基板處理裝置和基板處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供在基板的干燥時能夠使表面上的液體瞬時干燥的基板處理裝置和基板處理方法。在基板處理裝置（10）中包括對基板（W）的表面進行干燥的加熱干燥機構（103），上述加熱干燥機構（103）從下側對基板（W）的在鉛垂方向上朝向下方配置的表面進行加熱，使通過加熱作用在基板（W）的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠利用重力落下除去，對基板的表面進行干燥。
【專利說明】基板處理裝置和基板處理方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及基板處理裝置和基板處理方法。

【背景技術】
[0002] 基板處理裝置是在半導體等的制造工序中，向晶片或液晶基板等基板的表面供給 處理液，對該基板表面進行處理，之后向基板表面供給超純水等清洗液對該基板表面進行 清洗，進而將其干燥的裝置。在該干燥工序中，由于近年來的伴隨半導體的高集成化、高容 量化的微細化，發(fā)生例如存儲器單元、柵極周圍的圖案倒塌的問題。這是由圖案彼此的間 隔、構造、清洗液的表面張力等引起的。
[0003] 于是，以抑制上述圖案倒塌為目的，提出了使用表面張力比超純水還小的IPA (2 -丙醇：異丙醇）的基板干燥方法(例如參照專利文獻1)，在量產工場等中使用將基板表 面上的超純水置換為IPA以進行基板干燥的方法。
[0004] 現(xiàn)有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :日本特開2008 - 34779號公報


【發(fā)明內容】

[0007] 發(fā)明要解決的技術問題
[0008] 但是，半導體的微細化不斷發(fā)展，即使使用IPA這樣的表面張力小的有機溶劑等 液體進行干燥，晶片的微細圖案也會由于該液體的表面張力等而倒塌。
[0009] 例如，在液體不斷干燥的過程中，在基板W表面的各部的干燥速度產生不均勻，如 圖5 (B)所示，當液體A1殘留于一部分的圖案P之間時，圖案由于該部分的液體A1的表面 張力而倒塌。特別是，殘留有液體的部分的圖案彼此由于液體的表面張力引起的靠近而發(fā) 生彈性變形的倒塌，溶解在該液體中的微少的殘渣凝聚，之后當液體完全干燥時，倒塌的圖 案彼此由于殘渣的存在等而彼此固接。
[0010] 本發(fā)明的技術問題在于提供在基板的干燥時能夠使表面上的液體瞬時干燥的基 板處理裝置和基板處理方法。
[0011] 用于解決技術問題的技術方案
[0012] 本發(fā)明提供包括基板清洗室和基板干燥室的基板處理裝置，其中，基板清洗室包 括：向基板的表面供給清洗液的清洗液供給部；和向被供給有清洗液的基板的表面供給揮 發(fā)性溶劑，將基板的表面的清洗液置換為揮發(fā)性溶劑的溶劑供給部，基板干燥室包括加熱 干燥機構，該加熱干燥機構對在基板清洗室中被供給有揮發(fā)性溶劑的基板的表面進行加 熱，將通過加熱作用在基板的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠除去，對基板的表面進行干燥， 上述加熱干燥機構從下側對基板的在鉛垂方向上朝向下方配置的表面進行加熱，使通過加 熱作用在基板的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠利用重力落下除去，對基板的表面進行干 燥。
[0013] 本發(fā)明提供使用基板清洗室和基板干燥室的基板處理方法，其中，在基板清洗室 中進行：向基板的表面供給清洗液的工序；和向被供給有清洗液的基板的表面供給揮發(fā)性 溶劑，將基板的表面的清洗液置換為揮發(fā)性溶劑的工序，在基板干燥室中進行：對在基板清 洗室中被供給有揮發(fā)性溶劑的基板的表面進行加熱，將通過加熱在基板的表面生成的揮發(fā) 性溶劑的液珠除去，對基板的表面進行干燥的工序，上述對基板的表面進行加熱、進行干燥 的工序，由加熱干燥機構從下側對基板的在鉛垂方向上朝向下方配置的表面進行加熱，使 通過加熱作用在基板的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠利用重力落下除去，對基板的表面進 行干燥。
[0014] 發(fā)明效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置和基板處理方法，在基板的干燥時能夠使表面上的液 體瞬時干燥。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是表示基板處理裝置的示意圖。
[0017] 圖2是表示基板處理裝置的基板清洗室的結構的示意圖。
[0018] 圖3是表示基板處理裝置的基板干燥室的結構的示意圖。
[0019] 圖4是表示基板處理裝置的輸送機構的結構的示意圖。
[0020] 圖5是表示基板表面的揮發(fā)性溶劑的干燥狀況的示意圖。
[0021] 圖6是表示基板處理裝置中的溶基板干燥室的變形例的示意圖。
[0022] 附圖標記說明
[0023] 10基板處理裝置
[0024] 12輸送機械手(基板輸送機構）
[0025] 50基板清洗室
[0026] 57清洗液供給部
[0027] 58溶劑供給部
[0028] 100基板干燥室
[0029] 101處理箱
[0030] 102工作臺
[0031] 103加熱干燥機構
[0032] 103A 燈
[0033] 103CU03D 反射器
[0034] 103E 玻璃罩
[0035] 105吹飛氣體供給部
[0036] 105A 噴嘴 [0037] W 基板

【具體實施方式】
[0038] 如圖1所示，基板處理裝置10設置有基板供排部20、基板保管用緩沖部30和多個 基板處理室40,在基板供排部20與基板保管用緩沖部30之間設置有輸送機械手11，在基 板保管用緩沖部30與基板處理室40之間設置有輸送機械手12。此處，如后所述，基板處理 室40由基板清洗室50和基板干燥室70組成。
[0039] 另外，在以下的說明中，基板干燥室70 (加熱機構76、吸引干燥機構77)是相對于 本發(fā)明的參考例，基板干燥室100 (加熱干燥機構103)是本發(fā)明的例子。
[0040] 基板供排部20能夠輸入、輸出多個基板收納盒21?；迨占{盒21收納未處理的 晶片、液晶基板等多個基板W，被輸入基板供排部20。此外，基板收納盒21收納由基板處理 室40處理后的基板W，被從基板供排部20輸出。未處理的基板W由輸送機械手11從在基 板供排部20內的基板收納盒21中形成為多層的各收納架被依次取出，供給到基板保管用 緩沖部30的后述的內部專用緩沖部31。供給到內部專用緩沖部31的未處理的基板W，進 而由輸送機械手12取出，供給到基板處理室40的基板清洗室50進行清洗處理。由基板清 洗室50清洗處理后的基板W由輸送機械手12從基板清洗室50取出，移載到基板干燥室70 進行干燥處理。這樣處理完成的基板W由輸送機械手12從基板干燥室70取出，放入基板 保管用緩沖部30的后述的外部專用緩沖部32暫時保管。在基板保管用緩沖部30的外部 專用緩沖部32內暫時保管的基板W由輸送機械手11取出，依次排出到基板供排部20內的 基板收納盒21的空的收納架。裝滿處理完的基板W的基板收納盒21被從基板供排部20 輸出。
[0041] 如圖4所示，在基板保管用緩沖部30中，保管未處理的基板W的多個內部專用緩 沖部31設置為形成有多層的架狀，并且，保持由基板處理室40清洗和干燥處理后的基板W 的多個外部專用緩沖部32設置為形成有多層的架狀。在外部專用緩沖部32的內部也能夠 設置有冷卻暫時保管中的基板W的冷卻機構。另外，內部專用緩沖部31、外部專用緩沖部 32也可以不形成為多層。
[0042] 基板處理室40在位于從基板保管用緩沖部30離開的靠基板處理室40的移動端 的位置的輸送機械手12的周圍（或兩側)，配置形成一組的基板清洗室50和基板干燥室70， 將在同一組的基板清洗室50進行清洗處理后的基板W移載到該同一組的基板干燥室70進 行干燥處理。在基板處理室40中，使基板清洗室50的清洗操作時間為N時，在基板干燥室 70的干燥操作時間為1時，構成一組的基板清洗室50和基板干燥室70的各設置個數(shù)i、j 設定為i :j = N :1。由此，在基板處理室40內使形成一組的全部的基板清洗室50和基板 干燥室70在同一時間帶并行運行時，使得將后續(xù)的基板W由它們的基板清洗室50清洗的 生產量與將由基板清洗室50完成清洗的先行的基板W由它們的基板干燥室70干燥的生產 量為大致同等。
[0043] 本實施例的基板處理室40在多層例如3層的各個中配置形成一組的基板清洗室 50和基板干燥室70,在使基板清洗室50的清洗操作時間是N = 3時，基板干燥室70的干 燥操作時間為1，因此在各層中設置有i = 3個基板清洗室50和j = 1個基板干燥室70。
[0044] 以下，詳細敘述構成基板處理室40的基板清洗室50和基板干燥室70。
[0045] 如圖2所示，基板清洗室50包括：成為處理室的處理箱51 ;設置在該處理箱51內 的杯狀部52 ;在該杯狀部52內將基板W以水平狀態(tài)支承的工作臺53 ;使該工作臺53在水 平面內旋轉的旋轉機構54 ;和在工作臺53的周圍升降的溶劑吸引排出部55。并且，基板清 洗室50包括：向工作臺53上的基板W的表面供給藥液的藥液供給部56 ;向工作臺53上的 基板W的表面供給清洗液的清洗液供給部57 ;供給揮發(fā)性溶劑的溶劑供給部58 ;和控制各 部分的控制部60。
[0046] 處理箱51在周壁的一部分開有基板進出口 51A。基板進出口 51A由閘51B開閉。
[0047] 杯狀部52形成為圓筒形狀，從周圍包圍工作臺53將其收納在內部。杯狀部52的 周壁的上部隨著向斜上方去直徑縮小，并且開口，使得工作臺53上的基板W向上方露出。該 杯狀部52接受從旋轉的基板W落下或飛濺的藥液、清洗液。另外，在杯狀部52的底部設置 有用于將接受的藥液、清洗液排出的排出管(未圖示)。
[0048] 工作臺53定位在杯狀部52的中央附近，設置為能夠在水平面內旋轉。該工作臺 53包括多個銷等支承部件53A，利用這些支承部件53A，能夠裝卸地保持晶片、液晶基板等 基板W。
[0049] 旋轉機構54包括與工作臺53連結的旋轉軸和作為使該旋轉軸旋轉的驅動源的電 機(均未圖示）等，利用電機的驅動經由旋轉軸使工作臺53旋轉。該旋轉機構54與控制部 60電連接，其驅動由控制部60控制。
[0050] 溶劑吸引排出部55包括包圍工作臺53的周圍且呈環(huán)狀地開口的溶劑吸引口 55A。 溶劑吸引排出部55包括使溶劑吸引口 55A升降的升降機構(未圖示)，在使溶劑吸引口 55A 位于比工作臺53的工作臺面更靠下位的位置的待機位置與使溶劑吸引口 55A位于保持在 工作臺53的基板W的周圍的工作位置之間使溶劑吸引口 55A升降。溶劑吸引口 55A吸引 并接受從基板W上飛散的揮發(fā)性溶劑。另外，在溶劑吸引口 55A連接有用于吸引揮發(fā)性溶 劑的排氣風扇或真空泵(未圖示）和用于將所吸引并接受的揮發(fā)性溶劑排出的排出管(未圖 示)。
[0051] 藥液供給部56包括對工作臺53上的基板W的表面從斜方向噴出藥液的噴嘴56A， 從該噴嘴56A向工作臺53上的基板W的表面供給藥液，例如用于抗蝕劑剝離處理的APM(氨 水和雙氧水的混合液)。噴嘴56A安裝在杯狀部52的周壁的上部，調整其角度和噴出流速 等，使得能夠向基板W的表面中心附近供給藥液。該藥液供給部56與控制部60電連接，其 驅動由控制部60控制。另外，藥液供給部56包括儲存藥液的罐、作為驅動源的泵、作為調 整供給量的調整閥的閥(均未圖示）等。
[0052] 清洗液供給部57包括對工作臺53上的基板W的表面從斜方向噴出清洗液的噴嘴 57A，從該噴嘴57A向工作臺53上的基板W的表面供給清洗液，例如用于清洗處理的純水 (超純水)。噴嘴57A安裝在杯狀部52的周壁的上部，調整其角度和噴出流速等，使得能夠 向基板W的表面中心附近供給藥液。該清洗液供給部57與控制部60電連接，其驅動由控 制部60控制。另外，清洗液供給部57包括儲存清洗液的罐、作為驅動源的泵、作為調整供 給量的調整閥的閥(均未圖示）等。
[0053] 溶劑供給部58包括對工作臺53上的基板W的表面從斜方向噴出揮發(fā)性溶劑的噴 嘴58A，從該噴嘴58A向工作臺53上的基板W的表面供給揮發(fā)性溶劑，例如IPA。該溶劑供 給部58向由清洗液供給部57供給的清洗液清洗后的基板W的表面供給揮發(fā)性溶劑，將基 板W的表面的清洗液置換為揮發(fā)性溶劑。噴嘴58A安裝在杯狀部52的周壁的上部，調整其 角度和噴出流速等，使得能夠向基板W的表面中心附近供給藥液。該溶劑供給部58與控制 部60電連接，其驅動由控制部60控制。另外，溶劑供給部58包括儲存揮發(fā)性溶劑的罐、作 為驅動源的泵、作為調整供給量的調整閥的閥(均未圖示）等。
[0054] 此處，作為揮發(fā)性溶劑，除了 IPA之外，還能夠使用例如乙醇等一價的醇類，或二 乙醚、甲乙醚等醚等、以及碳酸乙烯酯等。另外，揮發(fā)性溶劑優(yōu)選可溶于水。
[0055] 控制部60包括集中控制各部分的微機和存儲關于基板處理的基板處理信息和各 種程序等的存儲部。該控制部60基于基板處理信息和各種程序控制旋轉機構54、溶劑吸引 排出部55、藥液供給部56、清洗液供給部57、溶劑供給部58等，對旋轉中的工作臺53上的 基板W的表面進行利用藥液供給部56的藥液的供給、利用清洗液供給部57的清洗液的供 給、利用溶劑供給部58的揮發(fā)性溶劑的供給等的控制。
[0056] 如圖3所示，基板干燥室70包括：作為處理室的處理箱71 ;設置在該處理箱71內 的杯狀部72 ;在該杯狀部72內將基板W以水平狀態(tài)支承的工作臺73 ;使該工作臺73在水 平面內旋轉的旋轉機構74 ;供給氣體的氣體供給部75 ;對被供給有揮發(fā)性溶劑的基板W的 表面進行加熱的加熱機構76 ;用于對由加熱機構76加熱后的基板W的表面進行干燥的吸 引干燥機構77 ;和控制各部分的控制部80。
[0057] 處理箱71、杯狀部72、工作臺73、旋轉機構74與基板清洗室50中的處理箱51、杯 狀部52、工作臺53、旋轉機構54同樣。另外，在圖3中，71A是基板出入口，71B表示閘、73A 表示銷等支承部件。
[0058] 氣體供給部75包括對工作臺73上的基板W的表面從斜方向噴出氣體的噴嘴75A， 從該噴嘴75A向工作臺73上的基板W的表面供給氣體例如氮氣，在處理箱71內使基板W 的表面上的空間成為氮氣氣氛。噴嘴75A安裝在杯狀部72的周壁的上部，調整其角度、噴 出流速等，使得氣體被供向基板W的表面中心附近。該氣體供給部75與控制部80電連接， 其驅動由控制部80控制。另外，氣體供給部75包括儲存氣體的罐、成為調整供給量的調整 閥的閥(均未圖示）等。
[0059] 此處，作為供給的氣體，能夠使用氮氣以外的不活潑氣體例如氬氣、二氧化碳氣 體、氦氣等。因為該不活潑氣體被供給到基板W的表面，所以能夠除去基板W的表面上的氧， 防止生成水印(水漬)。另外，供給的氣體優(yōu)選是加熱后的氣體。
[0060] 加熱機構76包括多個燈76A，設置在工作臺73的上方，通過各燈76A的點亮向工 作臺73上的基板W的表面照射光。該加熱機構76構成為能夠利用移動機構76B在上下方 向（升降方向)上移動，在接近杯狀部72的照射位置(如圖3中的實線所示，接近基板W的表 面的位置)與從杯狀部72離開規(guī)定距離的待機位置(如圖3中的點劃線所示，從基板W的表 面離開的位置)之間移動。在將基板W放置在基板干燥室70的工作臺73上時，使加熱機構 76預先定位在待機位置，由此能夠避免加熱機構76妨礙基板W輸入。加熱機構76可以是 在燈點亮后下降或是在下降后點亮燈中的任一種。該加熱機構76與控制部80電連接，其 驅動由控制部80控制。
[0061] 此處，作為加熱機構76,例如能夠使用將直管型的燈76A排列多個而設置的機構 或將燈泡型的燈76A陣列狀地設置有多個的機構。此外，作為燈76A，例如能夠使用鹵素燈、 氙閃光燈等。
[0062] 在使用加熱機構76的基板W的加熱工序中，通過該加熱機構76的加熱，如圖5(A) 所示，與基板W的表面上的圖案P接觸的揮發(fā)性溶劑的液體A1與其它部分的揮發(fā)性溶劑的 液體A1相比更早開始氣化。即，供給到基板W的表面的揮發(fā)性溶劑的液體A1中、僅與基板 W的表面接觸的部分被急速加熱而成為氣相。由此。在基板W的表面上的圖案P的周圍，由 于揮發(fā)性溶劑的液體A1的氣化(沸騰)，氣體層(氣泡的集合）即揮發(fā)性溶劑的氣層A2形成 為薄膜。因此，相鄰的圖案P之間的揮發(fā)性溶劑的液體A1被該氣層A2向基板W的表面壓 出，并且由于自己的表面張力而形成多個液珠。
[0063] 吸引干燥機構77與基板清洗室50中的上述溶劑吸引排出部55實質上相同，將在 工作臺73的周圍呈環(huán)狀地開口的溶劑吸引口 77A設定在定位于在工作臺73保持的基板W 的周圍的工作位置來發(fā)揮作用。溶劑吸引口 55A吸引并接受從旋轉的基板W上飛散的揮發(fā) 性溶劑。該吸引干燥機構77與控制部80電連接，其驅動由控制部80控制。另外，在溶劑 吸引口 77A連接有：用于吸引揮發(fā)性溶劑的液珠的真空泵(未圖示);和用于將吸引且接受到 的揮發(fā)性溶劑的液珠排出的排出管(未圖示)。
[0064] 控制部80包括集中控制各部分的微機和存儲關于基板處理的基板處理信息和各 種程序等的存儲部。該控制部80基于基板處理信息和各種程序控制旋轉機構74、氣體供給 部75、加熱機構76、吸引干燥機構77等，對旋轉中的工作臺73上的基板W的表面進行利用 氣體供給部75的氣體的供給、利用加熱機構76的加熱、利用吸引干燥機構77的吸引等的 控制。
[0065] 以下說明由基板處理裝置10進行的基板W的清洗和干燥處理順序。
[0066] (1)由輸送機械手12取出由輸送機械手11從基板供排部20的基板收納盒21供 給到基板保管用緩沖部30的內部專用緩沖部31的基板W，在將該基板W放置在基板處理室 40中的基板清洗室50的工作臺53上的狀態(tài)下，基板清洗室50的控制部60控制旋轉機構 54,使工作臺53以規(guī)定的轉速旋轉，接著，在將溶劑吸引排出部55定位在待機位置的狀態(tài) 下，控制藥液供給部56,從噴嘴56A向旋轉的工作臺53上的基板W的表面供給規(guī)定時間的 藥液即APM。作為藥液的APM從噴嘴56A向旋轉的工作臺53上基板W的中央噴出，由于基 板W的旋轉帶來的離心力擴散到基板W的表面整體。由此，工作臺53上的基板W的表面被 APM覆蓋而被處理。
[0067] 另外，控制部60使工作臺53從上述（1)到后述（3)持續(xù)旋轉。此時，工作臺53的 轉速、規(guī)定時間等的處理條件已預先設定，但能夠由操作者任意地變更。
[0068] (2)接著，控制部60停止藥液的供給，之后控制清洗液供給部57,從噴嘴57A向旋 轉的工作臺53上的基板W的表面供給規(guī)定時間的清洗液即超純水。作為清洗液的超純水 從噴嘴57A向旋轉的工作臺53上的基板W的中央噴出，由于基板W的旋轉帶來的離心力擴 散到基板W的表面整體。由此，工作臺53上的基板W的表面被超純水覆蓋而被清洗。
[0069] (3)接著，控制部60在由清洗液供給部57進行的基板W的清洗完成時，使溶劑吸 引排出部55定位在工作位置，控制溶劑供給部58,從噴嘴58A向旋轉的工作臺53上的基板 W的表面供給規(guī)定時間的揮發(fā)性溶劑即IPA。另外，IPA的供給優(yōu)選在超純水干燥之前進行。 作為揮發(fā)性溶劑的IPA從噴嘴58A向旋轉的工作臺53上的基板W的中央噴出，由于基板W 的旋轉帶來的離心力擴散到基板W的表面整體。此時，從旋轉的基板W上飛散的IPA被溶 劑吸引排出部55吸引。由此，工作臺53上的基板W的表面從超純水置換為IPA。另外，此 時的工作臺53即基板W的轉速設定為，以基板W的表面不露出的程度，揮發(fā)性溶劑的膜在 基板W的表面上形成為薄膜。
[0070] 此外，使從溶劑供給部58的噴嘴58A噴出的IPA的溫度低于其沸點，確實地將液 體狀態(tài)的IPA向基板W的表面供給，由此在基板W的表面的整個區(qū)域，超純水可靠地均等地 置換為IPA。本例中，IPA以液體狀態(tài)對基板W連續(xù)供給。
[0071] (4)接著，控制部60使基板清洗室50的工作臺53的旋轉停止，輸送機械手12將 停止旋轉的工作臺53上的基板W從基板清洗室50取出，在將該基板W放置在基板處理室 40中的基板干燥室70的工作臺73上的狀態(tài)下，基板干燥室70的控制部80控制氣體供給 部75,從噴嘴75A向旋轉的工作臺73上的基板W的表面供給規(guī)定時間的氣體即氮氣。氮氣 從噴嘴75A向工作臺73上的基板W的整個區(qū)域噴出。由此，包圍工作臺73上的基板W的 空間成為氮氣氛。通過使該空間為氮氣氛，使得氧濃度減少，能夠抑制基板W的表面中的水 印的產生。
[0072] 另外，控制部80使工作臺73從上述（4)到后述（6)繼續(xù)旋轉。此時，預先設定了 工作臺73的轉速和規(guī)定時間等的處理條件，但能夠由操作者任意地變更。
[0073] (5)接著，控制部80當上述（3)的IPA的轉換完成時，控制加熱機構76,使一直處 于待機位置的加熱機構76定位于照射位置，使加熱機構76的各燈76A點亮，將旋轉的工作 臺73上的基板W加熱規(guī)定時間。此時，加熱機構76能夠進行能夠使基板W的溫度10秒成 為100度以上的加熱。由此，能夠使與基板W的表面上的圖案P接觸的揮發(fā)性溶劑的液體 A1瞬時氣化，使基板W的表面上的其它部分的基板處理裝置的液珠A1直接液珠化。
[0074] 此處，在加熱機構76的加熱干燥中，為了使與基板W的圖案P接觸的作為揮發(fā)性 溶劑的IPA瞬時氣化，以數(shù)秒的時間將基板W加熱到數(shù)百度的高溫是很重要的。此外，必 須不加熱IPA，而僅加熱基板W。為此，優(yōu)選使用在波長500?3000nm包括峰值強度的燈 76A。此外，為了進行可靠的干燥，基板W的最終溫度(通過加熱到達的最高溫度）優(yōu)選是比 處理液、溶劑的大氣壓中的沸點還高20°C以上的加熱溫度，此外，優(yōu)選達到最終溫度的時間 為10秒內，例如處于數(shù)10msec?數(shù)秒的范圍內。
[0075] (6)通過加熱機構76的加熱作用在基板W的表面生成的IPA的液珠，由于基板W 的旋轉帶來的離心力向外周飛散，到達吸引干燥機構77。此時，對溶劑吸引口 77A施加吸引 力，因此到達吸引干燥機構77的IPA的液珠經由溶劑吸引口 77A被吸引除去。由此，干燥 結束。由此，在本實施例中，旋轉工作臺73、旋轉機構74、吸引干燥機構77構成將通過加熱 機構76的加熱作用在基板的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠除去，對基板的表面進行干燥 的干燥機構。
[0076] (7)接著，控制部80使工作臺73的旋轉停止，將在停止旋轉的工作臺73上完成干 燥的基板W由輸送機械手12從基板干燥室70取出，將該基板W放入基板保管用緩沖部30 的外部專用緩沖部32。
[0077] 另外，在上述（7)的基板W的取出前，控制部80使加熱機構76的燈76A熄滅，并 且定位于待機位置。由此，在取出基板W時加熱機構76不會造成妨礙。
[0078] (8)輸送機械手11將基板W從基板保管用緩沖部30的外部專用緩沖部32取出， 向基板供排部20的基板收納盒21排出。
[0079] 由此，在基板處理裝置10中，基板處理室40包括基板清洗室50和基板干燥室70， 在基板清洗室50與基板干燥室70之間設置有作為基板輸送機構的輸送機械手12。由此， 在基板清洗室50中，進行：向基板W的表面供給清洗液的工序；和向被供給有清洗液的基 板W的表面供給揮發(fā)性溶劑，將基板W的表面的清洗液置換為揮發(fā)性溶劑的工序，在基板清 洗室50中被供給有揮發(fā)性溶劑的基板W由輸送機械手12輸送到基板干燥室70。然后，在 基板干燥室70中進行：對在基板清洗室50中被供給有揮發(fā)性溶劑的基板W進行加熱的工 序；和將通過基板W的加熱在基板W的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠除去，對基板W的表面 進行干燥的工序。
[0080] 根據(jù)本實施例，達到以下的作用效果。
[0081] (a)通過加熱機構76對基板W的加熱作用，在基板W的表面上的圖案P的周圍完 成置換的揮發(fā)性溶劑即IPA的液體氣化，由此在基板W的表面上的圖案P的周圍，IPA氣化 后的氣層形成為薄膜。因此，基板W的相鄰圖案P之間的IPA的液體被氣層壓出，并且由自 身的表面張力而形成多個液珠。這樣在基板W的表面生成的IPA的液珠由于基板W的旋轉 帶來的離心力向外周飛散，由吸引干燥機構77立即吸引除去。由此，在基板W的整個表面 能夠使IPA液體瞬時干燥，使基板W的表面的各部分的干燥速度均勻，結果不會在一部分的 圖案P之間產生IPA的殘留，能夠抑制由這樣的殘留IPA的表面張力引起的圖案P的倒塌。
[0082] (b)相互分開地設置基板清洗室50和基板干燥室70,將清洗液供給工序和揮發(fā)性 溶劑的置換工序以及加熱工序和干燥工序并行處理。
[0083] 基板清洗室50不需要燈等加熱機構，基板干燥室70不需要清洗液供給部或溶劑 供給部。由此，例如在基板處理裝置10包括多個基板清洗室50時，與該基板清洗室50和 基板干燥室70合并的結構相比，能夠實現(xiàn)設備的緊湊化。
[0084] 能夠將基板清洗室50中的清洗液供給工序和揮發(fā)性溶劑的置換工序、以及基板 干燥室70中的加熱工序和干燥工序并行處理，能夠提高基板W的生產率。由此，在基板W 大型化時也能夠提高其量產性。
[0085] 圖6是將上述基板處理裝置10中的基板干燥室70代替為基板干燥室100的本發(fā) 明的例子。基板干燥室100與基板干燥室70的不同點是，從下側對基板W的在鉛垂方向上 朝向下方配置的表面進行加熱，使通過加熱作用在基板W的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠 利用重力落下除去，對基板W的表面進行干燥。另外，關于基板清洗室50,說明使用與前面 作為參考例敘述的基板清洗室50相同的結構的例子。
[0086] 如圖6所示，基板干燥室100包括：作為處理室的處理箱101 ;固定在該處理箱101 的頂面的工作臺102 ;支承在該處理箱101內的底面的加熱干燥機構103 ;向該處理箱101 內供給氣體的氣氛氣體供給部104 ;向加熱干燥機構103供給氣體的吹飛氣體供給部105 ; 和控制各部分的控制部110。加熱干燥機構103對被供給有揮發(fā)性溶劑的基板W的表面進 行加熱，將通過加熱作用在基板W的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠除去，對基板W的表面進 行干燥。
[0087] 處理箱101包括基板出入口 101A和閘101B。
[0088] 工作臺102包括保持基板W的夾具102A，將基板W的表面(正面)配置為在鉛垂方 向上朝向下方。
[0089] 加熱干燥機構103包括多個燈103A，設置在工作臺102的下方，利用各燈103A的 點亮向工作臺102上的基板W的向下的表面照射光。該加熱干燥機構103構成為能夠利用 移動機構103B在上下方向（升降方向)上移動，在照射位置(如圖6中的實線所示，接近基板 W的表面的位置)與待機位置(如圖6中的點劃線所示，從基板W的表面離開的位置)之間移 動。在將基板W放置在基板干燥室100的工作臺102上時，使加熱機構103預先定位在待 機位置，由此能夠避免加熱機構103妨礙基板W輸入。加熱機構103可以是在燈點亮后上 升或是在上升后點亮燈中的任一種。該加熱干燥機構103與控制部110電連接，其驅動由 控制部110控制。
[0090] 此處，作為加熱干燥機構103,例如能夠使用將直管型的燈103A排列多個而設置 的機構或將燈泡型的燈103A陣列狀地設置有多個的機構。此外，作為燈103A，例如能夠使 用鹵素燈、氙閃光燈等。
[0091] 在使用加熱干燥機構103的基板W的加熱工序中，通過該加熱干燥機構103的加 熱，與基板W的表面上的圖案P接觸的揮發(fā)性溶劑的液體與其它部分的揮發(fā)性溶劑的液體 相比更早開始氣化。即，供給到基板W的表面的揮發(fā)性溶劑的液體中、僅與基板W的表面接 觸的部分迅速被加熱而成為氣相。由此。在基板W的表面上的圖案P的周圍，由于揮發(fā)性 溶劑的液體的氣化(沸騰)，氣體層(氣泡的集合)即揮發(fā)性溶劑的氣層形成為薄膜。因此，相 鄰的圖案P之間的揮發(fā)性溶劑的液體被該氣層向基板W的表面壓出，并且由于自己的表面 張力而形成多個液珠。然后，通過該加熱干燥機構103的加熱作用在基板W的向下的表面 生成的揮發(fā)性溶劑的液珠利用重力落下而被除去，基板W的表面被干燥。
[0092] 另外，加熱干燥機構103在成為燈103A的背后的向上的面和成為保持于工作臺 102的基板W的背后的該工作臺102的向下的面上，分別設置有用于提高燈103A的照射效 率的反射器l〇3C、103D。此外，加熱干燥機構103在燈103A的上部具有用于包覆并保護燈 103A的玻璃罩103E。作為該保護罩，可以是透過紅外線的石英板等。
[0093] 氣氛氣體供給部104包括向處理箱101內供給不活潑氣體例如氮氣的噴嘴104A， 在處理箱101內使基板W的表面上的空間為氮氣氣氛。由此，除去基板W的表面上的氧，防 止產生水印(水漬)，達到對揮發(fā)性溶劑的防爆。另外，供給的氣體優(yōu)選是加熱后的氣體。
[0094] 吹飛氣體供給部105包括對下降至待機位置的加熱干燥機構103的玻璃罩103E 吹出不活潑氣體例如氮氣的噴嘴105A，將如上所述從基板W的表面落下并到達該玻璃罩 103E的揮發(fā)性溶劑的液珠向處理箱101的底面?zhèn)却碉w除去。在處理箱101的底面設置有用 于將吹飛除去的揮發(fā)性溶劑的液珠吸引排出的排出管106。在排出管106設置有作為排出 閥的閥106A。此外，排出管106與排氣風扇或真空泵(未圖示）連接。
[0095] 另外，基板干燥室100也能夠包括將在基板W生成的液珠從基板表面吹飛的吹飛 氣體供給部107。吹飛氣體供給部107包括對放置在工作臺102的基板W的向下的表面吹 出不活潑氣體例如氮氣的噴嘴107A，能夠將通過加熱干燥機構103的加熱作用在基板W的 向下的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠吹飛除去。吹飛氣體供給部107從加熱干燥機構103 的燈103A的點亮前或點亮中開始供給氣體，例如在燈103A熄滅后停止氣體的供給。
[0096] 此外，從噴嘴105AU07A供給的氣體優(yōu)選是加熱后的氣體。
[0097] 控制部110包括集中控制各部分的微機和存儲關于基板處理的基板處理信息和 各種程序等的存儲部。該控制部110基于基板處理信息和各種程序控制加熱干燥機構103、 氣氛氣體供給部104、吹飛氣體供給部105、107、閥106A等。
[0098] 以下，說明在基板處理裝置10中，基板干燥室100的基板W的加熱干燥處理順序。
[0099] (1)將在前一工序的基板清洗室50中清洗完成的基板W由輸送機械手12取出。 輸送機械手12將該基板W反轉，將該基板W以在鉛垂方向上向下的姿勢插入處理箱101，放 置于工作臺102?？刂撇?10控制氣氛氣體供給部104,使處理箱101內為氮氣氣氛。
[0100] (2)控制部110控制加熱干燥機構103定位于照射位置，點亮加熱干燥機構103的 各燈103A，將基板W的向下的表面加熱規(guī)定時間。此時，加熱干燥機構103能夠進行能夠使 基板W的溫度10秒達到100度以上的加熱。由此，能夠使得基板W的表面上的與圖案P接 觸的揮發(fā)性溶劑的液體瞬時氣化，基板W的表面上的其它部分的揮發(fā)性溶劑的液體立即液 珠化。
[0101] 此處，在加熱干燥機構103進行的加熱干燥中，為了使與基板W的圖案P接觸的作 為揮發(fā)性溶劑的IPA瞬時氣化，以數(shù)秒的時間將基板W加熱到數(shù)百度的高溫是很重要的。此 夕卜，必須不加熱IPA，而僅加熱基板W。為此，優(yōu)選使用在波長500?3000nm包括峰值強度 的燈103A。此外，為了進行可靠的干燥，基板W的最終溫度(通過加熱到達的最高溫度）優(yōu) 選是比處理液、溶劑的大氣壓中的沸點還高20°C以上的加熱溫度，此外，優(yōu)選達到最終溫度 的時間為10秒內，例如處于數(shù)10msec?數(shù)秒的范圍內。
[0102] (3)通過加熱干燥機構103的加熱作用在基板W的表面生成的IPA的液珠由于重 力落下而被除去，由此基板W的表面被干燥。另外，從基板W的表面落下除去的IPA的液珠 在到達加熱干燥機構103的玻璃罩103E之后，被吹飛氣體供給部105對下降至待機位置的 加熱干燥機構103的玻璃罩103E供給的氣體吹飛除去，被吸引到處理箱101的底面的排出 管106,向外部排出。
[0103] 另外，通過加熱干燥機構103的加熱作用在基板W的表面生成的IPA的液壓，能夠 被吹飛氣體供給部107供給的氣體吹飛除去。被氣體吹飛而落下到處理箱101的底面的 IPA的液珠被吸引到底面的排出管106,向外部排出。
[0104] (4)輸送機械手12將工作臺102上干燥完成的基板W從處理箱101取出。輸送機 械手12再次將該基板W反轉，將該基板W以在鉛垂方向上向上的姿勢放入基板保管用緩沖 部30的外部專用緩沖部32。此處，如上所述，在外部專用緩沖部的內部設置有冷卻機構的 情況下，利用該冷卻機構強制地冷卻基板W。
[0105] 另外，在上述（4)的基板W取出之前，控制部110使加熱機構103的燈103A熄滅， 并且定位于待機位置。由此在基板W取出時，加熱機構103不會造成妨礙。
[0106] 根據(jù)本實施例，利用加熱干燥機構103從下側對基板W的在鉛垂方向上朝向下方 配置的表面進行加熱，使通過加熱作用在基板W的表面生成的IPA液珠由于重力落下除去。 由此，不需要為了除去IPA的液珠而使基板W旋轉，能夠簡單地干燥基板W的整個表面的液 體，能夠簡易地抑制這樣的殘留IPA的液體的表面引力引起的圖案P的倒塌。但是，也能夠 使基板W旋轉，一并采用將在基板W的表面生成的IPA的液珠，利用其重力的作用以及由基 板的旋轉帶來的離心力進行除去的機構。
[0107] 以上根據(jù)附圖詳細敘述了本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明的具體結構并不限定于該 實施例，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內的設計變更也包含于本發(fā)明。
[0108] 例如，在實施例中，說明了在基板清洗室向基板供給IPA等揮發(fā)性溶劑，將被供給 有揮發(fā)性溶劑的基板輸送到基板干燥室，在該基板干燥室中進行基板的干燥的例子。但是， 也可以在基板清洗室中進行至清洗液的洗凈，之后，將由清洗液清洗后的基板輸送到基板 干燥室，在該基板干燥室中，例如在使基板旋轉的同時供給IPA等揮發(fā)性溶劑，將清洗液置 換為IPA，以及與上述同樣、進行利用加熱機構的基板的瞬間的加熱，然后將通過加熱產生 的IPA等揮發(fā)性溶劑的液珠除去以進行干燥。此時，基于揮發(fā)性高的IPA等的從向基板供 給到干燥的處理能夠在同一室中實施、能夠使IPA等的從向基板供給到干燥的時間較短等 方面，這種方案在安全上是有利的。另外，揮發(fā)性溶劑的供給能夠采用與圖2的噴嘴58A同 樣的結構。
[0109] 氣體供給部75、氣氛氣體供給部104的氮氣等不活潑氣體的供給動作，在基板W定 位于各個供給位置之后開始，但是也可以在定位之前開始供給。
[0110] 在各實施例中，加熱機構76、加熱干燥機構103對基板W的加熱也可以在將處理 箱111內減壓后的狀態(tài)下進行。處理箱111內的IPA等揮發(fā)性溶劑的沸點下降，在比大氣 壓下的溫度更低的溫度沸騰，因此能夠減少對基板施加的熱損。
[0111] 在各實施例中，在停止對基板w的清洗液的供給之后開始IPA等揮發(fā)性溶劑的供 給，但是也可以在清洗液的清洗的后期，從還對基板W供給清洗液時開始揮發(fā)性溶劑的供 給。
[0112] 此外，也可以在向基板W供給IPA等揮發(fā)性溶劑之前，使處理箱51內為氮氣等不 活潑氣體氣氛。
[0113] 工業(yè)上的可利用性
[0114] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在基板的干燥時使表面上的液體瞬時干燥的基板處理裝置 和基板處理方法。
【權利要求】
1. 一種基板處理裝置，其包括基板清洗室和基板干燥室，其特征在于： 基板清洗室包括：向基板的表面供給清洗液的清洗液供給部；和向被供給有清洗液的 基板的表面供給揮發(fā)性溶劑，將基板的表面的清洗液置換為揮發(fā)性溶劑的溶劑供給部， 基板干燥室包括加熱干燥機構，該加熱干燥機構對在基板清洗室中被供給有揮發(fā)性溶 劑的基板的表面進行加熱，將通過加熱作用在基板的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠除去， 對基板的表面進行干燥， 所述加熱干燥機構從下側對基板的在鉛垂方向上朝向下方配置的表面進行加熱，使通 過加熱作用在基板的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠利用重力落下除去，對基板的表面進行 干燥。
2. 如權利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于： 所述基板干燥室包括：保持基板，將基板的表面在鉛垂方向上朝向下方配置的工作臺； 和從下側對保持于工作臺的基板的在鉛垂方向上朝向下方配置的表面進行加熱的加熱干 燥機構。
3. 如權利要求2所述的基板處理裝置，其特征在于： 所述加熱干燥機構包括燈，在作為燈的背后的向上的面和作為保持于工作臺的基板的 背后的該工作臺的向下的面上，分別設置有用于提高燈的照射效率的反射器。
4. 如權利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于： 所述加熱干燥機構包括燈，在該燈的上部包括包覆保護燈的保護罩。
5. 如權利要求4所述的基板處理裝置，其特征在于： 所述加熱干燥機構附帶包括吹飛氣體供給部， 吹飛氣體供給部包括對加熱干燥機構的保護罩吹出不活潑氣體的噴嘴，將從基板的表 面落下并到達該保護罩的揮發(fā)性溶劑的液珠吹飛除去。
6. -種使用基板清洗室和基板干燥室的基板處理方法，其特征在于： 在基板清洗室中進行：向基板的表面供給清洗液的工序；和向被供給有清洗液的基板 的表面供給揮發(fā)性溶劑，將基板的表面的清洗液置換為揮發(fā)性溶劑的工序， 在基板干燥室中進行：對在基板清洗室中被供給有揮發(fā)性溶劑的基板的表面進行加 熱，將通過加熱在基板的表面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠除去，對基板的表面進行干燥的工 序， 所述對基板的表面進行加熱、進行干燥的工序，由加熱干燥機構從下側對基板的在鉛 垂方向上朝向下方配置的表面進行加熱，使通過加熱作用在基板的表面生成的揮發(fā)性溶劑 的液珠利用重力落下除去，對基板的表面進行干燥。
7. 如權利要求6所述的基板處理方法，其特征在于： 利用吹飛氣體供給部吹出的不活潑氣體，將從所述基板的表面落下并到達加熱干燥機 構的保護罩的揮發(fā)性溶劑的液珠吹飛除去。
【文檔編號】H01L21/02GK104064445SQ201410099919
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權日:2013年3月18日
【發(fā)明者】林航之介, 古矢正明, 大田垣崇, 長嶋裕次, 木名瀬淳, 安部正泰 申請人:芝浦機械電子裝置股份有限公司