特開 2023-41246 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】P2023041246

(43)【公開日】2023-03-24

(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 20060101AFI20230316BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 651L

H01L21/304 651G

H01L21/304 651H

H01L21/304 651J

H01L21/304 648A

H01L21/304 648G

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021148496

(22)【出願日】2021-09-13

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】百武 宏展

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AB03

5F157AB13

5F157AB34

5F157AB45

5F157AB51

5F157AB62

5F157AC03

5F157AC54

5F157BB04

5F157BB09

5F157CB14

5F157CB15

5F157CB23

5F157CD12

5F157CE51

5F157CE52

5F157CE83

5F157CF16

5F157CF22

5F157CF24

5F157CF44

5F157CF56

5F157DB32

5F157DB33

5F157DB37

5F157DC90

(57)【要約】

【課題】処理枚数によらず、基板にパーティクルが付着することを抑制できる技術を提供する。
【解決手段】本開示の一態様による基板処理装置は、基板が浸漬される処理液を溜める処理槽と、前記処理槽の上方に配置され、前記基板を乾燥させる乾燥槽と、前記乾燥槽に不活性ガス及び有機溶剤の蒸気を含む混合ガスを供給するガス供給部と、前記ガス供給部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記乾燥槽に供給される前記混合ガスに占める前記有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、前記基板の状態に応じて前記不活性ガスの供給流量及び前記有機溶剤の供給流量を変更する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板が浸漬される処理液を溜める処理槽と、
前記処理槽の上方に配置され、前記基板を乾燥させる乾燥槽と、
前記乾燥槽に不活性ガス及び有機溶剤の蒸気を含む混合ガスを供給するガス供給部と、
前記ガス供給部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記乾燥槽に供給される前記混合ガスに占める前記有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、前記基板の状態に応じて前記不活性ガスの供給流量及び前記有機溶剤の供給流量を変更する、
基板処理装置。

【請求項2】

前記基板の状態は、基板の枚数を含む、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記制御部は、処理対象の基板の枚数が多いほど前記不活性ガスの供給流量及び前記有機溶剤の供給流量を大きくする、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記基板の枚数と、前記不活性ガスの供給流量と、前記有機溶剤の供給流量との相関関係に関する情報を記憶する記憶媒体を有し、
前記制御部は、前記情報を用いて、処理対象の基板の枚数に応じた前記不活性ガスの供給流量及び前記有機溶剤の供給流量を算出する、
請求項２又は３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記情報は、前記有機溶剤の蒸気濃度が基準濃度であるときの前記相関関係に関する情報であり、
前記制御部は、前記有機溶剤の蒸気濃度が前記基準濃度とは異なる濃度に変更されたときに、前記有機溶剤の供給流量を補正する、
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記基板が前記乾燥槽に搬入される前に、前記処理対象の基板の枚数を計測する、
請求項４又は５に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記乾燥槽に前記混合ガスを供給する際に前記有機溶剤の供給流量を途中で変化させる、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記処理液に前記基板を浸漬した後であって前記処理液から前記基板を引き上げる前に前記乾燥槽に前記混合ガスを供給し、続いて前記処理液から前記基板を引き上げる際に前記乾燥槽に前記混合ガスを供給する、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項9】

処理槽に溜められた処理液に基板を浸漬することと、
前記処理槽の上方に配置された乾燥槽に不活性ガス及び有機溶剤の蒸気を含む混合ガスを供給することにより前記基板を乾燥させることと、
を有し、
前記基板を乾燥させることは、前記乾燥槽に供給される前記混合ガスに占める前記有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、前記基板の状態に応じて前記不活性ガスの供給流量及び前記有機溶剤の供給流量を変更することを含む、
基板処理方法。

【請求項10】

前記基板の状態は、基板の枚数を含む、
請求項９に記載の基板処理方法。

【請求項11】

前記基板を乾燥させることは、処理対象の基板の枚数が多いほど、前記不活性ガスの供給流量及び前記有機溶剤の供給流量を大きくすることを含む、
請求項１０に記載の基板処理方法。

【請求項12】

前記基板の枚数と、前記不活性ガスの供給流量と、前記有機溶剤の供給流量との相関関係に関する情報を記憶することと、
前記情報を用いて、処理対象の基板の枚数に応じた前記不活性ガスの供給流量及び前記有機溶剤の供給流量を算出することと、
を有する、請求項１０又は１１に記載の基板処理方法。

【請求項13】

前記情報は、前記有機溶剤の蒸気濃度が基準濃度であるときの前記相関関係に関する情報であり、
前記不活性ガスの供給流量及び前記有機溶剤の供給流量を算出することは、前記有機溶剤の蒸気濃度が前記基準濃度とは異なる濃度に変更されたときに、前記有機溶剤の供給流量を補正することを含む、
請求項１２に記載の基板処理方法。

【請求項14】

前記基板が前記乾燥槽に搬入される前に、前記処理対象の基板の枚数を計測することを有する、
請求項１２又は１３に記載の基板処理方法。

【請求項15】

前記乾燥槽に前記混合ガスを供給する際に前記有機溶剤の供給流量を途中で変化させることを有する、
請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項16】

前記処理液に前記基板を浸漬した後であって前記処理液から前記基板を引き上げる前に前記乾燥槽に前記混合ガスを供給し、続いて前記処理液から前記基板を引き上げる際に前記乾燥槽に前記混合ガスを供給することを有する、
請求項９乃至１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の洗浄乾燥ユニットは、リンス液（例えば純水）を貯留する洗浄槽と、洗浄槽の上部に位置する乾燥槽と、基板を保持する基板保持具と、基板保持具を昇降させる昇降機構とを有する。基板保持具は、複数枚の基板を、起立姿勢で、水平方向に配列した状態で保持する。昇降機構は、基板保持具を、洗浄槽の槽内と、乾燥槽との間で昇降する。複数枚の基板は、洗浄槽の槽内に貯留されたリンス液に浸漬された後、リンス液の液面から引き上げられ、乾燥槽で乾燥される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６１４４２３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、処理枚数によらず、基板にパーティクルが付着することを抑制できる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による基板処理装置は、基板が浸漬される処理液を溜める処理槽と、前記処理槽の上方に配置され、前記基板を乾燥させる乾燥槽と、前記乾燥槽に不活性ガス及び有機溶剤の蒸気を含む混合ガスを供給するガス供給部と、前記ガス供給部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記乾燥槽に供給される前記混合ガスに占める前記有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、前記基板の状態に応じて前記不活性ガスの供給流量及び前記有機溶剤の供給流量を変更する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、処理枚数によらず、基板にパーティクルが付着することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、基板処理装置の一例を示す図である。

【図2】図２は、基板処理装置の一例を示す図である。

【図3】図３は、基板保持具の一例を示す断面図である。

【図4】図４は、テーブルの一例を示す図である。

【図5】図５は、テーブルの一例を示す図である。

【図6】図６は、テーブルの一例を示す図である。

【図7】図７は、テーブルの一例を示す図である。

【図8】図８は、テーブルの一例を示す図である。

【図9】図９は、基板処理方法の一例を示すフロー図である。

【図10】図１０は、基板処理方法の一例を説明する図である。

【図11】図１１は、基板処理方法の一例を説明する図である。

【図12】図１２は、基板処理方法の一例を説明する図である。

【図13】図１３は、基板処理方法の一例を説明する図である。

【図14】図１４は、基板処理方法の別の一例を説明する図である。

【図15】図１５は、基板にパーティクルが付着する理由を説明する図である。

【図16】図１６は、基板にパーティクルが付着する理由を説明する図である。

【図17】図１７は、基板に付着したパーティクルの数の測定結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。

【0009】

〔基板処理装置〕
図１～図８を参照して、基板処理装置１の一例について説明する。基板処理装置１は、基板Ｗに対して処理液Ｌを供給し、その後、基板Ｗを乾燥する。基板処理装置１は、処理容器１０と、基板保持具２０と、ガス供給部３０と、ガス排出部４０と、制御部９０と、を備える。

【0010】

処理容器１０は、基板Ｗが浸漬される処理液Ｌを溜める処理槽１１を有する。処理液Ｌは、例えばＤＩＷなどの純水である。処理槽１１は、例えば、処理液Ｌを溜める内槽１１１と、内槽１１１からオーバーフローした処理液Ｌを回収する外槽１１２と、外槽１１２の上端を囲むシール槽１１３と、を有する。内槽１１１の内部には、内槽１１１の内部に処理液Ｌを供給するノズル５１が設けられる。内槽１１１の底壁には、内槽１１１の内部に溜めた処理液Ｌを排出する排出ポート５２が設けられる。

【0011】

処理容器１０は、基板Ｗを乾燥させる乾燥槽１２を有する。乾燥槽１２は、処理槽１１の上方に配置される。乾燥槽１２は、例えば、筒状の側壁１２１を含む。筒状の側壁１２１は、上方に開放されており、その上端に基板Ｗの搬入出口１２２を有する。乾燥槽１２は、搬入出口１２２を開閉する蓋１２３を更に有する。蓋１２３は、上に凸のドーム状であって、開閉機構５３によって昇降させられる。

【0012】

処理容器１０は、処理槽１１と乾燥槽１２の間にケーシング１３を有する。ケーシング１３の内部には、シャッター１４が移動可能に配置される。シャッター１４は、図１に示されるように処理槽１１と乾燥槽１２を連通する連通位置と、図２に示されるように処理槽１１と乾燥槽１２を遮断する遮断位置との間で移動させられる。

【0013】

基板処理装置１は、シャッター１４を連通位置と遮断位置との間で移動させる開閉機構５４を更に備える。開閉機構５４は、シャッター１４を水平方向に移動させる。開閉機構５４は、シャッター１４を鉛直方向にも移動させてもよい。シャッター１４は、水平に配置され、その上面に枠状のシール部材１５を保持する。

【0014】

基板保持具２０は、例えば図３に示されるように、水平方向に間隔をおいて配列される複数枚の基板Ｗの各々を鉛直に立てて保持する。基板保持具２０は、基板Ｗを１枚のみ保持することも可能である。基板保持具２０は、例えば水平方向に延びる複数（例えば４つ）のアーム２１を有する。複数のアーム２１は、それぞれ延在方向に等ピッチで形成された溝２１１を含む。溝２１１には、基板Ｗの周縁が挿入される。複数のアーム２１は、各基板Ｗの周縁を複数の点で保持する。

【0015】

基板保持具２０は、複数のアーム２１を片持ち支持する鉛直な背板２２と、背板２２から真上に延びる昇降ロッド２３（図１及び図２参照）と、を有する。昇降ロッド２３は、蓋１２３の貫通穴に挿通されており、その貫通穴にはシール機構が設けられている。昇降ロッド２３の上端には、昇降機構５５が接続されている。昇降機構５５は、基板保持具２０を昇降させる。

【0016】

ガス供給部３０は、処理容器１０の内部にガスを供給する。供給するガスは、例えば不活性ガスＧ１、又は不活性ガスＧ１と有機溶剤の蒸気Ｇ２との混合ガスである。不活性ガスは、例えば窒素（Ｎ_２）ガスである。有機溶剤は、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）である。供給するガスは、基板Ｗの乾燥を促進できるという観点から、予め加熱されてもよい。

【0017】

ガス供給部３０は、ノズル３１を含む。ノズル３１は、処理容器１０の内部に設けられ、処理容器１０の内部にガスを供給する。ノズル３１には、供給ライン３２が接続されている。供給ライン３２は、共通ライン３２１と、複数の個別ライン３２２～３２３と、を有する。

【0018】

共通ライン３２１は、複数の個別ライン３２２～３２３の合流点とノズル３１とを接続する。共通ライン３２１の途中には、供給するガスを加熱するヒータ３３が設けられてもよい。

【0019】

個別ライン３２２は、ノズル３１に対して不活性ガスＧ１を供給する。個別ライン３２３は、ノズル３１に対して有機溶剤の蒸気Ｇ２を供給する。個別ライン３２２、３２３の各々の途中には、開閉バルブ３４と、流量制御器３５と、が設けられる。

【0020】

ガス排出部４０は、処理容器１０の内部から外部にガスを排出させる。ガス排出部４０は、例えば乾燥槽１２から延びる排出ライン４１を含む。排出ライン４１の途中には、開閉バルブ４２と、流量制御器４３とが設けられる。

【0021】

制御部９０は、基板処理装置１の各部を制御する。制御部９０は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、メモリなどの記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、基板処理装置１の動作を制御する。

【0022】

ＣＰＵ９１は、処理対象の基板Ｗの枚数に応じて不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を補正する。

【0023】

記憶媒体９２は、ＣＰＵ９１が不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を算出する際に用いる各種の情報を記憶する。

【0024】

各種の情報は、乾燥槽１２に供給される混合ガスに占める有機溶剤の蒸気濃度（以下「有機溶剤の蒸気濃度」という。）と、基板Ｗの枚数が基準枚数である場合の不活性ガスの基準供給流量及び有機溶剤の基準供給流量とが対応付けされたテーブルＴ１を含んでよい。基準枚数は、例えば基板保持具２０が保持可能な最大の基板Ｗの枚数であってよい。例えば図４に示されるように、テーブルＴ１では、基準枚数は１００枚であり、有機溶剤の蒸気濃度がＤ１［ｖｏｌ％］である場合の不活性ガスの基準供給流量及び有機溶剤の基準供給流量はそれぞれＸ１［Ｌ／ｍｉｎ］及びＹ１「ｍｌ／ｓｅｃ」である。

【0025】

各種の情報は、有機溶剤の蒸気濃度と、基板Ｗの枚数と、不活性ガスの供給流量割合とが対応付けされたテーブルＴ２を含んでよい。有機溶剤の蒸気濃度が基準濃度から変更されない場合、テーブルＴ２は、有機溶剤の濃度を含まなくてもよい。不活性ガスの供給割合は、基準供給流量に対する割合を百分率で表した値である。例えば図５に示されるように、テーブルＴ２では、有機溶剤の蒸気濃度がＤ１［ｖｏｌ％］、基板Ｗの枚数が１枚～１０枚である場合の不活性ガスの供給流量割合は４４％である。

【0026】

各種の情報は、有機溶剤の蒸気濃度と、基板Ｗの枚数と、有機溶剤の供給流量割合とが対応付けされたテーブルＴ３を含んでよい。有機溶剤の蒸気濃度が基準濃度から変更されない場合、テーブルＴ３は、有機溶剤の濃度を含まなくてもよい。有機溶剤の供給流量割合は、基準供給流量に対する割合を百分率で表した値である。例えば図６に示されるように、テーブルＴ３では、有機溶剤の蒸気濃度がＤ１［ｖｏｌ％］、基板Ｗの枚数が１枚～１０枚である場合の有機溶剤の供給流量割合は４４％である。なお、テーブルＴ２とテーブルＴ３は、いずれか一方のみがあれば足りる。有機溶剤の蒸気濃度は一定に制御されるので、不活性ガスの供給流量割合と有機溶剤の供給流量割合のいずれか一方が決まれば、自動的に他方も決まる。

【0027】

各種の情報は、有機溶剤の蒸気濃度と、基板Ｗの枚数と、不活性ガスの供給流量とが対応付けされたテーブルＴ４を含んでよい。不活性ガスの供給流量は、例えば有機溶剤の蒸気濃度に関係なく固定され、基板Ｗの枚数のみに応じて変更される。有機溶剤の蒸気の供給流量は、有機溶剤の蒸気濃度と不活性ガスの供給流量とから自動的に決まる。有機溶剤の蒸気濃度がレシピ等で設定変更されると、設定変更された蒸気濃度に基づき、有機溶剤の蒸気の供給流量が補正される。なお、有機溶剤の蒸気濃度が基準濃度から変更されない場合、テーブルＴ４は、有機溶剤の濃度を含まなくてもよい。例えば図７に示されるように、テーブルＴ４では、有機溶剤の蒸気濃度がＤ１［ｖｏｌ％］、基板Ｗの枚数が１枚～１０枚である場合の不活性ガスの供給流量はＰ１［Ｌ／ｍｉｎ］である。

【0028】

各種の情報は、基板Ｗの枚数と、有機溶剤の蒸気濃度と、有機溶剤の供給流量とが対応付けされたテーブルＴ５を含んでよい。例えば図８に示されるように、テーブルＴ５では、基板Ｗの枚数が１枚～１０枚、有機溶剤の蒸気濃度がＤ１，Ｄ２，Ｄ３［ｖｏｌ％］である場合の有機溶剤の供給流量はそれぞれＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１［ｍｌ／ｓｅｃ］である。テーブルＴ５では、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の大小関係はＤ１＜Ｄ２＜Ｄ３であり、Ｑ１１，Ｑ２１，Ｑ３１の大小関係はＱ１１＜Ｑ２１＜Ｑ３１である。Ｑ１２～Ｑ２０，Ｑ２２～Ｑ３０，Ｑ３１～Ｑ４０の大小関係についてもＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１の大小関係と同様である。

【0029】

〔基板処理方法〕
図９～図１４を参照し、実施形態の基板処理装置１において実施される基板処理方法の一例について説明する。基板処理方法は、制御部９０が基板処理装置１の各部を制御することにより実施される。

【0030】

ステップＳ１１において、制御部９０は処理対象の基板Ｗの枚数に応じて不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を算出する。

【0031】

例えば、制御部９０は、有機溶剤の蒸気濃度と、処理対象の基板Ｗの枚数と、を取得する。有機溶剤の蒸気濃度は、例えばレシピで設定される値である。処理対象の基板Ｗの枚数は、例えば処理容器１０の内部に基板Ｗが搬入される前に、ロードポートに載せられたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）などの搬送容器に収納された基板Ｗの枚数を計測することにより取得される値である。また、制御部９０は、取得した有機溶剤の蒸気濃度と、取得した処理対象の基板Ｗの枚数と、記憶媒体９２に記憶されたテーブルＴ１と、記憶媒体９２に記憶されたテーブルＴ２とに基づいて、不活性ガスの供給流量を算出する。また、制御部９０は、取得した有機溶剤の蒸気濃度と、取得した処理対象の基板Ｗの枚数と、記憶媒体９２に記憶されたテーブルＴ１と、記憶媒体９２に記憶されたテーブルＴ３とに基づいて、有機溶剤の供給流量を算出する。一例として、有機溶剤の蒸気濃度がＤ１、基板Ｗの枚数が１枚～１０枚である場合を考える。この場合、テーブルＴ１を参照して得られる不活性ガスの供給流量Ｘ１に、テーブルＴ２を参照して得られる不活性ガスの供給流量割合４４％を掛けて１００で割ることにより、不活性ガスの供給流量が得られる。すなわち、不活性ガスの供給流量は、（Ｘ１×４４）／１００により算出される。また、テーブルＴ１を参照して得られる有機溶剤の供給流量Ｙ１にテーブルＴ３を参照して得られる有機溶剤の供給流量割合４４％を掛けて１００で割ることにより、有機溶剤の供給流量が得られる。すなわち、有機溶剤の供給流量は、（Ｙ１×４４）／１００により算出される。

【0032】

また、例えば、制御部９０は、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を算出する際、テーブルＴ１、テーブルＴ２及びテーブルＴ３を参照することに代えて、記憶媒体９２に記憶されたテーブルＴ４を参照してもよい。この場合、制御部９０は、取得した有機溶剤の蒸気濃度と、取得した処理対象の基板Ｗの枚数と、記憶媒体９２に記憶されたテーブルＴ４とに基づいて、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を算出する。一例として、有機溶剤の蒸気濃度がＤ１、基板Ｗの枚数が１枚～１０枚である場合を考える。この場合、テーブルＴ４を参照して得られる不活性ガスの供給流量Ｐ１と、有機溶剤の蒸気濃度Ｄ１とに基づいて、公知の演算により、有機溶剤の供給流量が得られる。また、同様の演算により、基板Ｗの枚数及び有機溶剤の蒸気濃度ごとに有機溶剤の供給流量を算出し、基板Ｗの枚数と、有機溶剤の蒸気濃度と、有機溶剤の供給流量とが対応付けされたテーブルＴ５を生成し、記憶媒体９２に記憶させてもよい。

【0033】

ステップＳ１２において、制御部９０は、基板処理装置１において処理対象の基板Ｗに乾燥処理を実行するように基板処理装置１の動作を制御する。

【0034】

まず、図１０（ａ）に示されるように、基板Ｗが搬入される前の処理容器１０では、蓋１２３が閉塞位置に移動している。このとき、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に加熱された不活性ガスＧ１を供給すると共に、排出ライン４１から乾燥槽１２の内部のガスを外部に排出し、乾燥槽１２の内部の温度を調整する。また、ノズル５１から処理槽１１の内部に処理液Ｌを供給する。

【0035】

続いて、図１０（ｂ）に示されるように、開閉機構５３が蓋１２３を閉塞位置から開放位置に移動させる。続いて、基板保持具２０（図１及び図２を参照。図１０～図１４においては図示を省略。）が処理容器１０の上方にて搬送装置（図示せず）から複数枚の基板Ｗを受け取る。なお、基板保持具２０は、上記の通り、基板Ｗを１枚のみ保持することも可能である。続いて、昇降機構５５（図１及び図２を参照。図１０～図１４においては図示を省略。）が基板保持具２０を下降させる。昇降機構５５が基板保持具２０を下降させる間、シャッター１４は基板保持具２０及び基板Ｗと干渉しないように連通位置に位置する。昇降機構５５は基板保持具２０を下降させることにより、複数枚の基板Ｗを処理液Ｌに浸漬させる。これにより、複数枚の基板Ｗが同時に処理される。このとき、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に小流量（例えば２０Ｌ／ｍｉｎ）の不活性ガスＧ１を供給すると共に、排出ライン４１から乾燥槽１２の内部のガスを外部に排出する。また、ノズル５１から処理槽１１の内部に処理液Ｌを供給する。

【0036】

続いて、図１０（ｃ）に示されるように、開閉機構５３が蓋１２３を開放位置から閉塞位置に移動させ、搬入出口１２２を蓋１２３により閉塞する。このとき、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に大流量（例えば３５６Ｌ／ｍｉｎ）の不活性ガスＧ１を供給すると共に、排出ライン４１から乾燥槽１２の内部のガスを外部に排出する。また、ノズル５１から処理槽１１の内部に処理液Ｌを供給する。

【0037】

続いて、図１１（ａ）に示されるように、昇降機構５５が基板保持具２０を上昇させることにより複数枚の基板Ｗを処理槽１１の内部に溜めた処理液Ｌから引き上げ、基板保持具２０を乾燥槽１２の内部空間で停止させる。このとき、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に小流量（例えば３０Ｌ／ｍｉｎ）の不活性ガスＧ１を供給すると共に、排出ライン４１から乾燥槽１２の内部のガスを外部に排出し、基板Ｗに付着した液滴を揮発させ、基板Ｗを乾燥させる。また、ノズル５１から処理槽１１の内部に処理液Ｌを供給する。

【0038】

続いて、図１１（ｂ）に示されるように、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に不活性ガスＧ１と有機溶剤の蒸気Ｇ２との混合ガスＧ３を供給すると共に、排出ライン４１から乾燥槽１２の内部のガスを外部に排出する。有機溶剤の蒸気Ｇ２は、各基板Ｗの表面及び裏面に接触し、各基板Ｗの表面上及び裏面上で凝縮（結露）し、凝縮した有機溶剤により各基板Ｗの表面上及び裏面上の処理液Ｌが置換される。これにより、基板Ｗの乾燥を促進できる。このとき、ステップＳ１１において算出した不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量で乾燥槽１２の内部に不活性ガスと有機溶剤の蒸気との混合ガスを供給する。また、ノズル５１から処理槽１１の内部に処理液Ｌを供給する。

【0039】

続いて、図１１（ｃ）に示されるように、開閉機構５４がシャッター１４を連通位置から遮断位置に移動させる。このとき、乾燥槽１２の内部への混合ガスＧ３の供給、乾燥槽１２の外部へのガスの排出、及び処理槽１１の内部への処理液Ｌの供給を継続する。

【0040】

続いて、図１２（ａ）に示されるように、シャッター１４が遮断位置に移動した状態で、乾燥槽１２の内部への混合ガスＧ３の供給、乾燥槽１２の外部へのガスの排出、及び処理槽１１の内部への処理液Ｌの供給を所定の時間だけ継続する。所定の時間は、例えばレシピにより定められる。

【0041】

続いて、図１２（ｂ）に示されるように、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に第１の流量（例えば２７０Ｌ／ｍｉｎ）で不活性ガスを供給すると共に、排出ライン４１から乾燥槽１２の内部のガスを外部に排出する。また、ノズル５１から処理槽１１の内部への処理液Ｌの供給を停止する。これにより、処理液Ｌの使用量を削減できる。

【0042】

続いて、図１２（ｃ）に示されるように、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に第１の流量よりも大きい第２の流量（例えば４４５Ｌ／ｍｉｎ）で不活性ガスを供給すると共に、排出ライン４１から乾燥槽１２の内部のガスを外部に排出する。また、ノズル５１から処理槽１１の内部への処理液Ｌの供給の停止を継続する。これにより、処理液Ｌの使用量を削減できる。

【0043】

続いて、図１３に示されるように、開閉機構５３が蓋１２３を閉塞位置から開放位置に移動させ、搬入出口１２２を開放する。また、昇降機構５５が基板保持具２０を上昇させることにより、複数枚の基板Ｗを処理容器１０の外部に搬出する。その後、基板保持具２０は処理容器１０の上方にて搬送装置（図示せず）に基板Ｗを渡す。このとき、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に小流量（例えば２０Ｌ／ｍｉｎ）の不活性ガスＧ１を供給すると共に、排出ライン４１から乾燥槽１２の内部のガスを外部に排出する。また、ノズル５１から処理槽１１の内部への処理液Ｌの供給の停止を継続する。これにより、処理液Ｌの使用量を削減できる。

【0044】

以上により、実施形態の基板処理方法が終了する。

【0045】

なお、上記の実施形態では、複数枚の基板Ｗを処理槽１１の内部に溜めた処理液Ｌから引き上げる際にノズル３１から乾燥槽１２の内部に不活性ガスＧ１を供給する場合を説明したがこれに限定されない。例えば、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示されるように、複数枚の基板Ｗを処理液Ｌに浸漬させた後であって引き上げが始まる前から、引き上げが終わるまでの間、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に混合ガスＧ３を供給してもよい。これにより、処理液Ｌの液面に有機溶剤の膜を形成することができる。その結果、引き上げ中に有機溶剤の膜を各基板Ｗが通過することにより、各基板Ｗの表面上及び裏面上の処理液Ｌが有機溶剤に置換されるため、各基板Ｗの乾燥が促進される。

【0046】

また、上記の実施形態では、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に不活性ガスＧ１と有機溶剤の蒸気Ｇ２との混合ガスを一定の流量で供給する場合を説明したがこれに限定されない。例えば、有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、ノズル３１から乾燥槽１２の内部に供給する不活性ガスＧ１と有機溶剤の蒸気Ｇ２との混合ガスＧ３の流量を途中で変化させてもよい。一例としては、有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、最初に上記の実施形態における混合ガスの流量と同じ流量で混合ガスＧ３を供給し、次いで上記の実施形態における混合ガスの流量よりも大きい流量で混合ガスＧ３を供給してもよい。別の一例としては、有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、最初に上記の実施形態における混合ガスの流量よりも大きい流量で混合ガスＧ３を供給し、次いで上記の実施形態における混合ガスの流量と同じ流量で混合ガスＧ３を供給してもよい。このように、上記の実施形態における混合ガスの流量よりも大きい流量で混合ガスＧ３を供給することを追加することにより、有機溶剤の蒸気Ｇ２が各基板Ｗの下端に到達しやすくなるため、有機溶剤による基板Ｗの下端に残る処理液Ｌの液滴の置換が促進される。

【0047】

図１５を参照し、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を第１の枚数（例えば５０枚～８０枚）用の値に制御しながら、第１の枚数よりも少ない第２の枚数（例えば３枚）の基板Ｗを乾燥処理した場合に、基板Ｗにパーティクルが付着する理由を説明する。この場合、乾燥槽１２の内部において有機溶剤の蒸気の量が過剰となる。これにより、基板Ｗの表面上及び裏面上に加えて、乾燥槽１２の内部の壁面、基板保持具２０の表面などで有機溶剤の蒸気が凝縮する。そのため、混合ガスの供給に続いて乾燥槽１２の内部に不活性ガスを供給すると、不活性ガスが乾燥槽１２の内部の壁面、基板保持具２０の表面などで凝縮した有機溶剤ＯＳをミスト状に浮遊させる。その結果、図１５中の破線の矢印で示されるように、ミスト状に浮遊した有機溶剤ＯＳが基板Ｗに再付着してパーティクルとなる。

【0048】

図１６を参照し、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を第１の枚数（例えば５０枚～８０枚）用の値に制御しながら、第１の枚数よりも多い第３の枚数（例えば１００枚）の基板Ｗを乾燥処理した場合に、基板Ｗにパーティクルが付着する理由を説明する。この場合、図１６中の実線の矢印で示されるように、有機溶剤の蒸気は基板保持具２０の一端及び他端に保持された基板Ｗと乾燥槽１２の内部の壁面との間の広い空間に流れやすい。これにより、基板保持具２０の一端及び他端に保持された基板Ｗでは、別の基板Ｗ側の面よりも乾燥槽１２の内部の壁面側の面で多くの有機溶剤の蒸気が凝縮する。そのため、別の基板Ｗ側の面に有機溶剤の蒸気が凝縮する前に、乾燥槽１２の内部の壁面側の面で凝縮した有機溶剤ＯＳの凝縮熱により基板Ｗの温度が上昇する。そのため、別の基板Ｗ側の面における有機溶剤の蒸気の凝縮が不十分となる。その結果、基板保持具２０の一端及び他端に保持された基板Ｗにおける別の基板Ｗ側の面の下端に処理液Ｌの液滴が残り、液滴が蒸発する際に液滴中の残留物がパーティクルとなる。

【0049】

これに対し、実施形態の基板処理装置１では、制御部９０が、乾燥槽１２に供給される混合ガスに占める有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、基板Ｗの枚数に応じて不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を変更する。

【0050】

例えば、基板Ｗの枚数が第２の枚数の場合、制御部９０は有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を、基板Ｗの枚数が第１の枚数である場合よりも小さくする。これにより、乾燥槽１２の内部において有機溶剤の蒸気の量が過剰となることが防止される。そのため、乾燥槽１２の内部の壁面、基板保持具２０の表面などで凝縮する有機溶剤の蒸気の量を少なくできる。その結果、基板Ｗにパーティクルが付着することを抑制できる。

【0051】

例えば、基板Ｗの枚数が第３の枚数の場合、制御部９０は有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を、基板Ｗの枚数が第１の枚数である場合よりも大きくする。これにより、隣接する基板Ｗの間に有機溶剤の蒸気が供給されやすくなる。そのため、基板保持具２０の一端及び他端に保持された基板Ｗにおける別の基板Ｗ側の面と乾燥槽１２の内部の壁面側の面との間で凝縮する有機溶剤の蒸気の量の差が小さくなり、両方の面で有機溶剤の蒸気が十分に凝縮する。その結果、基板Ｗにパーティクルが付着することを抑制できる。

【0052】

〔実施例〕
実施形態の基板処理装置１において、基板Ｗの枚数、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を変更した以下に示す４つの条件Ａ～Ｄで乾燥処理を行い、次いで基板Ｗに付着したパーティクルの数を測定した実施例について説明する。実施例では、有機溶剤としてＩＰＡを使用し、不活性ガスとして窒素ガスを使用した。実施例では、再現性を確認するために、各条件Ａ～Ｄにおいて乾燥処理及びパーティクルの数の測定を順に行う評価を３回ずつ実施した。

【0053】

条件Ａ及び条件Ｂは、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を固定した条件、言い換えると、基板Ｗの枚数に応じて不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を変更しなかった条件である。具体的には、条件Ａでは、基板Ｗの枚数を３枚、不活性ガスの供給流量を７９％、有機溶剤の供給流量を７９％に設定した。条件Ｂでは、基板Ｗの枚数を１００枚、不活性ガスの供給流量を７９％、有機溶剤の供給流量を７９％に設定した。

【0054】

条件Ｃ及び条件Ｄは、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を基板Ｗの枚数に応じて偏向した条件である。具体的には、条件Ｃでは、基板Ｗの枚数を３枚、不活性ガスの供給流量を４４％、有機溶剤の供給流量を４４％に設定した。条件Ｄでは、基板Ｗの枚数を１００枚、不活性ガスの供給流量を１００％、有機溶剤の供給流量を１００％に設定した。

【0055】

なお、条件Ａ～Ｄにおいて、乾燥槽１２に供給される有機溶剤の蒸気濃度は一定である。

【0056】

図１７は基板Ｗに付着したパーティクルの数を測定した結果を示す図であり、条件ごとに１枚の基板Ｗに付着した４０ｎｍ以上のパーティクルの数を測定した結果を示す。図１７中、「一端」、「中央」及び「他端」はそれぞれ基板保持具２０の一端、中央及び他端に位置する基板Ｗにおける結果を示す。また、「１回目」、「２回目」及び「３回目」はそれぞれ３回実施した評価のうちの１回目、２回目及び３回目の結果を示す。

【0057】

図１７に示されるように、条件Ｃ及び条件Ｄでは、基板Ｗの位置によらず、パーティクルの数が少ないことが分かる。具体的には、条件Ｃでは、３回実施した評価において、パーティクルの数は０個～１０個であった。条件Ｄでは、３回実施した評価において、パーティクルの数は１個～１２個であった。

【0058】

これに対し、条件Ａ及び条件Ｂでは、条件Ｃ及び条件Ｄに比べて、パーティクルの数が多いことが分かる。具体的には、条件Ａでは、３回実施した評価において、パーティクルの数は９個～７０個であった。条件Ｂでは、３回実施した評価において、パーティクルの数は１個～４６個であった。また、条件Ｂでは基板保持具２０の中央に位置する基板Ｗよりも基板保持具２０の一端及び他端に位置する基板Ｗにおいてパーティクルの数が多かった。

【0059】

これらの結果から、基板Ｗの枚数が少ない場合、有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を小さくことにより、基板Ｗにパーティクルが付着することを抑制できることが示された。一方、基板Ｗの枚数が多い場合、有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を大きくすることにより、基板Ｗにパーティクルが付着することを抑制できることが示された。すなわち、有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、基板Ｗの枚数に応じて不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を変更することにより、基板Ｗにパーティクルが付着することを抑制できることが示された。

【0060】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0061】

上記の実施形態では、有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、基板Ｗの枚数に応じて不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を変更する場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。つまり、基板Ｗの状態は、基板Ｗの枚数には限定されない。有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、基板保持具２０に保持される複数枚の基板Ｗの配列ピッチに応じて不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を変更してもよい。この場合、基板Ｗの配列ピッチが狭いほど、不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を大きくすることにより、基板Ｗにパーティクルが付着することを抑制できる。また、例えば、有機溶剤の蒸気濃度を一定に維持しつつ、基板Ｗの枚数と基板Ｗの配列ピッチの両方に応じて不活性ガスの供給流量及び有機溶剤の供給流量を変更してもよい。

【符号の説明】

【0062】

１ 基板処理装置
１１ 処理槽
１２ 乾燥槽
３０ ガス供給部
９０ 制御部
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】