特開 2023-176416 基板処理装置及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023176416

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231206BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648G

H01L21/304 648F

H01L21/304 648L

H01L21/304 648K

H01L21/304 651H

H01L21/304 651K

H01L21/304 651L

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022088685

(22)【出願日】2022-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100093056

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100142930

【弁理士】

【氏名又は名称】戸高 弘幸

(74)【代理人】

【識別番号】100175020

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 知彦

(74)【代理人】

【識別番号】100180596

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 要

(74)【代理人】

【識別番号】100195349

【弁理士】

【氏名又は名称】青野 信喜

(72)【発明者】

【氏名】枝光 建治

(72)【発明者】

【氏名】山本 滋

(72)【発明者】

【氏名】岩田 敬次

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 健一

(72)【発明者】

【氏名】川井 侑哉

(72)【発明者】

【氏名】藤井 大樹

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AB03

5F157AB13

5F157AB34

5F157AC03

5F157AC24

5F157BB03

5F157BB09

5F157CE61

5F157CE62

5F157CE83

5F157CF04

5F157CF14

5F157CF16

5F157CF38

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF60

5F157CF99

5F157DA01

5F157DC86

(57)【要約】

【課題】溶剤が水封水に混入する場合であっても防爆的に問題が生じない基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【解決手段】制御部１１１は、水封式真空ポンプ４５を作動させてチャンバ３内を減圧し、第３のノズル１９から撥水剤ガスを供給して基板Ｗに対する処理を行う。その後、水封式真空ポンプ４５によるチャンバ３内の減圧が完了した場合には、開閉弁７３を開放して排水タンク５７内の水封水の一部を排出する。したがって、排水タンク５７内の水封水における撥水剤の濃度が一定以上に高くなることを抑制できる。その結果、撥水剤が水封水に混入する場合であっても防爆的に問題が生じない。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に対して所定の処理を行う基板処理装置において、
基板を収容して基板に対して処理を行うチャンバと、
純水に対して不溶性の溶剤を前記チャンバ内に溶剤ガスとして供給する溶剤ガス供給手段と、
前記チャンバ内の気体を吸引するものであって、気体を吸引する吸引口と、気体を排出する排出口と、水封水を供給される水封水供給口とを備えた水封式真空ポンプと、
前記チャンバに一端側が連通接続され、他端側が前記吸引口に連通接続された減圧管と、
前記排出口に連通接続され、前記溶剤を含む前記チャンバ内の気体及び水封水を貯留する排水タンクと、
前記排水タンクと前記水封式真空ポンプの水封水供給口とを連通接続する循環配管と、
前記循環配管に設けられ、前記循環配管内を流通する液体を冷却する熱交換器と、
前記排水タンクの上部に連通接続された排気管と、
前記排水タンクの下部に連通接続された排液管と、
前記排液管に設けられ、前記排液管における液体の流通を制御する開閉弁と、
前記水封式真空ポンプを作動させて前記チャンバ内を減圧し、前記溶剤ガス供給手段から溶剤ガスを供給して前記基板に対する処理を行った後、前記水封式真空ポンプによる前記チャンバ内の減圧が完了した場合には、前記開閉弁を開放して前記排水タンク内の液体の一部を排出する制御部と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理装置において、
前記制御部は、前記水封式真空ポンプを作動させて、前記排水タンク内の液体を前記循環配管により循環させた直後に前記開閉弁を開放することを特徴とする基板処理装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記チャンバ内に不活性ガスを供給する第１の不活性ガス供給手段をさらに備え、
前記制御部は、前記循環を行わせる際に、前記第１の不活性ガス供給手段から不活性ガスを供給させることを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記減圧管に設けられ、前記減圧管における気体の流通を制御する減圧開閉弁と、
前記チャンバ内に配置され、基板を収容して基板を処理液に浸漬させて処理を行う処理槽と、
前記チャンバの底部に一端側が連通接続され、前記チャンバの底部に貯留する処理液を排出するチャンバ排液管と、
前記チャンバ排液管の他端側が連通接続され、前記チャンバの下方に配置された下部タンクと、
前記下部タンクに不活性ガスを供給する第２の不活性ガス供給手段と、
前記下部タンクと前記減圧管とを連通接続した副減圧管と、
前記副減圧管に設けられ、前記副減圧管における気体の流通を制御する副減圧開閉弁と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記循環を行わせる際に、前記減圧開閉弁を閉止し、前記副減圧開閉弁を開放した状態で、前記第２の不活性ガス供給手段から不活性ガスを供給させることを特徴とする基板処理装置。

【請求項5】

請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記排水タンクは、前記水封水供給口より高い位置に配置されていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項6】

請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記排水タンクにおける液面の所定高さ位置を検出する液面センサをさらに備え、
前記制御部は、前記開閉弁を開放した後、前記液面センサが作動したら前記開閉弁を閉止することを特徴とする基板処理装置。

【請求項7】

請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記制御部は、次の基板が前記チャンバに搬入され、前記チャンバ内が減圧されるまでに前記開閉弁を閉止することを特徴とする基板処理装置。

【請求項8】

請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記排水タンクに水封水を供給する水封水供給管と、
前記水封水供給管に備えられ、水封水の流通を制御する水封水開閉弁と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記排水タンクの液面レベルに基づいて、前記水封水開閉弁を制御して、前記排水タンクに水封水を補充することを特徴とする基板処理装置。

【請求項9】

基板に対して所定の処理を行う基板処理方法において、
チャンバに基板を収容した後、前記チャンバ内を水封式真空ポンプにより減圧する減圧ステップと、
前記減圧を維持しつつ、純水に対して不溶性の溶剤を前記チャンバ内に溶剤ガスとして供給する供給ステップと、
前記水封式真空ポンプによる前記チャンバの減圧が完了した後、前記水封式真空ポンプの排出口に連通接続され、前記溶剤を含む前記チャンバ内の気体及び水封水を貯留する排水タンク内の液体の一部を排出する排出ステップと、
を実施することを特徴とする基板処理方法。

【請求項10】

請求項９に記載の基板処理方法において、
前記水封式真空ポンプによる前記チャンバの減圧が完了した後、前記排水タンクに一端側が連通接続され、前記水封式真空ポンプに他端側が連通接続された循環配管を介して、前記排水タンク内の液体を循環させる循環ステップをさらに実施し、
前記循環ステップの直後に、前記排出ステップにおける排出を行うことを特徴とする基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。基板は、例えば、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、有機ＥＬ(Electroluminescence)用基板、ＦＰＤ(Flat Panel Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板である。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の装置として、基板を加工する装置がある（例えば、特許文献１参照）。この装置は、チャックテーブルと、水封式真空ポンプと、排水タンクと、循環経路と、熱交換器とを備えている。

【0003】

チャックテーブルは、加工対象の基板が載置され、加工水が供給される。チャックテーブルに供給された加工水の一部と空気は、水封式真空ポンプの吸引により、吸引経路を通って排水タンクに貯留される。循環経路は、一端側が排水タンクに連通接続され、熱交換器を介して他端側が水封式真空ポンプの水封水供給口に連通接続されている。排水タンク内に貯留された加工水は、循環経路を通って熱交換器により冷却される。これにより、水封式真空ポンプに対して、冷却された新たな水封水を補充する必要がなく、完全循環式に構成できる。排水タンクは、加工水及び水封水と空気とを分離して、空気を大気に放出する。排水タンクは、開閉弁を備えた排出管が下部に接続されており、開閉弁の操作により排水可能に構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４６０８０７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、加工水と、水封水と、空気とが混合したものが排水タンクに貯留される。ところで、半導体の処理プロセスによっては、水封水に溶剤が混入することがある。そのため、水封水に溶剤が混入し続けると、水封水中の溶剤濃度が高くなり、排水タンク内で溶剤が揮発するので、防爆的に問題となる。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、溶剤が水封水に混入する場合であっても防爆的に問題が生じない基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板に対して所定の処理を行う基板処理装置において、基板を収容して基板に対して処理を行うチャンバと、純水に対して不溶性の溶剤を前記チャンバ内に溶剤ガスとして供給する溶剤ガス供給手段と、前記チャンバ内の気体を吸引するものであって、気体を吸引する吸引口と、気体を排出する排出口と、水封水を供給される水封水供給口とを備えた水封式真空ポンプと、前記チャンバに一端側が連通接続され、他端側が前記吸引口に連通接続された減圧管と、前記排出口に連通接続され、前記溶剤を含む前記チャンバ内の気体及び水封水を貯留する排水タンクと、前記排水タンクと前記水封式真空ポンプの水封水供給口とを連通接続する循環配管と、前記循環配管に設けられ、前記循環配管内を流通する液体を冷却する熱交換器と、前記排水タンクの上部に連通接続された排気管と、前記排水タンクの下部に連通接続された排液管と、前記排液管に設けられ、前記排液管における液体の流通を制御する開閉弁と、前記水封式真空ポンプを作動させて前記チャンバ内を減圧し、前記溶剤ガス供給手段から溶剤ガスを供給して前記基板に対する処理を行った後、前記水封式真空ポンプによる前記チャンバ内の減圧が完了した場合には、前記開閉弁を開放して前記排水タンク内の液体の一部を排出する制御部と、を備えていることを特徴とするものである。

【0008】

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、制御部は、水封式真空ポンプを作動させてチャンバ内を減圧し、溶剤ガス供給手段から溶剤ガスを供給して基板に対する処理を行う。その後、水封式真空ポンプによるチャンバ内の減圧が完了した場合には、開閉弁を開放して排水タンク内の液体の一部を排出する。したがって、排水タンク内の液体における溶剤の濃度が一定以上に高くなることを抑制できる。その結果、溶剤が水封水に混入する場合であっても防爆的に問題が生じない。

【0009】

また、本発明において、前記制御部は、前記水封式真空ポンプを作動させて、前記排水タンク内の液体を前記循環配管により循環させた直後に前記開閉弁を開放することが好ましい（請求項２）。

【0010】

溶剤が純水に対して不溶性であるので、排水タンク内において貯留する液体では、溶剤が分離する。そこで、循環配管により排水タンク内の液体を循環させることにより、溶剤と純水とを撹拌し、溶剤を純水に混合させる。その直後に開閉弁を開放するので、排水タンクから溶剤成分を確実に排出できる。

【0011】

また、本発明において、前記チャンバ内に不活性ガスを供給する第１の不活性ガス供給手段をさらに備え、前記制御部は、前記循環を行わせる際に、前記第１の不活性ガス供給手段から不活性ガスを供給させることが好ましい（請求項３）。

【0012】

チャンバ内の気体を排出して循環配管による循環を行わせる際に、第１の不活性ガス供給手段から不活性ガスを供給する。したがって、チャンバ内を減圧することなく、排水タンクの液体を循環させることができる。

【0013】

また、本発明において、前記減圧管に設けられ、前記減圧管における気体の流通を制御する減圧開閉弁と、前記チャンバ内に配置され、基板を収容して基板を処理液に浸漬させて処理を行う処理槽と、前記チャンバの底部に一端側が連通接続され、前記チャンバの底部に貯留する処理液を排出するチャンバ排液管と、前記チャンバ排液管の他端側が連通接続され、前記チャンバの下方に配置された下部タンクと、前記下部タンクに不活性ガスを供給する第２の不活性ガス供給手段と、前記下部タンクと前記減圧管とを連通接続した副減圧管と、前記副減圧管に設けられ、前記副減圧管における気体の流通を制御する副減圧開閉弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記循環を行わせる際に、前記減圧開閉弁を閉止し、前記副減圧開閉弁を開放した状態で、前記第２の不活性ガス供給手段から不活性ガスを供給させることが好ましい（請求項４）。

【0014】

制御部は、循環を行わせる際に、減圧開閉弁を閉止し、副減圧開閉弁を開放した状態で、第２の不活性ガス供給手段から不活性ガスを供給させる。したがって、チャンバ内に影響を与えることなく、水封式真空ポンプを作動させて排水タンク内の液体を循環させることができる。そのため、次の基板をチャンバ内に搬入するタイミングを早めることができるので、スループットを向上できる。

【0015】

また、本発明において、前記排水タンクは、前記水封水供給口より高い位置に配置されていることが好ましい（請求項５）。

【0016】

排水タンク内の液体が水封水供給口へ重力により移動する。したがって、循環配管にポンプなどの動力を必要としない。その結果、構成を簡易化してコストを抑制できるとともに、省電力化を図ることができる。

【0017】

また、本発明において、前記排水タンクにおける液面の所定高さ位置を検出する液面センサをさらに備え、前記制御部は、前記開閉弁を開放した後、前記液面センサが作動したら前記開閉弁を閉止することが好ましい（請求項６）。

【0018】

排水タンク内の液体が所定高さ位置を下回ることを防止できる。したがって、水封式真空ポンプの水封水が不足することに起因して、水封式真空ポンプの動作に悪影響を与えることを防止できる。ここでいう所定高さ位置は、水封式真空ポンプの動作に必要な水封水の容量に対応した高さ位置である。

【0019】

また、本発明において、前記制御部は、次の基板が前記チャンバに搬入され、前記チャンバ内が減圧されるまでに前記開閉弁を閉止することが好ましい（請求項７）。

【0020】

次の基板がチャンバに搬入されると、すぐにチャンバ内を減圧し始めることができる。したがって、次の処理を円滑に行うことができる。

【0021】

また、本発明において、前記排水タンクに水封水を供給する水封水供給管と、前記水封水供給管に備えられ、水封水の流通を制御する水封水開閉弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記排水タンクの液面レベルに基づいて、前記水封水開閉弁を制御して、前記排水タンクに水封水を補充することが好ましい（請求項８）。

【0022】

制御部は、排水タンクの液面レベルに基づいて、水封水開閉弁を制御して排水タンクに水封水を補充する。したがって、水封水が不足することがないので、水封式真空ポンプによる減圧動作を長期間にわたって安定して行うことができる。

【0023】

また、請求項９に記載の発明は、基板に対して所定の処理を行う基板処理方法において、チャンバに基板を収容した後、前記チャンバ内を水封式真空ポンプにより減圧する減圧ステップと、前記減圧を維持しつつ、純水に対して不溶性の溶剤を前記チャンバ内に溶剤ガスとして供給する供給ステップと、前記水封式真空ポンプによる前記チャンバの減圧が完了した後、前記水封式真空ポンプの排出口に連通接続され、前記溶剤を含む前記チャンバ内の気体及び水封水を貯留する排水タンク内の液体の一部を排出する排出ステップと、を実施することを特徴とするものである。

【0024】

［作用・効果］請求項９に記載の発明によれば、減圧ステップと供給ステップとの後、排出ステップにおいて、水封式真空ポンプによるチャンバの減圧が完了した後、排水タンク内の液体の一部を排出する。したがって、したがって、排水タンク内の液体における溶剤の濃度が一定以上に高くなることを抑制できる。その結果、溶剤が水封水に混入する場合であっても防爆的に問題が生じない。

【発明の効果】

【0025】

本発明に係る基板処理装置によれば、制御部は、水封式真空ポンプを作動させてチャンバ内を減圧し、溶剤ガス供給手段から溶剤ガスを供給して基板に対する処理を行う。その後、水封式真空ポンプによるチャンバ内の減圧が完了した場合には、開閉弁を開放して排水タンク内の液体の一部を排出する。したがって、排水タンク内の液体における溶剤の濃度が一定以上に高くなることを抑制できる。その結果、溶剤が水封水に混入する場合であっても防爆的に問題が生じない。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施例１に係る基板処理装置の全体構成を示す図である。

【図2】実施例１に係る処理の一例を示すタイムチャートである。

【図3】実施例１に係る循環ステップを表した模式図である。

【図4】実施例２に係る処理の一例を示すタイムチャートである。

【図5】実施例２に係る循環ステップを表した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下に本発明の実施例について説明する。

【実施例0028】

以下、図面を参照して本発明の実施例１について説明する。
図１は、実施例１に係る基板処理装置の全体構成を示す図である。

【0029】

＜１．装置構成＞

【0030】

基板処理装置１は、基板Ｗに対して所定の処理を行う。基板Ｗは、例えば、ほぼ円形状を呈する。基板処理装置１は、複数枚の基板Ｗに対して同時に同じ処理を行うことが可能である。基板処理装置１は、一枚の基板Ｗを処理することもできる。基板処理装置１は、いわゆるバッチ式の装置である。

【0031】

基板処理装置１は、チャンバ３を備えている。チャンバ３は、上部に基板Ｗを搬入出する搬入出口５を備えている。搬入出口５は、図示しないシャッターにより開閉される。チャンバ３は、内部を外部に対して密閉できる。

【0032】

チャンバ３は、内部に処理槽７を備えている。処理槽７は、チャンバ３の下部に配置されている。処理槽７は、チャンバ３の底面から離間して配置されている。処理槽７の底面は、チャンバ３の下部の上面から離間している。処理槽７は、下部の両側に噴出管９を備えている。噴出管９は、処理槽７に処理液を供給する。処理液は、例えば、純水や有機溶剤などである。処理槽７は、底面に急速排液弁１１を備えている。急速排液弁１１は、処理槽７に貯留する処理液を短時間でチャンバ３の底部に排出する。

【0033】

基板処理装置１は、リフタ１３を備えている。リフタ１３は、複数枚の基板Ｗを下部に載置することができる。リフタ１３は、複数枚の基板Ｗを紙面の前後方向に整列させて載置できる。リフタ１３は、一枚の基板Ｗであっても載置できる。リフタ１３は、第１の高さＨ１と、第２の高さＨ２と、第２の高さＨ３とに昇降可能である。第１の高さＨ１は、チャンバ３の外部であって、図示しない搬送機構との間で基板Ｗを受け渡す位置である。第２の高さＨ２は、チャンバ３の内部であって、処理槽７の上方の位置である。第２の高さＨ２は、基板Ｗを乾燥させる位置である。第３の高さＨ３は、チャンバ３の内部であって、処理槽７の内部の位置である。第３の高さＨ３は、基板Ｗに対して処理槽７において処理液による処理を行う位置である。

【0034】

チャンバ３は、第１のノズル１５と、第２のノズル１７と、第３のノズル１９とを備えている。第１のノズル１５と、第２のノズル１７と、第３のノズル１９とは、それぞれ左右方向に一対のノズルで構成されている。第１のノズル１５と、第２のノズル１７と、第３のノズル１９とは、複数枚の基板Ｗが整列されている方向に長軸を有する。第１のノズル１５は、チャンバ３において最も高い位置に設けられている。第２のノズル１７は、第１のノズル１５より下方であって、第３のノズル１９より上方の位置に設けられている。第３のノズル１９は、第２のノズル１７より下方であって、処理槽７の上縁より上方の位置に設けられている。

【0035】

第１のノズル１５は、供給管２１の一端側が連通接続されている。供給管２１の他端側には、窒素ガス供給源２３が連通接続されている。供給管２１は、開閉弁２５を備えている。窒素ガス供給源２３は、窒素ガス（ドライＮ_２ガス）を供給する。開閉弁２５は、供給管２１における窒素ガスの流通を制御する。

【0036】

上述した第１のノズル１５は、本発明における「第１の不活性ガス供給手段」に相当する。

【0037】

第２のノズル１７は、供給管２７の一端側が連通接続されている。供給管２７の他端側には、水溶性溶剤供給源２９が連通接続されている。供給管２７は、開閉弁３１を備えている。水溶性溶剤供給源２９は、純水に対して可溶性の溶剤を蒸気で供給する。水溶性の溶剤は、例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）である。開閉弁３１は、供給管２７における水溶性溶剤蒸気の流通を制御する。第２のノズル１７からの水溶性溶剤蒸気の供給は、高濃度での供給を実現するために、いわゆるキャリアガスを用いない方式であることが好ましい。但し、濃度が低くても処理に問題がない場合には、キャリアガスを用いて供給してもよい。

【0038】

第３のノズル１９は、供給管３３の一端側が連通接続されている。供給管３３の他端側には、撥水剤供給源３５が連通接続されている。供給管３３は、開閉弁３７を備えている。撥水剤供給源３５は、撥水剤の蒸気を供給する。撥水剤は、シリル化剤とも呼ばれる。撥水剤は、純水に対して不溶性の溶剤を含む。不溶性の溶剤は、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（propyleneglycol monomethyl ether acetate）（ペグミア（ＰＧＭＥＡ）とも呼ばれる）が挙げられる。撥水剤供給源３５は、不溶性の溶剤を含む処理液を撥水剤の蒸気として供給する。撥水剤は、撥水作用により、基板Ｗの表面に付着した処理液を排除して、基板Ｗの乾燥を促進する。

【0039】

チャンバ３は、第１の液面センサ３９と、第２の液面センサ４１とを備えている。第１の液面センサ３９と、第２の液面センサ４１は、チャンバ３の下部に配置されている。第１の液面センサ３９と第２の液面センサ４１とは、処理槽７からチャンバ３に排出された処理液の液面について所定の高さ位置を検出する。第１の液面センサ３９は、処理液の液面について、貯留可能な上限の高さ位置を検出する。第２の液面センサ４１は、処理液の液面について下限の高さ位置を検出する。

【0040】

チャンバ３には、減圧管４３の一端側が連通接続されている。チャンバ３は、その側壁から内部に減圧管４３の一端側が連通接続されている。減圧管４３の他端側には、水封式真空ポンプ４５が連通接続されている。水封式真空ポンプ４５は、内部に封水と呼ばれる水を入れ、インペラー（不図示）の遠心力で水のリングを生成することにより、内部に真空状態を生み出すポンプである。減圧管４３には、減圧開閉弁４７が取り付けられている。減圧管４３は、チャンバ３の内部の気体を排出して、チャンバ３の内部を減圧する。減圧開閉弁４７は、減圧管４３を流通する流体の流量を調整することができる。減圧開閉弁４７は、調整された流量での流体の流通を許容したり遮断したりすることができる。

【0041】

水封式真空ポンプ４５は、吸引口４９と、排出口５１と、水封水供給口５３とを備えている。水封式真空ポンプ４５は、減圧管４３を介してチャンバ３内の気体を水溶性溶剤や不溶性溶剤などの蒸気を含めて排出し、チャンバ３内を減圧する。吸引口４９は、気体を吸引する。排出口５１は、吸引口４９から吸引された気体を水封水とともに排出する。水封水供給口５３は、水封水を供給される。

【0042】

排出口５１には、排出管５５の一端側が連通接続されている。排出管５５の他端側には、排水タンク５７が連通接続されている。排出管５５は、常時開放されている。換言すると、排出管５５は、内部の流体の流通を制御するための開閉弁などを備えていない。排水タンク５７は、水封水供給口５３よりも高い位置に配置されている。そのため、排水タンク５７内の液体が水封水供給口へ重力により移動する。したがって、後述する循環配管７５にポンプなどの動力を必要としない。その結果、構成を簡易化してコストを抑制できるとともに、消費電力を抑制できる。

【0043】

排水タンク５７は、水封式真空ポンプ４５が排出するチャンバ３内の気体及び液体を貯留する。チャンバ３内の気体は、空気や窒素ガスなどの気体や、チャンバ３に供給された水溶性溶剤や不溶性溶剤の蒸気を含む。液体は、チャンバ３に供給された水溶性溶剤や不溶性溶剤（撥水剤）が液化したものや、水封式真空ポンプ４５の水封水を含む。

【0044】

排水タンク５７は、水封水供給管５９の一端側が連通接続されている。水封水供給管５９の他端側には、純水供給源６１が連通接続されている。水封水供給管５９は、水封水開閉弁６１を備えている。水封水開閉弁６１は、水封水供給管５９における純水の流通を制御する。排水タンク５７は、液面センサ６３を備えている。液面センサ６３は、排水タンク５７における液面の高さ位置を検出する。液面センサ６３は、排水タンク５７における液面の所定高さ位置を検出できる。液面センサ６３は、排水タンク５７内における液面の高さ位置のうち、所定の上限位置と、所定の下限位置とを検出できる。上限位置は、例えば、排水タンク５７内における液体を排出するのに好適なタイミングを規定する。下限位置は、例えば、排水タンク５７内の液体を排出した際、排出を停止するのに好適なタイミングを規定する。下限位置は、水封式真空ポンプ４５の動作に必要な水封水の最低限の容量に対応した高さ位置である。

【0045】

排水タンク５７は、排気管６５を備えている。詳細には、排水タンク５７は、上部に排気管６５の一端側が連通接続されている。排気管６５の他端側は、排気設備６７が連通接続されている。排気設備６７は、排気管６５から排出された気体に含まれる溶剤を処理する。

【0046】

排水タンク５７は、排液管６９を備えている。具体的には、排水タンク５７は、下部に排液管６９の一端側が連通接続されている。排液管６９の他端側は、排液設備７１に連通接続されている。排液設備７１は、排液管６９から排出された液体に含まれる純水や溶剤を処理する。排液管６９は、開閉弁７３を備えている。開閉弁７３は、排液管６９における液体の流通を制御する。

【0047】

排水タンク５７は、循環配管７５の一端側が連通接続されている。排水タンク５７は、その下部に循環配管７５を備えている。循環配管７５の他端側は、水封式真空ポンプ４５の水封水供給口５３に連通接続されている。循環配管７５は、排水タンク５７と封水式真空ポンプ４５の水封水供給口５３とを連通接続する。循環配管７５は、熱交換器７７を備えている。熱交換器７７は、循環配管７５を流通する液体との間で熱交換を行う。熱交換器７７は、循環配管７５を流通する液体を冷却する。具体的には、熱交換器７７は、循環配管７５を流通する、溶剤等を含む純水からなる水封水を冷却する。

【0048】

チャンバ３の下方には、下部タンク７９が配置されている。下部タンク７９は、チャンバ３より容積が小さい。換言すると、チャンバ３は、下部タンク７９より容積が大きい。下部タンク７９は、チャンバ３の下部に貯留する処理液が排出される。チャンバ３は、底部にチャンバ排液管８１の一端側が連通接続されている。チャンバ排液管８１の他端側は、下部タンク７９に連通接続されている。チャンバ排液管８１は、開閉弁８３を備えている。開閉弁８３は、チャンバ排液管８１における処理液の流通を制御する。

【0049】

減圧管４３には、分岐減圧管８５の一端側が連通接続されている。詳細には、減圧管４３の減圧開閉弁４７よりもチャンバ３側に分岐減圧管８５の一端側が連通接続されている。分岐減圧管８５の他端側は、下部タンク７９に連通接続されている。分岐減圧管８５は、開閉弁８７を備えている。開閉弁８７は、分岐減圧管８５における気体の流通を制御する。分岐減圧管８５は、チャンバ３の減圧とともに下部タンク７９を減圧するときに用いられる。

【0050】

下部タンク７９は、圧力センサ８９と、上限センサ９１と、下限センサ９３とを備えている。圧力センサ８９は、下部タンク７９の内部の圧力を検出する。圧力センサ８９は、チャンバ３の内部の圧力より下部タンク７９の圧力が低くなったことを検出するために用いられる。上限センサ９１及び下限センサ９３は、下部タンク７９内における処理液の液面について所定の高さ位置を検出する。具体的には、上限センサ９１は、処理液の液面レベルが予め決められた上限の高さ位置に到達したことを検出する。下限センサ９３は、処理液の液面レベルが予め決められた下限の高さ位置に到達したことを検出する。

【0051】

減圧管４３には、副減圧管９５の一端側が連通接続されている。詳細には、減圧管４３のうち、減圧開閉弁４７と、水封式真空ポンプ４５の吸引口４９との間に副減圧管９５の一端側が連通接続されている。副減圧管９５の他端側は、下部タンク７９に連通接続されている。副減圧管９５は、副減圧開閉弁９７を備えている。副減圧開閉弁９７は、副減圧管９５における気体の流量を調整できる。副減圧開閉弁９７は、調整された流量での気体の流通を許容したり遮断したりすることができる。

【0052】

下部タンク７９は、下部に排液管９９の一端側が連通接続されている。排液管９９の他端側は、排液設備１０１に連通接続されている。排液管９９は、開閉弁１０３を備えている。開閉弁１０３は、排液管９９における液体の流通を制御する。排液管９９は、下部タンク７９に貯留する液体を排出する。液体は、純水、溶剤、撥水剤を含む。

【0053】

下部タンク７９は、上部に供給管１０５の一端側が連通接続されている。供給管１０５の他端側は、窒素ガス供給源１０７に連通接続されている。窒素ガス供給源１０７は、窒素ガスを供給する。供給管１０５は、流量調整弁１０９を備えている。流量調整弁１０９は、供給管１０５における窒素ガスの流量を調整できる。流量調整弁１０９は、調整された流量での窒素ガスの流通を許容したり遮断したりすることができる。

【0054】

なお、上述した供給管１０５が本発明における「第２の不活性ガス供給手段」に相当する。

【0055】

制御部１１１は、ＣＰＵやメモリを備えている。制御部１１１は、基板Ｗ（あるいはロット）を処理するための処理手順に応じたレシピに基づいて各部を操作する。制御部１１１は、排水タンク５７の液面センサ６３による液面レベルに基づいて、水封水開閉弁６１を制御して排水タンク５７に水封水を補充する。したがって、水封水が不足することがないので、水封式真空ポンプ４５による減圧動作を長期間にわたって安定して行うことができる。

【0056】

上述した急速排液弁１１と、リフタ１３と、開閉弁２５と、開閉弁３１と、開閉弁３７と、水封式真空ポンプ４５と、減圧開閉弁４７と、水封水開閉弁６１と、開閉弁７３と、開閉弁８３と、開閉弁８７と、副減圧開閉弁９７と、開閉弁１０３と、流量調整弁１０９とは、制御部１１１により操作される。制御部１１１は、第１の液面センサ３９と、第２の液面センサ４１と、液面センサ６３と、圧力センサ８９と、上限センサ９１と、下限センサ９３との出力を受信する。なお、図示を簡略化するために、図１においては、上述した全ての構成のうちの一部に対してのみ、制御部１１１との間を信号線として点線で描いてある。

【0057】

＜２．処理の具体例＞

【0058】

ここで、図２及び図３を参照して、基板Ｗの処理について具体的に説明する。図２は、実施例１に係る処理の一例を示すタイムチャートである。図３は、実施例１に係る循環ステップを表した模式図である。以下においては、基板Ｗを処理するとして説明するが、一枚の基板Ｗや複数枚の基板Ｗ、あるいはこれらをロットと称した場合であっても同様である。また、以下の説明においては、排水タンク５７における排水制御以外については、簡略化して記載してある。図２中において、符号Ｏは、オープンの意味であり、開放状態を表し、符号Ｃは、クローズの意味であり、閉止状態を表す。

【0059】

初期状態では、処理槽７に純水が貯留されているものとする。処理槽７には、噴出管７から上方に向けて純水が供給されている。０～ｔ１時点では、基板Ｗを載置したリフタ１３は、チャンバ３の外部に相当する第１の高さＨ１に位置している。また、開閉弁２５が開放され、第１のノズル１５からチャンバ３内に窒素ガスが供給されている。

【0060】

制御部１１１は、ｔ１時点においてリフタ１３を第３の高さ位置Ｈ３に下降させる。これにより、リフタ１３に載置された基板Ｗが純水により洗浄される。この状態をｔ６時点まで維持して、純水洗浄処理を行う。純水洗浄処理により、基板Ｗに付着していたパーティクルや処理液が基板Ｗから除去される。

【0061】

制御部１１１は、ｔ２時点で開閉弁２５を閉止して窒素ガスの供給を停止する。さらに、制御部１１１は、ｔ２時点で減圧開閉弁４７を第１の流量で開放する。制御部１１１は、同時に水封式真空ポンプ４５を動作させる。制御部１１１は、この状態をｔ１１時点まで維持する。これにより、チャンバ３内が所定の処理圧力まで減圧される。このとき、排水タンク５７には、排出管５５から窒素ガスと水封水とが排出される。排水タンク５７内の水封水は、循環配管７５を通って熱交換器７７で冷却され、水封水として水封式真空ポンプ４５に再び供給される。

【0062】

制御部１１１は、チャンバ３内がある程度減圧された状態であるｔ３時点にて、開閉弁３１を開放する。開閉弁３１が開放されると、チャンバ３内に第２のノズル１７からＩＰＡ蒸気が供給される。この状態をｔ７時点まで継続する。

【0063】

制御部１１１は、例えば、ｔ４時点において、副減圧開閉弁９７を第２の流量で開放する。この状態をｔ５時点まで維持する。つまり、制御部１１１は、副減圧開閉弁９７をｔ５時点で閉止する。第２の流量は、チャンバ３を減圧する第１の流量よりも大流量である。これにより、下部タンク７９内が減圧される。第２の流量が第１の流量よりも大流量であるので、下部タンク７９は、チャンバ３よりも低い圧力にまで減圧される。

【0064】

制御部１１１は、ｔ６時点において、リフタ１３を第２の高さＨ２に上昇させる。これにより、リフタ１３に保持された基板Ｗがチャンバ３の処理槽７の純水液面を切って上昇される。制御部１１１は、リフタ１３を第２の高さＨ２にｔ１０時点まで維持する。これにより、基板Ｗに対して置換処理が行われる。具体的には、基板Ｗに付着した純水が水溶性溶剤であるＩＰＡ蒸気によるＩＰＡで置換される。置換処理の間も、水封式真空ポンプ４５による減圧が継続されている。したがって、排水タンク５７には、ＩＰＡが溶け込んだ水封水が排出管５５から排出される。

【0065】

制御部１１１は、ｔ６時点において、リフタ１３を第２の高さＨ２に上昇させるとともに急速排液弁１１を開放する。これにより、処理槽７内の純水がチャンバ３の下部に短時間で排出される。

【0066】

制御部１１１は、ｔ６時点において、開閉弁３７を開放する。これにより、チャンバ３内には、第３のノズル１９から撥水剤の蒸気が供給され、撥水化処理が行われる。これにより、リフタ１３に保持された基板Ｗの表裏面及び端面が疎水化される。つまり、純水をＩＰＡで置換された基板Ｗの全体に撥水剤が付着し、基板Ｗの全体が疎水化される。これにより基板Ｗに残っていた純水や水溶性の溶剤が基板Ｗから離脱しやすくできる。

【0067】

制御部１１１は、ｔ７時点にて、開閉弁３１を閉止する。これにより、第２のノズル１７からチャンバ３内へのＩＰＡ蒸気が遮断される。

【0068】

制御部１１１は、ｔ８からｔ９時点にわたって、開閉弁８３を開放する。これにより、チャンバ３の下部に貯留していた、ＩＰＡや撥水剤を含む純水が下部タンク７９に排出される。下部タンク７９は、ｔ４からｔ５時点において、チャンバ３よりも低い圧力にまで減圧されている。したがって、減圧状態のチャンバ３であっても、貯留している純水が下部タンク７９へ円滑に排出される。

【0069】

このようにチャンバ３の下部に貯留している純水を下部タンク７９に排出する。したがって、減圧されているチャンバ３の下部から水分が蒸発して基板Ｗに付着し、乾燥を妨げる不都合を回避できる。

【0070】

制御部１１１は、ｔ１０時点において、開閉弁３７を閉止する。これにより、チャンバ３内への撥水剤の供給が停止される。したがって、基板Ｗへの撥水化処理が終了する。

【0071】

制御部１１１は、ｔ１０時点において、開閉弁２５を開放して第１のノズル１５からチャンバ３内に窒素ガスを供給する。この窒素ガスの供給は、ｔ１３時点で次の基板Ｗが搬入されるまで継続される。このときの窒素ガスの流量は、水封式真空ポンプ４５による排気の流量と同程度である。したがって、チャンバ３内は、加圧も減圧もされない状態で、大気圧程度の圧力に戻される。換言すると、チャンバ３内は、大気圧に開放される。但し、水封式真空ポンプ４５によるチャンバ３内の排気動作は継続されている。制御部１１１は、リフタ１３を第１の高さＨ１に上昇させる。これにより、処理を終えた基板Ｗは、チャンバ３の外部へ搬出される。

【0072】

なお、基板Ｗが搬出された後も、水封式真空ポンプ４５の動作はｔ１１時点まで継続されている。このとき、図３に示すように、チャンバ３に第１ノズル１５から窒素ガスが供給され、水封式真空ポンプ４５は、チャンバ３内の気体を排出している。したがって、チャンバ３内を減圧することなく、排水タンク５７の水封水を循環させることができる。これにより、図３に示すように、循環配管７５を介してＩＰＡや撥水剤を含む水封水が排水タンク５７に循環される。このとき、熱交換器７７で水封水が冷却されるので、水封式真空ポンプ４５の動作に伴って昇温した水封水が冷却される。そのため、水封水を循環させても水封式真空ポンプ４５の動作に悪影響が生じない。また、水封水には、ＩＰＡや撥水剤が含まれている。そのため、冷却により水溶性溶剤や撥水剤が効率的に濃縮される。

【0073】

制御部１１１は、上記のように水封水を循環させた直後のｔ１１時点で水封式真空ポンプ４５を停止させる。制御部１１１は、ｔ１１からｔ１２時点にわたって開閉弁７３を開放する。これにより、排水タンク５７に貯留している水封水の一部が排液設備７１に排出される。この水封水は、水溶性溶剤や撥水剤が濃縮され、しかも循環されているので、純水に対して不溶性である撥水剤も撹拌により純水に混合されている。したがって、排水タンク５７の下部に設けられた排液管６９から水封水を排出しても、撥水剤を適切に排出できる。

【0074】

制御部１１１は、次の基板Ｗが搬入されるｔ１３時点より前のｔ１２時点で開閉弁７３を閉止している。これにより、次の基板Ｗがチャンバ３に搬入されると、すぐに封水式真空ポンプ４５を動作させてチャンバ３内を減圧し始めることができる。したがって、次の処理を円滑に行うことができる。

【0075】

制御部１１１は、ｔ１２時点で開閉弁７３を閉止しているが、液面センサ６３が検出した所定の液面レベルに達した場合に、開閉弁７３を閉止するようにしてもよい。これにより、水封水を排出し過ぎ、水封水が不足することに起因して水封式真空ポンプ４５の動作に悪影響が生じることを回避できる。

【0076】

なお、撥水剤は、純水より軽い。そのため、循環配管７５を介して循環させる撹拌を行わない場合には、撥水剤が純水の上部に層をなして分離した状態となる。そのため、この状態で排水タンク５７の下部から排水を行うと、撥水剤が排出されない。このような排出を継続すると、排水タンク５７内における撥水剤の濃度が高くなって防爆的に問題となる。本実施例によると、適切に撥水剤を排出するので、防爆的な問題を解決できる。また、排液設備７１は、撥水剤の濃度が所定値以上である場合を想定して処理する。そのため、撥水剤の濃度があまりに低いと適切に排液処理が行えない恐れがある。本実施例によると撹拌により適切に排液処理を行える。

【0077】

ところで、排水タンク５７に貯留している水封水内における撥水剤の濃度を測定する濃度計を設け、その濃度以上となり、かつ、基板Ｗの処理が終了した時点で水封式真空ポンプ４５を停止させて開閉弁７３を開放するようにしてもよい。これにより、ｔ１０からｔ１１までの循環時間を抑制できる。その結果、撹拌に要する水封式真空ポンプ４５の動作時間を短縮できるので、消費電力を抑制できる。撥水剤の濃度は、排水タンク５７の上部に撥水剤の濃度を測定する濃度計を設けてもよい。つまり、排水タンク５７に貯留している水封水内から揮発した撥水剤の濃度を測定する。

【0078】

なお、上述したｔ２～ｔ１０時点のＴ１期間が本発明における「減圧ステップ」に相当する。上述したｔ６～ｔ１０時点のＴ２期間が本発明における「供給ステップ」に相当する。上述したｔ１０～ｔ１１時点のＴ３期間が本発明における「循環ステップ」に相当する。上述したｔ１１～ｔ１２時点のＴ４期間が本発明における「排出ステップ」に相当する。

【0079】

本実施例によると、制御部１１１は、水封式真空ポンプ４５を作動させてチャンバ３内を減圧し、第３のノズル１９から撥水剤を供給して基板Ｗに対する処理を行う。その後、水封式真空ポンプ４５によるチャンバ３内の減圧が完了した場合には、開閉弁７３を開放して排水タンク５７内の水封水の一部を排出する。したがって、排水タンク５７内の水封水における撥水剤の濃度が一定以上に高くなることを抑制できる。その結果、撥水剤が水封水に混入する場合であっても防爆的に問題が生じない。

【実施例0080】

次に、図面を参照して本発明の実施例２について説明する。なお、基板処理装置１の構成は、上述した実施例１と同じである。実施例２において実施例１と相違するのは、制御部１１１による制御である。したがって、図４及び図５を参照して、処理の例についてのみ説明する。

【0081】

図４は、実施例２に係る処理の一例を示すタイムチャートである。図５は、実施例２に係る循環ステップを表した模式図である。

【0082】

実施例２は、制御部１１１が行うｔ１０～ｔ１１のＴ３期間における制御が上述した実施例１と相違する。制御部１１１は、チャンバ３内の減圧が完了したｔ１０時点において、減圧開閉弁４７を閉止する。さらに、制御部１１１は、チャンバ３内の減圧が完了したｔ１０時点において、副減圧開閉弁９７及び流量調整弁１０９を開放する。これにより、まず下部タンク７９が大気圧に開放される。制御部１１１は、循環が完了するｔ１１時点において副減圧開閉弁９７及び流量調整弁１０９を閉止する。

【0083】

Ｔ３期間では、封水式真空ポンプ４５は、下部タンク７９内の窒素ガスを排水タンク５７に排出する。その間、図５に示すように、循環配管７５を水封水が循環される。そして、その直後のｔ１１～ｔ１２時点において、開閉弁７３が開放され、排水タンク５７に貯留している水封水の一部が排液設備７１に排出される。

【0084】

本実施例によると、上述した実施例１と同様の効果を奏する。さらに、本実施例によると、制御部１１１は、循環を行わせる際に、減圧開閉弁４７を閉止し、副減圧開閉弁９７を開放した状態で、窒素ガス供給源１０７から不活性ガスを供給させる。したがって、チャンバ３内に影響を与えることなく、水封式真空ポンプ４５を作動させて排水タンク５７内の水封水を循環させることができる。そのため、例えば、図４に点線で示すように、ｔ１０ａ時点で基板Ｗをチャンバ３内に搬入し、次の基板Ｗをチャンバ３内に搬入するタイミングを早めることができる。したがって、スループットの向上が期待できる。

【0085】

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

【0086】

（１）上述した各実施例１，２では、排水タンク５７内の液体を循環配管７５で循環させた直後に開閉弁７３を開放して排出させている。しかしながら、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。例えば、直後でなくとも、所定時間（数分）後に開閉弁７３を開放するようにしてもよい。

【0087】

（２）上述した実施例１では、循環を行わせる際に、チャンバ３に窒素ガスを供給している。しかしながら、本発明は、このような形態に限定されない。例えば、チャンバ３に窒素ガスを供給せずにチャンバ３内が負圧となるようにしてもよい。

【0088】

（３）上述した実施例２では、副減圧管９５及び下部タンク７９を排気して水封水の循環を行っている。しかしながら、本発明は、このような形態に限定されない。例えば、減圧管４３に三方弁を設け、チャンバ３に連通する状態と、大気に連通する状態とに切り替え可能にしておく。そして、水封水を循環させる際には、大気に連通する状態に三方弁を切り換えるようにしてもよい。これによると、チャンバ３や下部タンク７９に影響を与えることなく循環させることができる。したがって、チャンバ３への基板Ｗの搬入を前倒しできるとともに、下部タンク７９を減圧するタイミングを早めることができる。その結果、スループットの向上を期待できる。

【0089】

（４）上述した各実施例１，２では、排水タンク５７が水封式真空ポンプ４５の水封水供給口５３より高い位置に配置されている。しかしながら、本発明は、この構成に限定されない。例えば、排水タンク５７を水封式真空ポンプ４５の水封水供給口５３より低い位置に配置してもよい。この場合には、循環配管７５にポンプを配置して、水封水をポンプで積極的に循環させるようにする。

【0090】

（５）上述した各実施例１，２では、純水に不溶性の溶剤として、ペグミア（ＰＧＭＥＡ）を含む撥水剤を例にとって説明した。しかしながら、本発明は、撥水剤にペグミアを含むものに限定されない。