア１について搬送部２上方に設けられたキャリア待機部９への受け渡し及びキャリア待機部９からの受け取りを行うことができるように構成されている（図２参照）。

インターフェース部４は、区画壁４ｃによって搬入部５に隣接する第１の室４ａと、搬出部６に隣接する第２の室４ｂとに区画されている。そして、第１の室４ａ内には、搬入部５のキャリア１から複数枚のウエハＷを取り出して搬送する水平方向（Ｘ・Ｙ方向）移動、鉛直方向（Ｚ方向）移動及び回転（θ方向）可能なウエハ取出しアーム１０と、ウエハＷに設けられたノッチを検出するノッチアライナー１１と、ウエハ取出しアーム１０によって取り出された複数枚のウエハＷの間隔を調整する間隔調整機構１２とを具備すると共に、水平状態のウエハＷを垂直状態に変換する第１の姿勢変換装置１３が配設されている。

また、第２の室４ｂ内には、処理済みの複数枚のウエハＷを処理部３から垂直状態のまま受け取って搬送するウエハ受渡しアーム１４と、ウエハ受渡しアーム１４から受け取ったウエハＷを垂直状態から水平状態に変換する第２の姿勢変換装置１３Ａと、この第２の姿勢変換装置１３Ａによって水平状態に変換された複数枚のウエハＷを受け取って搬出部６に搬送された空のキャリア１内に収納する水平方向（Ｘ・Ｙ方向）移動、鉛直方向（Ｚ方向）移動及び回転（θ方向）可能なウエハ収納アーム１５が配設されている。なお、第２の室４ｂは外部から密閉されており、図示しない不活性ガス例えば窒素（Ｎ２）ガスの供給源から供給されるＮ２ガスによって室内の雰囲気がＮ２ガスに置換されるように構成されている。

一方、処理部３には、ウエハＷに付着するパーティクルや有機物汚染を除去する第１の処理ユニット１６と、ウエハＷに付着する金属汚染を除去する第２の処理ユニット１７と、ウエハＷに付着する化学酸化膜を除去すると共に乾燥処理を行う洗浄・乾燥処理ユニット１８及びチャック洗浄ユニット１９が直線状に配列されている。これらの各ユニット１６〜１９と対向する位置に設けられた搬送路２０に、水平方向（Ｘ・Ｙ方向）移動、鉛直方向（Ｚ方向）移動及び回転（θ）可能なウエハ搬送アーム２１が配設されている。

次に、本発明に係る基板処理装置（洗浄・乾燥処理ユニット１８）の構成の詳細について図３を用いて以下に説明する。図３は、本発明に係る基板処理装置の断面図である。

洗浄・乾燥処理ユニット１８は、図３に示すように、例えばフッ化水素酸等の薬液や純水等の洗浄液を貯留（収容）し、貯留した洗浄液にウエハＷを浸漬する洗浄槽２２と、洗浄槽２２の上方に位置する乾燥室２３と、複数枚、例えば５０枚のウエハＷを保持してこのウエハＷを洗浄槽２２内及び乾燥室２３内の間で移動させるウエハボード２４（保持部）とで主に構成されている。また、洗浄・乾燥処理ユニット１８において、各構成要素の制御を行う制御部６０が設けられている。

洗浄槽２２は、例えば石英製部材やポリプロピレンにて形成される内槽２２ａと、この内槽２２ａの上端部外側に配設されて内槽２２ａからオーバーフローした洗浄液を受け止める外槽２２ｂとで構成されている。また、内槽２２ａの下部両側には洗浄槽２２内に位置するウエハＷに向かって洗浄液を噴射する左右一対の洗浄液供給ノズル２５が配設されている。この洗浄液供給ノズル２５に接続される図示しない薬液供給源及び純水供給源から切換弁によって当該洗浄液供給ノズル２５に薬液又は純水が供給されて洗浄槽２２内に薬液又は純水が貯留されるようになっている。また、内槽２２ａの底部には排出口が設けられており、この排出口に、排出バルブ２６ａが介設されたドレン管２６が接続されている。外槽２２ｂの底部に設けられた排出口にも、排出バルブ２７ａが介設されたドレン管２７が接続されている。なお、外槽２２ｂの外側には排気ボックス２８が配設されており、この排気ボックス２８に設けられた排気口に、バルブ２９ａが介設された排気管２９が接続されている。

上述のように構成される洗浄槽２２と排気ボックス２８は、有底筒状のボックス３０内に配設されている。ボックス３０を水平に仕切る仕切板３１によって、洗浄槽２２側の上部室３２ａと、内槽２２ａ及び外槽２２ｂに接続するドレン管２６、２７の排液口ならびに排気管２９の排気口が各々あるような下部室３２ｂとが区画されている。このことにより、下部室３２ｂの雰囲気や、飛散した排液等が上部室３２ａ内に入り込むことを防ぎ、上部室３２ａ内が清浄に保たれる。なお、上部室３２ａの側壁には排気窓３３が設けられている。一方、下部室３２ｂの上部側壁には排気窓３４が、下部側壁には排液口３５がそれぞれ設けられている。

乾燥室２３は、洗浄槽２２の開口部２２ｃとの間にシャッタ３６を介して連通する固定基体３７と、この固定基体３７との間に例えばＯリング３８等のシール部材を介して密接する乾燥室本体３９とで構成されている。この場合、乾燥室本体３９は断面逆Ｕ字状の石英製部材により形成されており、固定基体３７も石英製部材により形成されている。また、乾燥室２３内の固定基体３７の内方には、当該固定基材３７の側壁に沿って設けられた左右一対の下部ガス供給ノズル（第１のガス供給ノズル）４４および左右一対の上部ガス供給ノズル（第２のガス供給ノズル）４２が配設されている。図３に示すように、各下部ガス供給ノズル４４および各上部ガス供給ノズル４２は、乾燥室２３内において上下方向に近接して配設されている。各ガス供給ノズル４２、４４については後述する。

乾燥室本体３９の頂部には貫通孔３９ａが設けられており、この貫通孔３９ａ内にウエハボート２４のロッド（図示せず）が鉛直方向（図３の上下方向）に摺動可能に貫通している。そして、貫通孔３９ａとロッドとの隙間にシール機構が介設されて貫通孔３９ａとロッドとの間の隙間の気密性が保持されている。

固定基体３７における、下部ガス供給ノズル４４よりも下方の位置には、乾燥室２３内のガスを排気させるガス排気孔８０が設けられており、このガス排気孔８０にはガス排気管８２が接続されている。また、ガス排気管８２にはバルブ８４が介設されている。バルブ８４が開状態のときには、乾燥室２３内にあるガスはガス排気孔８０からガス排気管８２を介して外部に自然排気されるようになっている。一方、バルブ８４が閉状態のときには、乾燥室２３内にあるガスは外部に排気されることはない。このようなバルブ８４の開閉は、制御部６０により行われるようになっている。

下部ガス供給ノズル４４（第１のガス供給ノズル）は、略水平方向に延びるパイプおよびこのパイプに等間隔で設けられた複数のノズル孔から構成されており、各ノズル孔は、略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に向いている。このことにより、乾燥室２３内においてこの下部ガス供給ノズル４４から、ＩＰＡ等の揮発性を有する有機溶剤の蒸気からなる乾燥ガスやＮ２ガスが略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給されるようになっている。

上部ガス供給ノズル４２（第２のガス供給ノズル）は、略水平方向に延びるパイプおよびこのパイプに等間隔で設けられた複数のノズル孔から構成されており、各ノズル孔は、略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に向いている。このことにより、乾燥室２３内においてこの上部ガス供給ノズル４２から、乾燥ガスやＮ２ガスが略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給されるようになっている。

図３に示すように、各下部ガス供給ノズル４４はガス供給管４４ａに接続されており、また各上部ガス供給ノズル４２はガス供給管４２ａに接続されている。そして、ガス供給管４４ａおよびガス供給管４２ａは合流してガス供給管４８に接続されている。なお、ガス供給管４４ａおよびガス供給管４２ａの合流箇所の近傍においてガス供給管４４ａにバルブ４４ｂが介設されているとともにガス供給管４２ａにバルブ４２ｂが介設されている。そして、各バルブ４２ｂ、４４ｂが制御部６０によって制御されることにより、ガス供給管４８からのガス供給管４４ａまたはガス供給管４２ａへのガスの流れが切り換えられるようになっている。

また、図３に示すようにＩＰＡ等の揮発性を有する有機溶剤の蒸気からなる乾燥ガスの供給源５０（図３ではＩＰＡと表記している）およびＮ２ガスの供給源５２（図３ではＮ２と表記している）が設置されており、各供給源５０、５２はそれぞれガス供給管４８に接続されている。各供給源５０、５２からガス供給管４８への乾燥ガスまたはＮ２ガスの供給は、バルブ５０ａ、５２ａにより調整されるようになっている。バルブ５０ａ、５２ａはそれぞれ制御部６０によって制御されるようになっている。このことにより、制御部６０の制御によって、上部ガス供給ノズル４２および下部ガス供給ノズル４４の各々に、乾燥ガスまたはＮ２ガスを選択的に送ることができるようになっている。

一方、図３に示すように、洗浄槽２２の開口部２２ｃの両側には、Ｎ２ガスを開口部２２ｃ中心に向かって噴射するＮ２ガス供給ノズル４６が設置されている。このＮ２ガス供給ノズル４６は、略水平方向に延びるパイプおよびこのパイプに等間隔で設けられた複数のノズル孔から構成されており、各ノズル孔は、Ｎ２ガスを開口部２２ｃ中心に向かって噴射するよう略水平方向に向いている。各Ｎ２ガス供給ノズル４６はガス供給管４６ａに接続されており、このガス供給管４６ａはＮ２ガスの供給源５４に接続されている。Ｎ２ガスの供給源５４からガス供給管４６ａへのＮ２ガスの供給はバルブ５４ａにより調整されるようになっており、このバルブ５４ａは制御部６０によって制御されるようになっている。このことにより、制御部６０の制御によって、Ｎ２ガス供給ノズル４６にＮ２ガスを送ることができるようになっている。

ウエハボード２４は、複数枚、例えば５０枚のウエハＷを僅かな隙間を隔てて立位状態で保持するようになっている。このウエハボード２４は、ウエハボード駆動機構（図示せず）により洗浄槽２２内と乾燥室２３内との間で鉛直方向に移動させられるようになっている。具体的には、ウエハボード２４が洗浄槽２２内に移動させられたときには、このウエハボード２４に保持されるウエハＷは洗浄槽２２内の洗浄液に浸されるようになっており、一方ウエハボード２４が乾燥室２３内に移動させられたときには、このウエハボード２４に保持されるウエハＷは乾燥室２３内に完全に収容されるようになる。

シャッタ３６は、図３の実線に示すように乾燥室２３を閉じる閉止位置と、図３の二点鎖線に示すように乾燥室２３を開く開放位置との間で水平方向に往復移動するようになっている。このようなシャッタ３６の往復移動はシャッタ駆動機構５８により行われるようになっており、シャッタ駆動機構５８は制御部６０により制御されるようになっている。シャッタ３６の上面にはシール部材が設けられており、シャッタ３６が閉止位置にあるときにおいてこのシール部材により乾燥室２３が密閉状態とされるようになっている。

次に、このような構成からなる洗浄・乾燥処理ユニット１８の動作について、図４および図５を用いて説明する。図４は、本発明に係る基板処理装置（洗浄・乾燥処理ユニット１８）における一連の洗浄処理および乾燥処理の動作を順に示す説明図であり、図５は、本発明に係る基板処理装置（洗浄・乾燥処理ユニット１８）における一連の洗浄処理および乾燥処理の動作を示すフローチャートである。なお、以下に示すような一連の洗浄処理および乾燥処理は、制御部６０が洗浄・乾燥処理ユニット１８のバルブ４２ｂ、４４ｂ、５０ａ、５２ａ、５４ａ、シャッタ駆動機構５８、ウエハボード駆動機構（図示せず）、バルブ８４等を制御することにより行われる。

まず、図４（ａ）に示すように、洗浄液供給ノズル２５から洗浄槽２２内に洗浄液を供給し、この洗浄槽２２の上部から洗浄液を溢れさせるようにする。溢れ出た洗浄液は外槽２２ｂにより回収され、ドレン管２７から排出される。この排出された洗浄液は再利用されるようになっていてもよい。この際に、シャッタ３６は開放位置に位置させられるようになっている。洗浄槽２２に洗浄液が貯留された状態で、ウエハボード２４によりウエハが洗浄液に浸される（図５のＳｔｅｐ１）。この際に、左右一対の上部ガス供給ノズル４２から例えば４０〜５０℃のＮ２ガスが略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に向かって噴射される。このことにより、乾燥室２３内および乾燥室本体３９が温められ、乾燥室２３内における液溜まりが解消される（図５のＳｔｅｐ２）。このときに、ガス排気管８２に介設されたバルブ８４は開かれており、上部ガス供給ノズル４２から乾燥室２３内に供給されたＮ２ガスは、ガス排気孔８０からガス排気管８２を介して外部に自然排気される。

また、左右一対のＮ２ガス供給ノズル４６から、洗浄槽２２の開口部２２ｃ中心に向かってＮ２ガスが噴射される。このことにより、洗浄槽２２の洗浄液が蒸発することにより生成される蒸気が乾燥室本体３９の内面に接触してこの内面で水滴が生成されてしまうことを防止することができる。

次に、図４（ｂ）に示すように、左右一対の上部ガス供給ノズル４２からの乾燥室２３内へのＮ２ガスの噴射が停止し、代わりに左右一対の下部ガス供給ノズル４４から乾燥室２３内に７０〜８０℃の乾燥ガス（図４ではＩＰＡと表記している）を略水平方向、略水平方向よりも斜め下方、または鉛直方向下方に噴射する（図５のＳｔｅｐ３）。なお、図４および図５にでは乾燥ガスを斜め下方に噴射した例について図示している。また、この際に、左右一対のＮ２ガス供給ノズル４６からのＮ２ガスの噴射も停止する。このことにより、乾燥室２３内が乾燥ガスの雰囲気となるとともに、洗浄槽２２に貯留された洗浄液に乾燥ガスの液膜が形成されるようになる。このときも、ガス排気管８２に介設されたバルブ８４は引き続き開かれており、下部ガス供給ノズル４４から乾燥室２３内に供給された乾燥ガスは、ガス排気孔８０からガス排気管８２を介して外部に自然排気される。

次に、図４（ｃ）に示すように、下部ガス供給ノズル４４が乾燥室２３内に乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方、または鉛直方向下方に噴射し続けたまま、ウエハボード２４によりウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３に向かって上方に引き上げはじめる（図５のＳｔｅｐ４）。ここで、ウエハＷが洗浄槽２２内に貯留された洗浄液の液面を通過する際に、この洗浄液に形成された乾燥ガスの液膜をもウエハＷが通過するので、ウエハＷの表面にこの乾燥ガスの液膜を付着させることができる。

次に、図４（ｄ）に示すように、ウエハボード２４によりウエハＷが乾燥室２３に向かって移動させられている際に、ウエハＷの一部分（上部分）が洗浄槽２２内の洗浄液の液面よりも上方に露出し、ウエハＷの一部分（下部分）が洗浄槽２２内の洗浄液に浸された状態となったときに、図４（ｅ）に示すように、下部ガス供給ノズル４４からの乾燥室２３内への乾燥ガスの噴射を停止する。具体的には、ウエハＷの下部分１／５程度の領域が洗浄槽２２内の洗浄液に浸されるような状態までウエハボード２４によりウエハＷが乾燥室に向かって引き上げられたときに、下部ガス供給ノズル４４からの乾燥ガスの噴射を停止する。

また、下部ガス供給ノズル４４からの乾燥室２３内への乾燥ガスの噴射が停止したときに、ガス排気管８２に介設されたバルブ８４が閉じられる。このことにより、乾燥室２３内にある乾燥ガスは外部に排気されることはない。

その後、ウエハＷは停止させられることなくウエハボード２４により引き続き上方に引き上げられる（図５のＳｔｅｐ５）。

ここで、ウエハボード２４によりウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３内に移動させるときに、すなわち、ウエハＷを図４（ｃ）に示す状態から図４（ｆ）に示す状態まで移動させるときに、ウエハＷが洗浄槽２２内にある状態（図４（ｃ）参照）からこのウエハＷが洗浄槽２２に貯留された洗浄液から完全に出た直後の状態となるまでのウエハＷの搬送速度よりも、ウエハＷが洗浄槽２２に貯留された洗浄液から完全に出た直後の状態から乾燥室２３内まで移動し終わる状態（図４（ｆ）参照）となるまでのウエハＷの搬送速度が大きくなるようになっている。具体的には、ウエハＷが洗浄槽２２内にある状態からこのウエハＷが洗浄槽２２に貯留された洗浄液から完全に出た直後の状態となるまでのウエハＷの搬送速度は例えば毎秒６０ｍｍであり、ウエハＷが洗浄槽２２に貯留された洗浄液から完全に出た直後の状態から乾燥室２３内まで移動し終わる状態となるまでのウエハＷの搬送速度は例えば毎秒２００ｍｍである。

そして、図４（ｆ）に示すように、ウエハＷが乾燥室２３内まで完全に引き上げられたら、シャッタ３６がシャッタ駆動機構により駆動させられ、このシャッタ３６が開放位置から閉止位置まで移動させられる。このことにより、シャッタ３６によって乾燥室２３内が密閉状態となる（図５のＳｔｅｐ６）。

次に、図４（ｇ）に示すように、ウエハＷが乾燥室２３内に収容され、この乾燥室２３内が密閉状態とされたときに、乾燥室２３内において上部ガス供給ノズル４２から乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に噴射する（図５のＳｔｅｐ７）。なお、図４および図５にでは乾燥ガスを斜め上方に噴射した例について図示している。このことにより、上部ガス供給ノズル４２から乾燥室２３内に供給される乾燥ガスは一旦乾燥室本体３９の上部壁（天井壁）等に一度当たってから下方に均一に流れるようになり、乾燥ガスの蒸気をウエハＷの表面に均一に凝縮あるいは吸着させることができるようになる。乾燥室２３内において上部ガス供給ノズル４２から乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に噴射する際に、ガス排気管８２に介設されたバルブ８４を再び開く。このことにより、上部ガス供給ノズル４２から乾燥室２３内に供給された乾燥ガスは、ガス排気孔８０からガス排気管８２を介して外部に自然排気される。

次に、図４（ｈ）に示すように、上部ガス供給ノズル４２からの乾燥ガスの噴射を停止し、その後、代わりに上部ガス供給ノズル４２からＮ２ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に噴射する（図５のＳｔｅｐ８）。このことにより、ウエハＷの表面に凝縮または吸着された乾燥ガスの蒸気が除去され、ウエハＷの表面の乾燥が均一に行われる。このときも、ガス排気管８２に介設されたバルブ８４は引き続き開かれており、上部ガス供給ノズル４２から乾燥室２３内に供給されたＮ２ガスは、ガス排気孔８０からガス排気管８２を介して外部に自然排気される。

その後、図４（ｉ）に示すように、上部ガス供給ノズル４２からのＮ２の噴射を停止し、代わりに下部ガス供給ノズル４４からＮ２ガスを略水平方向よりも斜め下方に噴射する。そして、一定時間が経過した後、図４（ｊ）に示すように、下部ガス供給ノズル４４からのＮ２の噴射を停止し、代わりに再び上部ガス供給ノズル４２からＮ２ガスを略水平方向よりも略水平方向よりも斜め上方に噴射する。このように、図４（ｉ）に示すようなＮ２ガスの噴射および図４（ｊ）に示すようなＮ２ガスの噴射が交互に行われ、乾燥室２３内がＮ２ガスによって温められながら、乾燥室２３内の雰囲気について乾燥ガスからＮ２ガスへの置換が行われるとともに、ウエハＷの表面の乾燥が引き続き行われる（図５のＳｔｅｐ９）。

その後、上部ガス供給ノズル４２および下部ガス供給ノズル４４の両方のノズルからのＮ２ガスの供給を停止し、一連の洗浄処理および乾燥処理を終了させる。

以上のように本実施の形態の基板処理装置（洗浄・乾燥処理ユニット１８）および基板処理方法によれば、乾燥室２３内において乾燥ガスが既に供給されている状態でウエハＷが洗浄槽２２内から乾燥室２３内まで移動させられるので、ウエハＷを洗浄槽２２内の洗浄液から引き上げはじめてからこのウエハＷの表面に乾燥ガスが供給されるまでの時間を短縮することができる。このため、ウエハＷの表面を均一にかつ迅速に乾燥させることができ、ウエハＷの表面に付着した洗浄液の水滴等により当該ウエハＷの表面にウォーターマークが形成されることを抑制することができる。

また、ウエハＷが洗浄槽２２内の洗浄液から引き上げられる際に、乾燥ガスは略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に噴射されているので、洗浄槽２２内の洗浄液に乾燥ガスの液膜を形成することができ、ウエハＷを洗浄槽２２内から引き上げるときに当該ウエハＷの表面にこの乾燥ガスの液膜を付着させることができる。また、乾燥ガスが略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給されるので、乾燥室２３の乾燥室本体３９を構成する上部壁等に比較的高温である乾燥ガスが直接的に吹き付けられることなく、当該乾燥ガスにより乾燥室２３の上部壁が結露することはない。

また、ウエハＷが乾燥室２３に向かって引き上げられているときに、このウエハＷの一部分が洗浄槽２２に貯留された洗浄液に浸された状態のときに乾燥室２３内における乾燥ガスの供給を停止するようにしている。このように、ウエハＷが洗浄槽２２内から乾燥室２３内まで移動する間の全工程において乾燥ガスを供給させる必要はなく、ウエハＷの一部分が洗浄槽２２内の洗浄液から取り出された状態で乾燥ガスの供給を停止させても、乾燥ガスは拡散性を有するのでウエハＷの表面の略全域に乾燥ガスを行きわたらせることができ、乾燥ガスの使用量を節減することができるようになる。

さらに、乾燥室２３内にウエハＷが移動し終わった後にこの乾燥室２３内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給するので、乾燥ガスは乾燥室２３を構成する上部壁等に一度当たってから下方に均一に流れるようになり、乾燥ガスの蒸気をウエハＷの表面に均一に凝縮あるいは吸着させることができるようになる。このため、ウエハＷの表面にある水分の除去及び乾燥をウエハＷ全面にわたって均一に行うことができる。

また、乾燥室２３内にウエハＷが移動し終わった後に当該乾燥室２３内において上部ガス供給ノズル４２から乾燥ガスが略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給される際に、乾燥室２３内が密閉状態とされるようになっているので、乾燥室２３内において供給された乾燥ガスの蒸気を効率的にウエハＷの表面に凝縮あるいは吸着させることができる。

また、乾燥室２３内において乾燥ガスが供給されている状態でウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３内まで移動させる際に、ウエハＷを停止させることなく連続的に洗浄槽２２内から乾燥室２３内まで移動させるようになっている。このような基板処理方法によれば、ウエハＷを迅速に洗浄槽２２内から乾燥室２３内まで移動させることができる。

また、下部ガス供給ノズル４４からの乾燥室２３内への乾燥ガスの噴射が停止したときに、ガス排気管８２に介設されたバルブ８４が閉じられるようになっており、乾燥室２３内にある乾燥ガスは外部に排気されることはない。このため、乾燥室２３内における乾燥ガスの濃度の低下を防止することができ、また、乾燥室２３内における乾燥ガスの雰囲気が乱れることがないのでこの乾燥ガスの雰囲気を均一に保つことができる。よって、下部ガス供給ノズル４４からの乾燥室２３内への乾燥ガスの噴射を停止している間でも、ウエハＷの乾燥をより迅速に行うことができるようになるとともに、ウエハＷの表面にウォーターマークが形成されることを抑制することができる。

また、ウエハボード２４によりウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３内に移動させるときに、ウエハＷが洗浄槽２２内にある状態（図４（ｃ）参照）からこのウエハＷが洗浄槽２２に貯留された洗浄液から完全に出た直後の状態となるまでのウエハＷの搬送速度よりも、ウエハＷが洗浄槽２２に貯留された洗浄液から完全に出た直後の状態から乾燥室２３内まで移動し終わる状態（図４（ｆ）参照）となるまでのウエハＷの搬送速度が大きくなるようになっている。ここで、洗浄槽２２に貯留された洗浄液からウエハＷを上方に出す際に、ウエハＷにウォーターマークが形成されないようにするためには、ウエハＷの搬送速度をある程度抑える必要がある。しかしながら、ウエハＷが洗浄槽２２に貯留された洗浄液から完全に出た後は、ウエハＷをより高速で図４（ｆ）に示すような乾燥室２３内の位置まで移動させたほうが時間の短縮を図ることができるようになる。

なお、本発明による基板処理装置（洗浄・乾燥処理ユニット１８）および基板処理方法は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。例えば、上記の態様では、本発明による基板処理装置を半導体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説明したが、洗浄処理以外の処理システムにも適用することができる。また、半導体ウエハ以外のＬＣＤ用ガラス基板等にも適用することができる。

また、乾燥室２３内に乾燥ガスを供給するガス供給ノズルとしては、図３等に示すようにガスの噴射方向が異なる２種類のもの（上部ガス供給ノズル４２および下部ガス供給ノズル４４）に限定されることはなく、左右一対の一組のガス供給ノズルが設けられるような構成とすることもできる。このような変形例について、図６および図７を用いて説明する。図６は、本発明に係る他の基板処理装置の断面図であり、図７は、本発明に係る他の基板処理装置のガス供給ノズルの構成を示す斜視図である。

図６に示すように、乾燥室２３内の固定基体３７の内方には、当該固定基材３７の側壁に沿って設けられた左右一対のガス供給ノズル７０が配設されている。図７に示すように、各ガス供給ノズル７０は、略水平方向に延びるパイプ７０ｑおよびこのパイプ７０ｑに等間隔で設けられた複数のノズル孔７０ｐから構成されている。このようなガス供給ノズル７０においては、ガスはパイプ７０ｑ内からノズル孔７０ｐを介してパイプ７０ｑの外方へ噴射されるようになっている。また、各ガス供給ノズル７０のパイプ７０ｑの一端にはモータ７０ｒが設けられており、図７の矢印に示すようにこのモータ７０ｒによりパイプ７０ｑを時計回りおよび反時計回りの両方に回転駆動させることができるようになっている。このように、モータ７０ｒがパイプ７０ｑを正逆両方向に回転駆動させることにより、ノズル孔７０ｐの向きが異なるようになるので、ガス供給ノズル７０からのガスの噴射方向を自在に変更することができるようになる。なお、各モータ７０ｒは制御部６０により制御されるようになっている。

また、図６に示すように、各ガス供給ノズル７０はガス供給管７０ａに接続されており、このガス供給管７０ａからガスがパイプ７０ｑに供給されるようになっている。一方、図６に示すように、ＩＰＡ等の揮発性を有する有機溶剤の蒸気からなる乾燥ガスの供給源５０（図６ではＩＰＡと表記している）およびＮ２ガスの供給源５２（図６ではＮ２と表記している）がそれぞれ設置されており、各供給源５０、５２はそれぞれバルブ７０ｂを介してガス供給管７０ａに接続されている。各供給源５０、５２からガス供給管７０ａへの乾燥ガスまたはＮ２ガスの供給は、バルブ５０ａ、５２ａにより調整されるようになっている。バルブ５０ａ、５２ａ、７０ｂはそれぞれ制御部６０によって制御されるようになっている。このことにより、制御部６０の制御によって、各ガス供給ノズル７０に、乾燥ガスまたはＮ２ガスを選択的に送ることができるようになっている。

図６および図７に示すようなガス供給ノズル７０が設置されていることにより、洗浄槽２２に貯留された洗浄液にウエハＷが浸された状態において、モータ７０ｒがパイプ７０ｑに設けられたノズル孔７０ｐの向きを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方、または鉛直方向下方にすることにより、図４（ｂ）〜（ｄ）に示す工程の際にガス供給ノズル７０は乾燥室２３内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方、または鉛直方向下方に噴射させることができる。そして、乾燥室２３内にウエハＷが移動し終わった後の状態において、モータ７０ｒがパイプ７０ｑに設けられたノズル孔７０ｐの向きを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方にすることにより、図４（ｇ）に示す工程の際にガス供給ノズル７０は乾燥室２３内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に噴射させることができる。

また、ウエハＷの乾燥処理方法は図４および図５に示すようなものに限定されることはない。すなわち、上述のような、乾燥室２３内において乾燥ガスが供給されている状態でウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３内まで移動させ、この際にウエハＷの一部分が洗浄槽２２に貯留された洗浄液に浸された状態のときに乾燥室２３内における乾燥ガスの供給を停止させ、乾燥室２３内にウエハＷが移動し終わった後にこの乾燥室２３内において乾燥ガスを再び供給するような態様に限定されることはない。代わりに、ウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３内に移動させはじめる前に乾燥室２３内における乾燥ガスの供給を停止させ、その後ウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３内まで移動させ、この際にウエハＷの一部分が洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに乾燥室２３内において乾燥ガスを再び供給しはじめるような構成となっていてもよい。このような変形例について、図８および図９を用いて説明する。図８は、本発明に係る基板処理装置における他の洗浄処理および乾燥処理の動作を順に示す説明図であり、図９は、本発明に係る基板処理装置における他の洗浄処理および乾燥処理の動作を示すフローチャートである。なお、図８および図９に示すような一連の洗浄処理および乾燥処理は、制御部６０が洗浄・乾燥処理ユニット１８のバルブ４２ｂ、４４ｂ、５０ａ、５２ａ、５４ａ、シャッタ駆動機構５８、およびウエハボード駆動機構（図示せず）等を制御することにより行われる。

図８（ａ）（ｂ）に示す動作（図９のＳｔｅｐ１〜３に対応）は、図４（ａ）（ｂ）に示す動作（図５のＳｔｅｐ１〜３に対応）と略同一なので説明を省略する。

図８（ｃ）に示すように、ウエハボード２４によりウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３に向かって上方に引き上げはじめる際に、下部ガス供給ノズル４４からの乾燥室２３内への乾燥ガスの供給を停止させる。ここで、下部ガス供給ノズル４４からの乾燥室２３内への乾燥ガスの噴射が停止したときに、ガス排気管８２に介設されたバルブ８４が閉じられる。このことにより、乾燥室２３内にある乾燥ガスは外部に排気されることはない。

そして、乾燥室２３内に乾燥ガスが供給されない状態において、ウエハボード２４によりウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３に向かって上方に引き上げはじめる（図９のＳｔｅｐ４）。

次に、図８（ｄ）に示すように、ウエハボード２４によりウエハＷが乾燥室２３に向かって移動させられている際に、ウエハＷの一部分（上部分）が洗浄槽２２内の洗浄液の液面よりも上方に露出し、ウエハＷの一部分（下部分）が洗浄槽２２内の洗浄液に浸された状態となったときに、図８（ｅ）に示すように、下部ガス供給ノズル４４からの乾燥室２３内への乾燥ガスの噴射を再開させる。下部ガス供給ノズル４４からの乾燥室２３内への乾燥ガスの噴射を再開させたとき、ガス排気管８２に介設されたバルブ８４を再び開く。このことにより、下部ガス供給ノズル４４から乾燥室２３内に供給された乾燥ガスは、ガス排気孔８０からガス排気管８２を介して外部に自然排気されるようになる。

その後、下部ガス供給ノズル４４により乾燥室２３内に乾燥ガスが供給され続ける状態において、ウエハＷは停止させられることなくウエハボード２４により引き続き上方に引き上げられる（図８のＳｔｅｐ５）。

その後の図８（ｆ）〜（ｊ）に示す動作（図９のＳｔｅｐ６〜９に対応）は、図４（ｆ）〜（ｊ）に示す動作（図５のＳｔｅｐ６〜９に対応）と略同一なので説明を省略する。

このような図８および図９に示すウエハＷの乾燥方法によれば、最初に乾燥室２３内において乾燥ガスが供給され、ウエハＷを洗浄槽２２内から乾燥室２３内に向かって引き上げる前に乾燥室２３内において乾燥ガスの供給が停止されるので、ウエハＷが乾燥室２３内に移動させられる際に、既に乾燥室２３内は乾燥ガスの雰囲気となっているとともに洗浄槽２２内の洗浄液に乾燥ガスの液膜が形成されている。このため、ウエハＷを洗浄槽２２内の洗浄液から引き上げはじめてからこのウエハＷの表面に乾燥ガスが供給されるまでの時間を短縮することができ、ウエハＷの表面を均一にかつ迅速に乾燥させることができ、ウエハＷの表面に付着した洗浄液の水滴等により当該ウエハＷの表面にウォーターマークが形成されることを抑制することができる。

また、ウエハＷが洗浄槽２２内の洗浄液から引き上げられる際に、乾燥ガスは略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給されているので、洗浄槽２２内の洗浄液に前述のような乾燥ガスの液膜を形成することができる。

ここで、ウエハＷが乾燥室２３に向かって引き上げられる際に乾燥ガスの供給を停止し、このウエハＷの一部分が洗浄槽２２に貯留された洗浄液に浸された状態のときに乾燥室２３内における乾燥ガスの供給を再開するようにしている。このように、ウエハＷが洗浄槽２２内から乾燥室２３内まで移動する間の全工程において乾燥ガスを供給させる必要はなく、ウエハＷの一部分が洗浄槽２２内の洗浄液から取り出された状態で乾燥ガスの供給を再開させても、乾燥室２３内は既に乾燥ガスの雰囲気となっているとともに洗浄槽２２内の洗浄液に乾燥ガスの液膜が形成されているので、ウエハＷの表面の略全域に乾燥ガスを行きわたらせることができ、乾燥ガスの使用量を節減することができるようになる。

なお、ウエハＷが洗浄槽２２内の洗浄液から引き上げられる途中で、洗浄槽２２内の洗浄液に形成された乾燥ガスの液膜が全てウエハＷに付着し、乾燥ガスの液膜がなくなってしまった場合でも、このウエハＷの引き上げの途中で乾燥室２３内における乾燥ガスの供給が再開されるので、ウエハＷに対する乾燥ガスの供給量が不足することはない。

更に他の変形例としては、図４（ｇ）に示すように乾燥室２３内において上部ガス供給ノズル４２から乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に噴射する際に、シャッタ３６は乾燥室２３内を完全に閉止していなくともよい。すなわち、シャッタ３６が開放位置から閉止位置まで移動するのに時間がかかるため、ウエハボード２４によりウエハＷが乾燥室２３内に収容された後に、シャッタ３６を開放位置から閉止位置まで移動させはじめると同時に、上部ガス供給ノズル４２から乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に噴射するようにしてもよい。この場合、シャッタ３６が開放位置から閉止位置まで移動しはじめてから数秒間の間、乾燥室２３内は完全に密閉状態とならないが、ウエハＷに対しては問題なく乾燥処理を行うことができる。また、この場合、ウエハＷの乾燥時間を短縮することができる。

本発明に係る基板処理装置を適用した洗浄処理システムの一例を示す概略平面図である。図１に示す洗浄処理システムの概略側面図である。本発明に係る基板処理装置の断面図である。本発明に係る基板処理装置における一連の洗浄処理および乾燥処理の動作を順に示す説明図である。本発明に係る基板処理装置における一連の洗浄処理および乾燥処理の動作を示すフローチャートである。本発明に係る他の基板処理装置の断面図である。本発明に係る他の基板処理装置のガス供給ノズルの構成を示す斜視図である。本発明に係る基板処理装置における他の洗浄処理および乾燥処理の動作を順に示す説明図である。本発明に係る基板処理装置における他の洗浄処理および乾燥処理の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１キャリア
２搬送部
３処理部
４インターフェース部
４ａ第１の室
４ｂ第２の室
４ｃ区画壁
５搬入部
５ａ搬入口
６搬出部
６ａ搬出口
７載置テーブル
８キャリアリフタ
９キャリア待機部
１０ウエハ取出しアーム
１１ノッチアライナー
１２間隔調整機構
１３第１の姿勢変換装置
１３Ａ第２の姿勢変換装置
１４ウエハ受渡しアーム
１５ウエハ収納アーム
１６第１の処理ユニット
１７第２の処理ユニット
１８洗浄・乾燥処理ユニット
１９チャック洗浄ユニット
２０搬送路
２１ウエハ搬送アーム
２２洗浄槽
２２ａ内槽
２２ｂ外槽
２２ｃ開口部
２３乾燥室
２４ウエハボード
２５洗浄液供給ノズル
２６ドレン管
２６ａ排出バルブ
２７ドレン管
２７ａ排出バルブ
２８排気ボックス
２９排気管
２９ａバルブ
３０ボックス
３１仕切板
３２ａ上部室
３２ｂ下部室
３３排気窓
３４排気窓
３５排液口
３６シャッタ
３７固定基体
３８Ｏリング
３９乾燥室本体
３９ａ貫通孔
４２上部ガス供給ノズル
４２ａガス供給管
４２ｂバルブ
４４下部ガス供給ノズル
４４ａガス供給管
４４ｂバルブ
４６Ｎ２ガス供給ノズル
４６ａガス供給管
４８ガス供給管
５０乾燥ガスの供給源
５０ａバルブ
５２Ｎ２ガスの供給源
５２ａバルブ
５４Ｎ２ガスの供給源
５４ａバルブ
５８シャッタ駆動機構
６０制御部
７０ガス供給ノズル
７０ａガス供給管
７０ｂバルブ
７０ｐノズル孔
７０ｑパイプ
７０ｒモータ
８０ガス排気孔
８２ガス排気管
８４バルブ

Claims

被処理基板の洗浄液を貯留する洗浄槽と、
前記洗浄槽の上方に位置し、乾燥ガスの供給を行うガス供給部が内部に設けられた乾燥室と、
被処理基板を保持して当該被処理基板を前記洗浄槽内と前記乾燥室内との間で移動させる保持部と、
前記ガス供給部および前記保持部の制御を行う制御部であって、まず前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板を浸し、次に前記乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給し、前記乾燥室内において乾燥ガスが前記ガス供給部から供給されている状態で前記保持部により被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させ、この際に被処理基板の一部分が前記洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに前記乾燥室内における乾燥ガスの供給を停止させ、前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給するよう、前記ガス供給部および前記保持部の制御を行う制御部と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
前記ガス供給部は、乾燥ガスの供給方向を自在に変更することができるよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
前記ガス供給部は、略水平方向に延びる円筒部材と、前記円筒部材に設けられた孔と、前記円筒部材を回転駆動させる回転駆動機構とを有し、乾燥ガスは前記円筒部材内から前記孔を介して前記円筒部材の外方へ供給されるようになっており、前記回転駆動機構が前記円筒部材を回転駆動させることにより乾燥ガスの供給方向を自在に変更することができるようになっていることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
前記ガス供給部は、乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給する第１のガス供給部分と、乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給する第２のガス供給部分とから構成されており、
前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板が浸された状態において、前記第１のガス供給部分は前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方、または鉛直方向下方に供給し、前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後の状態において、前記第２のガス供給部分は前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給するようになっていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
前記第１のガス供給部分は前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向に供給することを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
前記第１のガス供給部分は前記乾燥室内において乾燥ガスを鉛直方向下方に供給することを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
前記第１のガス供給部分および前記第２のガス供給部分は前記乾燥室内において上下方向に近接して配設されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスが略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給される際に、前記乾燥室内が密閉状態とされることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記乾燥室から乾燥ガスの排気を選択的に行うガス排気部が設けられており、
前記制御部は、前記ガス供給部から前記乾燥室内に乾燥ガスが供給される際に前記ガス排気部により前記乾燥室から乾燥ガスの排気を行わせ、前記ガス供給部からの前記乾燥室内への乾燥ガスの供給が停止させられる際に前記ガス排気部による前記乾燥室からの乾燥ガスの排気を停止させるよう、前記ガス排出部の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記制御部は、前記保持部が被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させる際に、被処理基板が前記洗浄槽内にある状態からこの被処理基板が前記洗浄槽に貯留された洗浄液から完全に出た状態となるまでの被処理基板の速度よりも、被処理基板が前記洗浄槽に貯留された洗浄液から完全に出た状態となったときから前記乾燥室内まで移動し終わるまでの被処理基板の速度が大きくなるよう、前記保持部の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
被処理基板の洗浄液を貯留する洗浄槽と、
前記洗浄槽の上方に位置し、乾燥ガスの供給を行うガス供給部が内部に設けられた乾燥室と、
被処理基板を保持して当該被処理基板を前記洗浄槽内と前記乾燥室内との間で移動させる保持部と、
前記ガス供給部および前記保持部の制御を行う制御部であって、まず前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板を浸し、次に前記乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給し、その後前記乾燥室内における前記ガス供給部からの乾燥ガスの供給を停止させ、その後前記保持部により被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させ、この際に被処理基板の一部分が前記洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給し、その後前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において前記ガス供給部から乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給するよう、前記ガス供給部および前記保持部の制御を行う制御部と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
前記乾燥ガスは、有機溶剤の蒸気からなることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
被処理基板の洗浄液を貯留する洗浄槽および当該洗浄槽の上方に位置する乾燥室を備えた基板処理装置における被処理基板の基板処理方法であって、
前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板を浸す工程と、
前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給する工程と、
前記乾燥室内において乾燥ガスが供給されている状態で被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させ、この際に被処理基板の一部分が前記洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに前記乾燥室内における乾燥ガスの供給を停止させる工程と、
前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給する工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板が浸された状態において、前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向に供給することを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板が浸された状態において、前記乾燥室内において乾燥ガスを鉛直方向下方に供給することを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
前記乾燥室内において乾燥ガスが供給されている状態で被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させる際に、被処理基板を停止させることなく連続的に前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後に当該乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給する際に、前記乾燥室内を密閉状態とすることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
前記乾燥室から乾燥ガスの排気を選択的に行うようになっており、
前記乾燥室内に乾燥ガスが供給される際に当該乾燥室から乾燥ガスの排気を行わせ、前記乾燥室内への乾燥ガスの供給が停止させられる際に前記乾燥室からの乾燥ガスの排気を停止させることを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させる際に、被処理基板が前記洗浄槽内にある状態からこの被処理基板が前記洗浄槽に貯留された洗浄液から完全に出た状態となるまでの被処理基板の速度よりも、被処理基板が前記洗浄槽に貯留された洗浄液から完全に出た状態となったときから前記乾燥室内まで移動し終わるまでの被処理基板の速度が大きくなるよう、被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させることを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
被処理基板の洗浄液を貯留する洗浄槽および当該洗浄槽の上方に位置する乾燥室を備えた基板処理装置における被処理基板の基板処理方法であって、
前記洗浄槽に貯留された洗浄液に被処理基板を浸す工程と、
前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給する工程と、
前記乾燥室内における乾燥ガスの供給を停止させ、その後被処理基板を前記洗浄槽内から前記乾燥室内まで移動させ、この際に被処理基板の一部分が前記洗浄槽に貯留された洗浄液に浸された状態のときに前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向、略水平方向よりも斜め下方または鉛直方向下方に供給する工程と、
前記乾燥室内に被処理基板が移動し終わった後において、前記乾燥室内において乾燥ガスを略水平方向よりも斜め上方または鉛直方向上方に供給する工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
前記乾燥ガスは、有機溶剤の蒸気からなることを特徴とする請求項１３乃至２０のいずれか一項に記載の基板処理方法。