乾燥ユニットおよび基板処理装置
【課題】複数の基板を一括して容易に乾燥することができる乾燥ユニットおよび基板処理装置を提供する。
【解決手段】乾燥部７０は、複数の基板Ｗを一括して乾燥させる乾燥ユニットである。乾燥部７０は、主として、乾燥チャンバ７１と、貯留槽７２と、排出管７１ａ、７２ａと、バルブ７１ｂ、７２ｂと、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）と、を備えている。ＩＰＡによる純水の置換処理において、貯留槽７２に複数の基板Ｗが浸漬されると、吐出ノズル８７から乾燥チャンバ７１内にＩＰＡの蒸気が供給され、純水８０ａの液面８０ｂにＩＰＡの液膜８０ｃが形成される。続いて、貯留槽７２から純水８０ａが排出され、ＩＰＡの液膜８０ｃが、下降させられる。そして、各基板Ｗの基板面とＩＰＡの液膜８０ｃとが接触することによって、各基板Ｗに付着した純水が、ＩＰＡに置換される。
【解決手段】乾燥部７０は、複数の基板Ｗを一括して乾燥させる乾燥ユニットである。乾燥部７０は、主として、乾燥チャンバ７１と、貯留槽７２と、排出管７１ａ、７２ａと、バルブ７１ｂ、７２ｂと、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）と、を備えている。ＩＰＡによる純水の置換処理において、貯留槽７２に複数の基板Ｗが浸漬されると、吐出ノズル８７から乾燥チャンバ７１内にＩＰＡの蒸気が供給され、純水８０ａの液面８０ｂにＩＰＡの液膜８０ｃが形成される。続いて、貯留槽７２から純水８０ａが排出され、ＩＰＡの液膜８０ｃが、下降させられる。そして、各基板Ｗの基板面とＩＰＡの液膜８０ｃとが接触することによって、各基板Ｗに付着した純水が、ＩＰＡに置換される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、および太陽電池用パネル等（以下、単に「基板」と称する）に対して乾燥処理を施す乾燥ユニット、およびこの乾燥ユニットを有する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の基板に一括して処理（例えば、薬液処理および乾燥処理等）を施すバッチ式の基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１）。ここで、特許文献１の装置では、例えば、次のような手順で減圧乾燥が実行される。まず、薬液処理された複数の基板が、処理槽に貯留された純水によって洗浄される。次に、洗浄された複数の基板が、処理槽に貯留された純水から、イソプロピルアルコール（以下、「ＩＰＡ」とも呼ぶ）の蒸気を有する減圧雰囲気に、引き上げられる。これにより、各基板に付着した純水がＩＰＡと置換されるとともに、置換後のＩＰＡが減圧下で蒸発する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８７５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、特許文献１の乾燥処理では、処理槽に貯留された純水から複数の基板をＩＰＡの蒸気を有する減圧雰囲気に引き上げる工程が、必要となる。その結果、複数の基板の引き上げ動作、有機溶剤の吐出動作、および減圧動作等の動作制御が煩雑となり、制御部の計算コストが増大するという問題が、生ずる。
【０００５】
そこで、本発明では、複数の基板を一括して容易に乾燥することができる乾燥ユニット、および基板処理装置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】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、複数の基板を一括して乾燥する乾燥ユニットであって、乾燥チャンバ内に配置されており、処理液を貯留する貯留槽と、前記乾燥チャンバ内に配置されており、前記貯留槽に貯留された前記処理液の液面に向けて、有機溶剤を吐出する吐出部と、前記貯留槽から外部に処理液を排出する排出部と、前記排出部に設けられており、前記処理液の排出状況を切り換える切換部と、前記吐出部の吐出動作および前記切換部の切換動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、(i)前記吐出部から、前記複数の基板が浸漬された前記処理液の前記液面に、前記有機溶剤を吐出させることによって、前記液面上に前記有機溶剤の液膜を形成させるとともに、(ii)前記処理液に前記複数の基板が浸漬され、かつ、前記液面上に前記液膜が形成された状態で、前記貯留槽から前記処理液を排出させることによって、前記液膜を下降させ、前記複数の基板のそれぞれに付着した前記処理液を前記有機溶剤に置換することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の乾燥ユニットにおいて、前記制御部は、前記有機溶剤の前記液膜が形成された状態で、前記処理液が前記貯留槽から排出されている時に、前記吐出部から前記有機溶剤を吐出させ続けることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の乾燥ユニットにおいて、前記吐出部は、前記複数の基板のそれぞれに向けて高温ガスをさらに吐出可能とされており、前記制御部は、(iii)前記吐出部から、置換後の前記有機溶剤が付着する前記複数の基板に、前記高温ガスを吐出させることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の乾燥ユニットにおいて、前記複数の基板は、キャリアに格納されており、複数の溝は、各基板に対応しつつ、前記キャリアに設けられており、各基板の外縁部が対応する溝に嵌め込まれることによって、各基板は、キャリアに起立姿勢で格納されるとともに、各基板が対応する溝に嵌め込まれた状態で、前記キャリアを揺動させる揺動部、をさらに備え、各溝の幅は、対応して嵌め込まれる基板の厚さより大きく、前記揺動部は、各溝を支点として、各基板の上端を各基板の配列方向に沿って移動させることによって、各基板の第１主面と、対応する溝の第１溝面とを離隔させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の乾燥ユニットにおいて、前記排出部は、前記貯留槽に浸漬された各基板の下端より低い位置で、前記貯留槽と連通接続されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の乾燥ユニットと、複数の処理槽と、前記複数の処理槽および前記乾燥ユニットのいずれかに、前記複数の基板を一括搬送する搬送ロボットとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１から請求項６に記載の発明によれば、複数の基板が処理液に浸漬された状態で、処理液の液面上に有機溶剤の液膜を形成できる。そして、貯留槽から処理液が排出されることによって、複数の基板が貯留槽内に配置された状態で、処理液の液面および有機溶剤の液膜が、下降する。
【００１３】
このように、請求項１から請求項６に記載の発明によれば、複数の基板を移動（例えば、昇降）させることなく、各基板に対して有機溶剤の液膜を下降させることができ、各基板に付着した処理液を有機溶剤に置換することができる。そのため、制御部の計算コストを増大させることなく、ウォーターマークのような乾燥不良の発生を容易に防止することができる。
【００１４】
特に、請求項２に記載の発明によれば、少なくとも、貯留槽から処理液が排出されている時に、処理液の液面に向けて有機溶剤を吐出することができる。これにより、各基板に付着した処理液が有機溶剤に置換されることによって、有機溶剤の液膜の厚さが減少する場合であっても、この液膜に有機溶剤を補充することができる。そのため、各基板において、処理液を有機溶剤に置換する処理が、確実に実行できる。
【００１５】
特に、請求項３に記載の発明によれば、置換後の有機溶剤が付着する各基板に、高温ガスを吐出することができる。すなわち、高温ガスが供給される各基板からは処理液が除去されている。そのため、ウォーターマークのような乾燥不良の発生を防止しつつ、各基板を速やかに乾燥させることができる。
【００１６】
特に、請求項４に記載の発明によれば、各溝を支点として各基板の上端を配列方向に沿って移動させることができる。これにより、各基板の第１主面と、対応する溝の第１溝面と、を離隔することができ、この第１主面および第１溝面の間隙に入り込んだ置換後の有機溶剤に対して効率的に高温ガスを供給できる。そのため、この第１主面および第１溝面に入り込んだ置換後の有機溶剤をも確実に乾燥させることができる。
【００１７】
特に、請求項５に記載の発明によれば、貯留槽に貯留された処理液および処理液の液面上に形成された有機溶剤の液膜は、各基板の下端より低い位置まで下降できる。これにより、各基板全体を確実に有機溶剤と接触させることができる。そのため、各基板に付着した処理液を有機溶剤に、確実に置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態における基板処理装置の構成の一例を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態における基板処理装置の構成の一例を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態における基板処理装置の構成の一例を示す側面図である。
【図４】図２のＶＩ−ＶＩ線から見た処理部および排気部付近の正面断面図である。
【図５】保持部の構成の一例を示す側面図である。
【図６】保持部の構成の一例を示す側面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線から見たキャリアの側断面図である。
【図８】乾燥部の構成の一例を示す斜視図である。
【図９】乾燥部の構成の一例を示す正面図である。
【図１０】有機溶剤による置換処理を説明するための正面図である。
【図１１】有機溶剤による置換処理を説明するための正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
＜１．基板処理装置の構成＞
図１から図３は、それぞれ本発明の実施の形態における基板処理装置１の構成の一例を示す正面図および平面図である。図４は、図２のＶＩ−ＶＩ線から見た処理部４０および排気部６０付近の正面断面図である。基板処理装置１は、いわゆるバッチ式の装置であり、複数の基板に一括して処理を施す。
【００２１】
図１から図３に示すように、基板処理装置１は、主として、ファンフィルタユニット５、６と、搬送ロボット１０と、ローダ・アンローダ部３０と、処理部４０と、排気部６０と、を備える。なお、図１および以降の各図には、それらの方向関係を明確にすべく必要に応じて適宜、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が、付されている。
【００２２】
ファンフィルタユニット５、６は、基板処理装置１が配置されているクリーンルーム内の空気を搬送空間８に取り込むとともに、この取り込まれた空気からパーティクルを除去する。また、ファンフィルタユニット５、６は、搬送空間８内にパーティクルが除去された清浄空気のダウンフローを形成する。
【００２３】
図１に示すように、ファンフィルタユニット５、６は、それぞれ、ローダ・アンローダ部３０および乾燥部７０の上方、および処理部４０および排気部６０の上方に、設けられている。
【００２４】
搬送ロボット１０は、図１から図４に示すように、単一の搬送ユニットとして構成されている。図２に示すように、搬送ロボット１０は、基板処理装置１のハウジング１ａにより形成される搬送空間８の中心付近に配置されている。そして、搬送ロボット１０は、搬送空間８内に配置されたローダ・アンローダ部３０、処理部４０、および乾燥部７０のそれぞれとの間で、キャリアＣに格納された複数の基板を受け渡す。なお、搬送ロボット１０の詳細な構成については、後述する。
【００２５】
ローダ・アンローダ部３０は、図２に示すように、搬送ロボット１０の本体部１２を挟んで、処理部４０と逆側に設けられている。また、ローダ・アンローダ部３０の載置台３２には、複数（本実施の形態では、２つ）のキャリアＣが、載置可能とされている。
【００２６】
例えば、載置台３２には、処理されていない複数の基板が格納されており、基板処理装置１外から搬入されたキャリアＣが、載置される。また、処理部４０および乾燥部７０で処理された複数の基板が格納されており、基板処理装置１外に搬出されるキャリアＣが、載置される。すなわち、ローダ・アンローダ部３０は、未処理基板および処理済み基板を収容する。
【００２７】
処理部４０は、図２に示すように、複数の処理槽４１ａ〜４１ｃ、４２ａ〜４２ｃと、蓋部４３（４３ａ〜４３ｃ）と、を有している。各処理槽４１ａ〜４１ｃ、４２ａ〜４２ｃは、搬送ロボット１０の可動範囲内となるように、複数の基板の搬送空間８に配置されている。
【００２８】
また、各処理槽４１ａ〜４１ｃ、４２ａ〜４２ｃには、薬液または純水（以下、これらを総称して「処理液」とも呼ぶ）が貯留可能とされている。そして、処理液に複数の基板が浸漬されることによって、複数の基板に対して一括して処理が実行される。
【００２９】
ここで、本実施の形態において、処理槽４１ａ〜４１ｃを総称して「処理槽４１」と、処理槽４２ａ〜４２ｃを総称して「処理槽４２」と、それぞれ呼ぶ。また、蓋部４３ａ〜４３ｃを総称して「蓋部４３」と呼ぶ。
【００３０】
さらに、本実施の形態において、各処理槽４１、４２は、図２および図４に示すように、処理チャンバ４０ａ内に格子状（すなわち、Ｘ軸方向に沿って２個、Ｙ軸方向に沿って３個）に配置されている。そして、格子状に配置された各処理槽４１、４２のうち、搬送ロボット１０と近接する第１列に配置された処理槽４１は、処理液として、薬液が付着した各基板を洗浄する洗浄液（例えば、純水等）を貯留する。
【００３１】
一方、格子状に配置された各処理槽４１、４２のうち、搬送ロボット１０から見て処理槽４１より遠方側（すなわち、搬送ロボット１０から見て第１列より遠方の第２列）に配置された処理槽４２は、処理液として薬液（例えば、ＨＦやＮＨ4ＯＨ等）を貯留する。
【００３２】
まず、処理部４０について、図２に示すように、処理部４０は、主として、複数の処理槽４１、４２と、蓋部４３（４３ａ〜４３ｃ）と、を有している。各処理槽４１、４２は、搬送ロボット１０の可動範囲内となるように、複数の基板の搬送空間８に配置されている。なお、以下では、蓋部４３ａ〜４３ｃを総称して「蓋部４３」と呼ぶ。
【００３３】
処理チャンバ４０ａの上部には、図２および図４に示すように、開口４４（４４ａ〜４４ｃ）、４５（４５ａ〜４５ｃ）が形成されている。搬送ロボット１０は、開口４４ａを介して処理槽４１ａに、開口４４ｂ（図示省略）を介して処理槽４１ｂに、開口４４ｃを介して処理槽４１ｃに、キャリアＣを供給する。
【００３４】
また同様に、搬送ロボット１０は、開口４５ａを介して処理槽４２ａに、開口４５ｂ（図示省略）を介して処理槽４２ｂに、開口４５ｃを介して処理槽４２ｃに、キャリアＣを供給する。
【００３５】
蓋部４３は、対応する処理槽４２の上方に形成された開口４５を閉鎖可能とされている。これにより、処理槽４２に貯留された薬液に起因し、開口４５を介して処理チャンバ４０ａから搬送空間８に薬液雰囲気が流出することを未然に防止できる。
【００３６】
排気部６０は、図２に示すように、主として、複数の分岐ダクト６１（６１ａ〜６１ｆ）と、共通ダクト６２と、を有している。排気部６０は、処理槽４１（４１ａ〜４１ｃ）、４２（４２ａ〜４２ｃ）付近の雰囲気（例えば、薬液雰囲気、および昇温された薬液に起因する熱雰囲気）を、基板処理装置１外に排出する。
【００３７】
乾燥部７０は、処理部４０で処理された複数の基板を、一括して乾燥させる乾燥ユニットである。図２に示すように、乾燥部７０は、搬送ロボット１０の本体部１２を挟んで処理部４０と逆側に設けられるとともに、ローダ・アンローダ部３０に隣接して配置されている。なお、乾燥部７０の詳細な構成については、後述する。
【００３８】
制御部９０は、基板処理装置１の各要素の動作を制御するとともに、種々のデータ演算を実現する。図１に示すように、制御部９０は、主として、ＲＯＭ９１と、ＲＡＭ９２と、ＣＰＵ９３と、を有している。なお、図２では、図示の都合上、制御部９０が省略されている。
【００３９】
ＲＯＭ（Read Only Memory）９１は、いわゆる不揮発性の記憶部であり、例えば、プログラム９１ａが格納されている。なお、ＲＯＭ９１としては、読み書き自在の不揮発性メモリであるフラッシュメモリが使用されてもよい。ＲＡＭ（Random Access Memory）９２は、揮発性の記憶部であり、例えば、ＣＰＵ９３の演算で使用されるデータが格納される。
【００４０】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）９３は、ＲＯＭ９１のプログラム９１ａに従った制御（例えば、搬送ロボット１０によるキャリアＣの搬送動作、吐出ノズル８７による高温ガスまたはＩＰＡ蒸気の吐出動作、および乾燥部７０の各バルブ７１ｂ、７２ｂ（図９参照）により処理液の排出状況を切り換える動作等の制御）が、実行される。
【００４１】
＜２．キャリアおよび搬送ロボットの構成＞
図５および図６は、保持部２０の構成の一例を示す側面図である。図７は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線から見たキャリアＣの側断面図であり、キャリアＣに格納された複数の基板Ｗの格納状態を示す。ここでは、キャリアＣおよび搬送ロボット１０の構成について説明する。
【００４２】
キャリアＣは、図３、図４、および図７に示すように、複数の基板Ｗを起立姿勢で格納可能する。図５から図７に示すように、キャリアＣは、複数の基板を支持する一対の支持部Ｓを有している。
【００４３】
一対の支持部Ｓは、図５および図６に示すように、各基板Ｗの外縁部Ｐを、左右から（Ｙ軸プラス方向およびＹ軸マイナス方向から）挟み込むことによって、各基板Ｗを起立姿勢で支持する。図７に示すように、各支持部Ｓ（図７では図示の都合上、一方の支持部Ｓのみ記載）には、複数の溝Ｇが設けられている。
【００４４】
複数の溝Ｇは、図７に示すように、支持部Ｓの延伸方向（矢印ＡＲ２方向）に沿って、支持部Ｓに等間隔に形成されている。また、図７に示すように、各溝Ｇは、各基板Ｗに対応して設けられている。そのため、各基板Ｗの外縁部Ｐが対応する溝Ｇに嵌め込まれることによって、各基板Ｗは、キャリアＣに起立姿勢で格納される。このように、複数の溝Ｇは、各基板Ｗの配列方向（矢印ＡＲ２方向：図７参照）に沿って、キャリアＣに設けられている。
【００４５】
搬送ロボット１０は、キャリアＣに格納された複数の基板を、処理部４０の各処理槽４１、４２に一括搬送する。また、搬送ロボット１０は、ローダ・アンローダ部３０、複数の処理槽４１、４２、および乾燥部７０のそれぞれの間で、複数の基板を受け渡す。
【００４６】
これにより、搬送ロボット１０は、各処理槽４１、４２に対応して貯留された処理液に、複数の基板を浸漬する。また、薬液、洗浄、および乾燥処理、未処理基板をローダ・アンローダ部３０から受け取ること、並びに処理済み基板をローダ・アンローダ部３０に受け渡すこと、が、１台（単一）の搬送ロボット１０により実現される。
【００４７】
ここで、本実施の形態の搬送ロボット１０としては、例えば、垂直多関節ロボットが採用できる。図２、図３、および図４に示すように、搬送ロボット１０は、主として、本体部１２と、アーム部１３と、回転軸１４と、保持部２０と、を有している。
【００４８】
本体部１２は、ハウジング１ａ内に設けられた搬送ロボット１０の基部である。アーム部１３は、複数のリンク（図示省略）と、複数のジョイント（図示省略）と、を有している。例えば、アーム部１３は、図２に示すように、軸心１３ａを中心に回転するジョイントを有している。これにより、アーム部１３は、屈伸するとともに、本体部１２に対して回動する。
【００４９】
そのため、各リンクが対応するジョイントを中心に回転することによって、アーム部１３は、本体部１２から離隔して配置された各処理槽４１、４２に向かって伸びる。また、アーム部１３の先端付近に設けられた保持部２０は、アーム部１３により昇降させられる。
【００５０】
回転軸１４は、アーム部１３に対して保持部２０を回転させる。図４に示すように、回転軸１４は、アーム部１３の延伸方向（矢印ＡＲ１方向）における端部のうち、本体部１２と逆側の端部に設けられている。
【００５１】
保持部２０は、図２および図３に示すように、アーム部１３の先端付近に設けられており、複数の基板Ｗを保持する。図５および図６に示すように、保持部２０は、主として、一対のハンド２１（２１ａ、２１ｂ）と、揺動部２２（２２ａ、２２ｂ）と、取付部２５と、格納部２７と、を有している。
【００５２】
一対のハンド２１（２１ａ、２１ｂ）は、キャリアＣの両側から挟み込むことによって、キャリアＣの鍔部Ｆを把持する把持部である。図５および図６に示すように、一対のハンド２１（２１ａ、２１ｂ）の上端は、対応する揺動部２２（２２ａ、２２ｂ）に固定されている。
【００５３】
揺動部２２（２２ａ、２２ｂ）は、取付部２５に対して揺動する。図６に示すように、軸心２３（２３ａ、２３ｂ）は、取付部２５に設けられている。また、軸心２３（２３ａ、２３ｂ）は、対応する揺動部２２に連動連結されている。これにより、軸心２３（２３ａ、２３ｂ）が回転させられると、対応するハンド２１（２１ａ、２１ｂ）が揺動し、キャリアＣの固定動作および固定解除動作が実現される。
【００５４】
格納部２７は、図４に示すように、取付部２５と隣接して設けられており、軸心２３（２３ａ、２３ｂ）に回転力を付与する駆動部２７ａを格納する。駆動部２７ａとしては、例えば、ロータリーアクチュエータが用いられても良い。また、図４に示すように、格納部２７は、回転軸１４と連動連結されている。これにより、格納部２７は、回転軸１４を軸心として回動させられる。
【００５５】
ここで、図４に示すように、複数の基板Ｗが格納されたキャリアＣは、アーム部１３の延伸方向から見て本体部１２と逆側に突出する位置で、把持される。また、キャリアＣは、一対のハンド２１（２１ａ、２１ｂ）により把持された状態で、搬送され、処理槽４１、４２に貯留された処理液に浸漬される。
【００５６】
この場合において、アーム部１３が動作させられるとによって、保持部２０が下降させられ、キャリアＣが処理槽４２の薬液に貯留されると、搬送ロボット１０のアーム部１３は、処理槽４２の直上でなく、洗浄水が貯留された処理槽４１の直上に位置される。すなわち、アーム部１３は、処理槽４２の直上から離隔して配置される。
【００５７】
そのため、処理槽４２に貯留された薬液に複数の基板Ｗが浸漬される場合であっても、搬送ロボット１０のアーム部１３が、処理槽４２の薬液に起因して汚染されることを抑制できる。
【００５８】
また、上述のように、キャリアＣが処理槽４１、４２に貯留された処理液に浸漬されることによって、複数の基板Ｗに対して処理が実行される。そのため、保持部２０に把持されるキャリアＣを交換するだけで、さまざまな種類の（例えば、直径の異なった）基板に対して処理を実行することができる。
【００５９】
また、各処理槽４１、４２は、図２に示すように、格子状に配置されている。これにより、各処理槽４１、４２が一列に配置される場合と比較して、各処理槽４１、４２を搬送空間８に効率的に配置することができる。そのため、基板処理装置１のフットプリント（基板処理装置１が平面的に占有する面積）が増大することを抑制できる。
【００６０】
＜３．乾燥部の構成＞
図８および図９は、それぞれ乾燥部７０の構成の一例を示す斜視図および正面図である。図８および図９に示すように、乾燥部７０は、主として、乾燥チャンバ７１と、貯留槽７２と、排出管７１ａ、７２ａと、バルブ７１ｂ、７２ｂと、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）と、を備えている。
【００６１】
乾燥チャンバ７１は、乾燥処理が実行される処理室である。貯留槽７２は、乾燥チャンバ７１内に配置されており、処理液を貯留する。図９に示すように、貯留槽７２は、固定部材７３を介して乾燥チャンバ７１内に固定されている。
【００６２】
また、乾燥チャンバ７１の上部には、図３および図８に示すように、開口７０ａが形成されている。さらに、乾燥チャンバ７１の上部には、開口７０ａを閉鎖可能とする蓋部（図示省略）が、設けられている。そして、搬送ロボット１０は、開口７０ａを介して貯留槽７２に、キャリアＣを供給する。
【００６３】
排出管７２ａは、貯留槽７２に貯留された処理液を貯留槽７２外に排出する。図９に示すように、排出管７２ａの一端は、貯留槽７２の底部と連通接続されており、他端は、乾燥チャンバ７１内に配置されている。また、図９に示すように、排出管７２ａには、バルブ７２ｂが設けられている。
【００６４】
排出管７１ａは、貯留槽７２の上部から溢れ出たり、貯留槽７２の排出管７１ａから排出されること等によって乾燥チャンバ７１の底部に溜まった処理液を、乾燥チャンバ７１外に排出する。図９に示すように、排出管７１ａの一端は、排出管７１ａの底部と、他端は、基板処理装置１外の排液ドレイン７４と、それぞれ連通接続されている。そして、図９に示すように、排出管７１ａには、バルブ７１ｂが設けられている。そのため、制御部９０からの制御信号に従い、バルブ７１ｂ、７２ｂが開放されると、貯留槽７２に貯留された処理液は、乾燥チャンバ７１を介して排液ドレイン７４に排出される。
【００６５】
このように、排出管７１ａ、７２ａは、貯留槽７２から基板処理装置１の外部に処理液を排出する排出部として用いられる。また、バルブ７１ｂ、７２ｂは、開放動作によって貯留槽７２に貯留された処理液を基板処理装置１の外部に排出させる。すなわち、バルブ７１ｂ、７２ｂは、純水の排出状況を切り換える切換部として用いられる。
【００６６】
揺動部７５は、搬送ロボット１０から受け渡されたキャリアＣを揺動させる。図８および図９に示すように、揺動部７５は、主として、載置台７６と、垂直板７７と、垂下部７８と、回転駆動部７９と、を有している。
【００６７】
載置台７６は、貯留槽７２の底部に沿って延びる水平板である。図９に示すように、貯留槽７２内に供給されたキャリアＣは、載置台７６に載置される。垂直板７７は、貯留槽７２の内壁面に沿って延びる板体である。図８および図９に示すように、垂直板７７の下端は載置台７６の上部と接続されており、載置台７６および垂直板７７は、略垂直に交差する。
【００６８】
垂下部７８は、図９に示すように、正面断面視において略Ｌ字状となるように形成された板体である。図８および図９に示すように、垂下部７８は、垂直板７７の上端と接続されるとともに、貯留槽７２の外壁に沿って下方に延びる。
【００６９】
回転軸７８ａは、乾燥チャンバ７１に対して回転自在とされている。図９に示すように、回転軸７８ａは略Ｘ軸方向に沿って延びており、回転軸７８ａの一端は垂下部７８に取り付けられ、他端は乾燥チャンバ７１外に到達している。
【００７０】
回転駆動部７９は、例えばモータにより構成されている。図９に示すように、回転駆動部７９は、乾燥チャンバ７１外に配置されており、回転軸７８ａと連動連結されている。したがって、正方向または負方向の回転力が回転駆動部７９から回転軸７８ａに付与されると、載置台７６に載置されたキャリアＣは、回転軸７８を中心に揺動する。
【００７１】
ここで、図７に示すように、各溝Ｇの幅Ｇｗ（すなわち、Ｙ軸方向に沿った溝Ｇのサイズの最小値）は、対応して嵌め込まれる基板Ｗの厚さＷｔｈよりも大きくなるように設定されている。また、揺動部７５は、各基板Ｗが対応する溝Ｇに嵌め込まれた状態で、キャリアＣを揺動させる。
【００７２】
これにより、揺動部７５は、各溝Ｇを支点として、各基板Ｗの上端を各基板Ｗの配列方向（矢印ＡＲ２方向）に沿って移動させる。そのため、図７に示すように、回転軸７８ａが矢印Ｒ１２方向（時計回り方向）に回転させられると、各基板Ｗの第１主面Ｗ１は、対応する溝Ｇの第１溝面Ｇ１から離隔する。一方、回転軸７８ａが矢印Ｒ１２方向（反時計回り方向）に回転させられると、各基板Ｗの第２主面Ｗ２は、対応する溝Ｇの第２溝面Ｇ２から離隔する。
【００７３】
吐出ノズル８２は、処理液として純水を貯留槽７２内に吐出する。図９に示すように、吐出ノズル８２は、供給管８１ａを介して純水供給源８１と連通接続されている。また、図９に示すように、供給管８１ａには、バルブ８１ｂが設けられている。したがって、制御部９０からの制御信号に従い、バルブ８１ｂが開放状態されることによって、貯留槽７２に純水が供給される。
【００７４】
吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）は、各基板Ｗの配列方向（矢印ＡＲ２方向）に沿って延びる一対の円筒体であり、乾燥チャンバ７１内に流体（例えば、有機溶剤および高温ガス等）を吐出する。図８および図９に示すように、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）は、乾燥チャンバ７１内であって、貯留槽７２の上方に配置されている。
【００７５】
図９に示すように、各吐出ノズル８７ａ、８７ｂは、ブラケット８９により乾燥チャンバ７１の内壁に固定されている。さらに、図８に示すように、吐出ノズル８７の外周面には、各基板Ｗの配列方向に沿って複数の吐出口８８が設けられている。
【００７６】
また、吐出ノズル８７ａは分岐管８６ａ、共通管８６、および供給管８４ａを介して、吐出ノズル８７ｂは分岐管８６ｂ、共通管８６、および供給管８４ａを介して、それぞれＩＰＡガス供給源８４と連通接続されている。
【００７７】
さらに、吐出ノズル８７ａは分岐管８６ａ、共通管８６、および供給管８５ａを介して、吐出ノズル８７ｂは分岐管８６ｂ、共通管８６、および供給管８５ａを介して、それぞれガス供給源８５と連通接続されている。
【００７８】
そして、図９に示すように、ＩＰＡガス供給源８４と共通管８６とを連通接続させる供給管８４ａには、バルブ８４ｂが、設けられている。また、図９に示すように、ガス供給源８５と共通管８６とを連通接続させる供給管８５ａには、バルブ８５ｂが、設けられている。また、共通管８６には、流通する流体を加熱するヒータ８６ｃが設けられている。
【００７９】
したがって、制御部９０からの制御信号に従い、バルブ８４ｂが開放状態とされ、バルブ８５ｂが閉鎖状態とされることによって、乾燥チャンバ７１内にＩＰＡの蒸気が供給される。これにより、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）は、斜め下方（図９中の破線で記載された矢印の方向）にＩＰＡの蒸気を吐出する。そのため、貯留槽７２に純水８０ａが貯留されている場合、ＩＰＡの蒸気が純水８０ａの液面８０ｂに向けて吐出される。
【００８０】
一方、制御部９０からの制御信号に従い、バルブ８５ｂが開放状態とされ、バルブ８４ｂが閉鎖状態とされるとともに、ヒータ８６ｃにより共通管８６内を流通するガスが加熱されることによって、乾燥チャンバ７１内に高温ガスが供給される。これにより、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）は、ＩＰＡガスと同様に、高温ガスを斜め下方（図９中の破線で記載された矢印の方向）に吐出する。そのため、貯留槽７２から純水８０ａが排出されている場合、高温ガスが、キャリアＣに格納された各基板Ｗに向けて吐出される。
【００８１】
ここで、揺動部７５に載置されたキャリアＣ、および吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）を、乾燥部７０の上方から見た（すなわち、平面視した）場合、キャリアＣは、図９に示すように、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）の間に挟まれる。したがって、各基板Ｗの外縁部Ｐは、一方で吐出ノズル８７ａと、他方で吐出ノズル８７ｂと、それぞれ対向する。
【００８２】
また、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出される有機溶剤としては、純水より表面張力が小さく、かつ、蒸発潜熱の小さいものが採用できる。そして、本実施の形態では、ＩＰＡが、有機溶剤として用いられている。
【００８３】
さらに、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出される高温ガスとしては、基板Ｗと化学反応を起こしにくい気体（例えば、ヘリウムおよびアルゴンのような希ガス）、または化学反応性の低いガス（例えば、窒素ガス）を、１００℃から２００℃の範囲に昇温させたものが、用いられる。この場合、昇温前のガスは、ガス供給源８５から供給される。
【００８４】
＜４．乾燥部で実行される乾燥処理＞
図１０および図１１のそれぞれは、ＩＰＡによる純水の置換処理を説明するための正面図である。ここでは、図９から図１１を参照しつつ、乾燥部７０で実行される乾燥処理を説明する。なお、本乾燥処理の開始に先立って、すべてのバルブ７１ｂ、７２ｂ、８１ｂ、８４ｂ、８５ｂは、閉鎖されている。
【００８５】
本乾燥処理では、まず、バルブ７１ｂ、７２ｂ、８４ｂ、８５ｂが閉鎖された状態で、バルブ８１ｂが開放されることによって、貯留槽７２に純水８０ａが貯留される。次に、処理部４０にて薬液処理または洗浄処理された複数の基板Ｗが、キャリアＣに格納されたまま乾燥チャンバ７１内に搬入され、貯留槽７２に貯留された純水８０ａに浸漬される（図９参照）。
【００８６】
ここで、貯留槽７２に純水８０ａが供給される時に、および／または、貯留槽７２に貯留された純水８０ａに複数の基板Ｗが浸漬される時に、貯留槽７２の上部から溢れ出た純水８０ａは、乾燥チャンバ７１の底部に溜まる。
【００８７】
続いて、貯留槽７２に複数の基板Ｗが浸漬されると、バルブ８１ｂが閉鎖され、バルブ８４ｂが開放される。これにより、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から乾燥チャンバ７１内にＩＰＡの蒸気が供給され、複数の基板Ｗが浸漬された純水８０ａの液面８０ｂには、ＩＰＡの蒸気が吐出される。そのため、液面８０ｂ上には、ＩＰＡの液膜８０ｃが形成される（図１０参照）。
【００８８】
続いて、貯留槽７２の純水８０ａに複数の基板Ｗが浸漬され、かつ、液面８０ｂ上に液膜８０ｃが形成された状態で、バルブ７１ｂ、７２ｂが開放されると、貯留槽７２から純水８０ａが排出される（図１１参照）。これにより、液面８０ｂの下降にしたがって、ＩＰＡの液膜８０ｃが、下降させられる。そして、各基板Ｗの基板面とＩＰＡの液膜とが接触することによって、各基板Ｗに付着した純水が、ＩＰＡに置換される。
【００８９】
ここで、本実施の形態では、ＩＰＡの液膜８０ｃが形成された状態で、純水８０ａが貯留槽７２から排出されている時にも、制御部９０は、バルブ８４ｂを開放状態、バルブ８１ｂ、８５ｂを閉鎖状態とし、乾燥チャンバ７１内にＩＰＡを吐出しさせ続けている。
【００９０】
これにより、各基板Ｗに付着した純水がＩＰＡに置換されることによって、ＩＰＡの液膜８０ｃの厚さが減少する場合であっても、この液膜８０ｃにＩＰＡを補充することができる。そのため、各基板Ｗにおいて、純水を有機溶剤に置換する処理が、確実に実行できる。
【００９１】
続いて、各基板Ｗに付着した純水がＩＰＡに置換されると、バルブ７１ｂ、７２ｂが開放された状態、およびバルブ８１ｂが閉鎖された状態で、バルブ８４ｂが閉鎖され、バルブ８５ｂが開放される。
【００９２】
これにより、高温ガスが、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から置換後のＩＰＡが付着する各基板Ｗに向けて吐出され、置換後のＩＰＡが乾燥させられる。すなわち、上述の置換処理によって、高温ガスが供給される各基板Ｗからは、純水が除去されている。
【００９３】
そのため、高温ガスにより各基板Ｗが乾燥させられる場合であっても、ウォーターマークのような乾燥不良が発生することを防止しつつ、各基板Ｗを速やかに乾燥させることができる。なお、ウォーターマークとは、基板表面に付着した水分が基板の素材であるシリコンおよび空気中の酸素と反応して生じる乾燥シミであり、基板表面に水分が付着している時間が長いほど発生しやすい。
【００９４】
ここで、乾燥チャンバ７１内に配置された複数の基板Ｗを乾燥させる手法として、減圧乾燥が知られている。減圧乾燥では、乾燥チャンバ７１内が排気されて減圧雰囲気とされる。そのため、減圧乾燥に用いられる乾燥チャンバ７１には、高い気密性が要求され、その結果、乾燥部７０の製造コストが増大するという問題が生ずる。
【００９５】
これに対して、本実施の形態の乾燥処理では、乾燥チャンバ７１内を減圧する必要がない。そのため、乾燥部７０の製造コストを増大させることなく、各基板Ｗに付着する置換後のＩＰＡを乾燥させることができる。
【００９６】
また、高温ガスが吐出されている期間、回転駆動部７９は、揺動部７５の回転軸７８ａに対して、矢印Ｒ１１（反時計回り）方向、または矢印Ｒ１２（時計回り）方向の回転力を付与し、揺動部７５に載置されたキャリアＣを間欠的に揺動させる。
【００９７】
ここで、回転駆動部７９が停止している停止時間をＴ１（ｓ）、回転駆動部７９から回転軸７８ａに回転力が付与されている回転時間をＴ２（ｓ）、とそれぞれする場合、揺動部７５の揺動周期Ｔ３は、数１のように表される。揺動部７５は、数１を満たすように、載置されたキャリアＣを間欠的に揺動させる。
【００９８】
Ｔ３＝Ｔ１＋Ｔ２ ・・・ 数１
これにより、揺動部７５は、各溝Ｇを支点として各基板Ｗの上端を配列方向（矢印ＡＲ２方向：図７参照）、または配列方向と逆方向に沿って交互に移動させることができる。そして、揺動部７５は、第１主面Ｗ１および第１溝面Ｇ１を離隔させることと、第２主面Ｗ２および第２溝面Ｇ２を離隔させることを、交互に実行させることができる。
【００９９】
そのため、第１主面Ｗ１および第１溝面Ｇ１の間隙、または第２主面Ｗ２および第２溝面Ｇ２の間隙に入り込んだ置換後のＩＰＡに対して効率的に高温ガスを供給でき、間隙のＩＰＡを確実に乾燥させることができる。なお、揺動周期Ｔ３としては、３０〜１２０（ｓ）が、回転時間Ｔ１としては、１〜３（ｓ）が、それぞれ好適である。
【０１００】
そして、バルブ８５ｂが閉鎖され、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から高温ガスの吐出が停止されるとともに、搬送ロボット１０によりキャリアＣが乾燥部７０外に搬出されることによって、乾燥処理が終了する。
【０１０１】
＜５．本実施の形態における基板処理装置の利点＞
以上のように、本実施の形態における基板処理装置１の乾燥部７０（乾燥ユニット）は、複数の基板Ｗが処理液に浸漬された状態で、純水８０ａの液面８０ｂ上にＩＰＡの液膜８０ｃを形成できる（図１０参照）。そして、純水８０ａが貯留槽７２から排出されることによって、複数の基板Ｗが貯留槽７２内に配置された状態で、純水８０ａの液面８０ｂおよびＩＰＡの液膜８０ｃが、下降する（図１１参照）。
【０１０２】
このように、本実施の形態における基板処理装置１の乾燥部７０は、複数の基板Ｗを移動（例えば、昇降）させることなく、各基板Ｗに対してＩＰＡの液面８０ｂを下降させることができ、各基板Ｗに付着した純水をＩＰＡに置換することができる。そのため、制御部９０の計算コストを増大させることなく、ウォーターマークのような乾燥不良の発生を容易に防止することができる。
【０１０３】
また、本実施の形態における基板処理装置１において、単一の搬送ロボット１０は、本体部１２およびアーム部１３を有しており、各処理槽４１、４２は、この搬送ロボット１０の可動範囲内となるように、複数の基板Ｗの搬送空間８に配置されている。これにより、搬送ロボット１０は、複数の基板Ｗを、各処理槽４１、４２の配置によらず、任意の順番で、各処理槽４１、４２に対応して貯留された処理液に、浸漬することができる。そのため、各処理液によるバッチ式の基板処理が、任意の順番で実行できる。
【０１０４】
さらに、本実施の形態において、複数の基板Ｗは、搬送ロボット１０によって、複数の処理槽４１、４２、およびローダ・アンローダ部３０のそれぞれの間で、受け渡される。すなわち、複数の処理槽４１、４２と、ローダ・アンローダ部３０と、の間で複数の基板Ｗを受け渡すため、基板処理装置１内に別の搬送ロボットを設ける必要がない。そのため、基板処理装置１のフットプリントが増大することを抑制できる。
【０１０５】
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１０６】
（１）本実施の形態において、ＩＰＡおよび高温ガスは、共通の吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出されるものとして説明したが、これに限定されるものでない。ＩＰＡおよび高温ガスは、それぞれ対応する別個の吐出ノズルから吐出されても良い。
【０１０７】
そして、このような別個の吐出ノズルからＩＰＡおよび高温ガスが吐出される場合、ＩＰＡおよび高温ガスは、並行して吐出されても良いし、本実施の形態ようにＩＰＡ吐出後に高温ガスが吐出されても良い。
【０１０８】
（２）また、本実施の形態において、排出管７２ａおよびバルブ７２ｂは、乾燥チャンバ７１内に配置されるものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、排出管７２ａは、乾燥チャンバ７１の下部を貫通して設けられるとともに、貯留槽７２内と排液ドレイン７４とを連通接続しても良い。また、バルブ７２ｂは、乾燥チャンバ７１外に設けられても良い。
【０１０９】
（３）また、本実施の形態において、排出管７２ａは、貯留槽７２の底部と連通接続されるものとして説明したが、これに限定されるものでない。少なくとも、排出管７２ａは、貯留槽７２に浸漬された各基板Ｗの下端より低い位置で、貯留槽７２と連通接続されていれば良い。
【０１１０】
この場合、貯留槽７２から純水８０ａが排出されると、純水８０ａ上に形成された液膜８０ｃは、各基板Ｗの下端より低い位置まで下降できる。これにより、各基板Ｗの全体を確実に有機溶剤と接触させることができる。そのため、各基板に付着した処理液を有機溶剤に、確実に置換することができる。
【０１１１】
（４）また、本実施の形態において、載置台７６、垂直板７７、および垂下部７８は、一体的に構成されているものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、別体とされた載置台７６、垂直板７７、および垂下部７８が、接着または接合等の結合処理によって１つの構造物とされても良い。
【０１１２】
（５）また、本実施の形態において、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出される有機溶剤は、ＩＰＡの蒸気であるとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、ミスト状（霧状）のＩＰＡが、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出されても良い。さらに、ミスト状のＩＰＡおよびＩＰＡの蒸気を混合させたものが、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出されても良い。さらに、他の有機溶剤としては、例えば、フッ素系溶剤のハイドロフルオロエーテルが、用いられても良い。
【０１１３】
（６）また、本実施の形態において、ＩＰＡの吐出は、液面８０ｂ上にＩＰＡの液膜８０ｃ（図１０および図１１参照）が形成された後にも実行されるものとして説明したが、ＩＰＡの吐出タイミングはこれに限定されない。例えば、液面８０ｂ上に十分な厚さ（すなわち、十分な容積）の液膜８０ｃが形成されている場合、（イ）純水８０ａの排出が開始される前に、ＩＰＡの吐出が停止されても良い。また、（ロ）純水８０ａの排出が完了する前の時点で、ＩＰＡの吐出が停止されても良い。これら（イ）および（ロ）の場合であっても、純水をＩＰＡに置換する処理が、確実に実行される。
【０１１４】
（７）さらに、本実施の形態において、ローダ・アンローダ部３０は、ローダ機能と、アンローダ機能と、を有するもとして説明したが、これに限定されるものでない。基板処理装置１は、ローダ・アンローダ部３０でなく、ローダ機能を有するローダ部と、アンローダ機能を有するアンローダ部と、を備えており、複数の基板は、これらローダ部およびアンローダ部と、搬送ロボット１０との間で、受け渡しされてもよい。この場合も、基板処理装置１内に別の搬送ロボットを設ける必要がなく、基板処理装置１のフットプリントが増大することを抑制できる。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 基板処理装置
１０ 搬送ロボット
３０ ローダ・アンローダ部
４０ 処理部
６０ 排気部
７０ 乾燥部
７１ 乾燥チャンバ
７１ａ、７２ａ 排出管（排出部）
７１ｂ、７２ｂ バルブ（切換部）
７２ 貯留槽
７５ 揺動部
８０ａ 純水
８０ｂ 液面
８０ｃ 液膜
８１ 純水供給源
８２ 吐出ノズル
８４ ＩＰＡガス供給源
８５ ガス供給源
８６ｃ ヒータ
８７（８７ａ、８７ｂ） 吐出ノズル
８８ 吐出口
９０ 制御部
Ｃ キャリア
Ｇ 溝
Ｇ１ 第１溝面
Ｇ２ 第２溝面
Ｇｗ 幅Ｇ
Ｐ 外縁部
Ｗ 基板
Ｗ１ 第１主面
Ｗ２ 第２主面
Ｗｔｈ 厚さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、および太陽電池用パネル等（以下、単に「基板」と称する）に対して乾燥処理を施す乾燥ユニット、およびこの乾燥ユニットを有する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の基板に一括して処理（例えば、薬液処理および乾燥処理等）を施すバッチ式の基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１）。ここで、特許文献１の装置では、例えば、次のような手順で減圧乾燥が実行される。まず、薬液処理された複数の基板が、処理槽に貯留された純水によって洗浄される。次に、洗浄された複数の基板が、処理槽に貯留された純水から、イソプロピルアルコール（以下、「ＩＰＡ」とも呼ぶ）の蒸気を有する減圧雰囲気に、引き上げられる。これにより、各基板に付着した純水がＩＰＡと置換されるとともに、置換後のＩＰＡが減圧下で蒸発する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８７５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、特許文献１の乾燥処理では、処理槽に貯留された純水から複数の基板をＩＰＡの蒸気を有する減圧雰囲気に引き上げる工程が、必要となる。その結果、複数の基板の引き上げ動作、有機溶剤の吐出動作、および減圧動作等の動作制御が煩雑となり、制御部の計算コストが増大するという問題が、生ずる。
【０００５】
そこで、本発明では、複数の基板を一括して容易に乾燥することができる乾燥ユニット、および基板処理装置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】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、複数の基板を一括して乾燥する乾燥ユニットであって、乾燥チャンバ内に配置されており、処理液を貯留する貯留槽と、前記乾燥チャンバ内に配置されており、前記貯留槽に貯留された前記処理液の液面に向けて、有機溶剤を吐出する吐出部と、前記貯留槽から外部に処理液を排出する排出部と、前記排出部に設けられており、前記処理液の排出状況を切り換える切換部と、前記吐出部の吐出動作および前記切換部の切換動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、(i)前記吐出部から、前記複数の基板が浸漬された前記処理液の前記液面に、前記有機溶剤を吐出させることによって、前記液面上に前記有機溶剤の液膜を形成させるとともに、(ii)前記処理液に前記複数の基板が浸漬され、かつ、前記液面上に前記液膜が形成された状態で、前記貯留槽から前記処理液を排出させることによって、前記液膜を下降させ、前記複数の基板のそれぞれに付着した前記処理液を前記有機溶剤に置換することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の乾燥ユニットにおいて、前記制御部は、前記有機溶剤の前記液膜が形成された状態で、前記処理液が前記貯留槽から排出されている時に、前記吐出部から前記有機溶剤を吐出させ続けることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の乾燥ユニットにおいて、前記吐出部は、前記複数の基板のそれぞれに向けて高温ガスをさらに吐出可能とされており、前記制御部は、(iii)前記吐出部から、置換後の前記有機溶剤が付着する前記複数の基板に、前記高温ガスを吐出させることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の乾燥ユニットにおいて、前記複数の基板は、キャリアに格納されており、複数の溝は、各基板に対応しつつ、前記キャリアに設けられており、各基板の外縁部が対応する溝に嵌め込まれることによって、各基板は、キャリアに起立姿勢で格納されるとともに、各基板が対応する溝に嵌め込まれた状態で、前記キャリアを揺動させる揺動部、をさらに備え、各溝の幅は、対応して嵌め込まれる基板の厚さより大きく、前記揺動部は、各溝を支点として、各基板の上端を各基板の配列方向に沿って移動させることによって、各基板の第１主面と、対応する溝の第１溝面とを離隔させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の乾燥ユニットにおいて、前記排出部は、前記貯留槽に浸漬された各基板の下端より低い位置で、前記貯留槽と連通接続されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の乾燥ユニットと、複数の処理槽と、前記複数の処理槽および前記乾燥ユニットのいずれかに、前記複数の基板を一括搬送する搬送ロボットとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１から請求項６に記載の発明によれば、複数の基板が処理液に浸漬された状態で、処理液の液面上に有機溶剤の液膜を形成できる。そして、貯留槽から処理液が排出されることによって、複数の基板が貯留槽内に配置された状態で、処理液の液面および有機溶剤の液膜が、下降する。
【００１３】
このように、請求項１から請求項６に記載の発明によれば、複数の基板を移動（例えば、昇降）させることなく、各基板に対して有機溶剤の液膜を下降させることができ、各基板に付着した処理液を有機溶剤に置換することができる。そのため、制御部の計算コストを増大させることなく、ウォーターマークのような乾燥不良の発生を容易に防止することができる。
【００１４】
特に、請求項２に記載の発明によれば、少なくとも、貯留槽から処理液が排出されている時に、処理液の液面に向けて有機溶剤を吐出することができる。これにより、各基板に付着した処理液が有機溶剤に置換されることによって、有機溶剤の液膜の厚さが減少する場合であっても、この液膜に有機溶剤を補充することができる。そのため、各基板において、処理液を有機溶剤に置換する処理が、確実に実行できる。
【００１５】
特に、請求項３に記載の発明によれば、置換後の有機溶剤が付着する各基板に、高温ガスを吐出することができる。すなわち、高温ガスが供給される各基板からは処理液が除去されている。そのため、ウォーターマークのような乾燥不良の発生を防止しつつ、各基板を速やかに乾燥させることができる。
【００１６】
特に、請求項４に記載の発明によれば、各溝を支点として各基板の上端を配列方向に沿って移動させることができる。これにより、各基板の第１主面と、対応する溝の第１溝面と、を離隔することができ、この第１主面および第１溝面の間隙に入り込んだ置換後の有機溶剤に対して効率的に高温ガスを供給できる。そのため、この第１主面および第１溝面に入り込んだ置換後の有機溶剤をも確実に乾燥させることができる。
【００１７】
特に、請求項５に記載の発明によれば、貯留槽に貯留された処理液および処理液の液面上に形成された有機溶剤の液膜は、各基板の下端より低い位置まで下降できる。これにより、各基板全体を確実に有機溶剤と接触させることができる。そのため、各基板に付着した処理液を有機溶剤に、確実に置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態における基板処理装置の構成の一例を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態における基板処理装置の構成の一例を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態における基板処理装置の構成の一例を示す側面図である。
【図４】図２のＶＩ−ＶＩ線から見た処理部および排気部付近の正面断面図である。
【図５】保持部の構成の一例を示す側面図である。
【図６】保持部の構成の一例を示す側面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線から見たキャリアの側断面図である。
【図８】乾燥部の構成の一例を示す斜視図である。
【図９】乾燥部の構成の一例を示す正面図である。
【図１０】有機溶剤による置換処理を説明するための正面図である。
【図１１】有機溶剤による置換処理を説明するための正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
＜１．基板処理装置の構成＞
図１から図３は、それぞれ本発明の実施の形態における基板処理装置１の構成の一例を示す正面図および平面図である。図４は、図２のＶＩ−ＶＩ線から見た処理部４０および排気部６０付近の正面断面図である。基板処理装置１は、いわゆるバッチ式の装置であり、複数の基板に一括して処理を施す。
【００２１】
図１から図３に示すように、基板処理装置１は、主として、ファンフィルタユニット５、６と、搬送ロボット１０と、ローダ・アンローダ部３０と、処理部４０と、排気部６０と、を備える。なお、図１および以降の各図には、それらの方向関係を明確にすべく必要に応じて適宜、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が、付されている。
【００２２】
ファンフィルタユニット５、６は、基板処理装置１が配置されているクリーンルーム内の空気を搬送空間８に取り込むとともに、この取り込まれた空気からパーティクルを除去する。また、ファンフィルタユニット５、６は、搬送空間８内にパーティクルが除去された清浄空気のダウンフローを形成する。
【００２３】
図１に示すように、ファンフィルタユニット５、６は、それぞれ、ローダ・アンローダ部３０および乾燥部７０の上方、および処理部４０および排気部６０の上方に、設けられている。
【００２４】
搬送ロボット１０は、図１から図４に示すように、単一の搬送ユニットとして構成されている。図２に示すように、搬送ロボット１０は、基板処理装置１のハウジング１ａにより形成される搬送空間８の中心付近に配置されている。そして、搬送ロボット１０は、搬送空間８内に配置されたローダ・アンローダ部３０、処理部４０、および乾燥部７０のそれぞれとの間で、キャリアＣに格納された複数の基板を受け渡す。なお、搬送ロボット１０の詳細な構成については、後述する。
【００２５】
ローダ・アンローダ部３０は、図２に示すように、搬送ロボット１０の本体部１２を挟んで、処理部４０と逆側に設けられている。また、ローダ・アンローダ部３０の載置台３２には、複数（本実施の形態では、２つ）のキャリアＣが、載置可能とされている。
【００２６】
例えば、載置台３２には、処理されていない複数の基板が格納されており、基板処理装置１外から搬入されたキャリアＣが、載置される。また、処理部４０および乾燥部７０で処理された複数の基板が格納されており、基板処理装置１外に搬出されるキャリアＣが、載置される。すなわち、ローダ・アンローダ部３０は、未処理基板および処理済み基板を収容する。
【００２７】
処理部４０は、図２に示すように、複数の処理槽４１ａ〜４１ｃ、４２ａ〜４２ｃと、蓋部４３（４３ａ〜４３ｃ）と、を有している。各処理槽４１ａ〜４１ｃ、４２ａ〜４２ｃは、搬送ロボット１０の可動範囲内となるように、複数の基板の搬送空間８に配置されている。
【００２８】
また、各処理槽４１ａ〜４１ｃ、４２ａ〜４２ｃには、薬液または純水（以下、これらを総称して「処理液」とも呼ぶ）が貯留可能とされている。そして、処理液に複数の基板が浸漬されることによって、複数の基板に対して一括して処理が実行される。
【００２９】
ここで、本実施の形態において、処理槽４１ａ〜４１ｃを総称して「処理槽４１」と、処理槽４２ａ〜４２ｃを総称して「処理槽４２」と、それぞれ呼ぶ。また、蓋部４３ａ〜４３ｃを総称して「蓋部４３」と呼ぶ。
【００３０】
さらに、本実施の形態において、各処理槽４１、４２は、図２および図４に示すように、処理チャンバ４０ａ内に格子状（すなわち、Ｘ軸方向に沿って２個、Ｙ軸方向に沿って３個）に配置されている。そして、格子状に配置された各処理槽４１、４２のうち、搬送ロボット１０と近接する第１列に配置された処理槽４１は、処理液として、薬液が付着した各基板を洗浄する洗浄液（例えば、純水等）を貯留する。
【００３１】
一方、格子状に配置された各処理槽４１、４２のうち、搬送ロボット１０から見て処理槽４１より遠方側（すなわち、搬送ロボット１０から見て第１列より遠方の第２列）に配置された処理槽４２は、処理液として薬液（例えば、ＨＦやＮＨ4ＯＨ等）を貯留する。
【００３２】
まず、処理部４０について、図２に示すように、処理部４０は、主として、複数の処理槽４１、４２と、蓋部４３（４３ａ〜４３ｃ）と、を有している。各処理槽４１、４２は、搬送ロボット１０の可動範囲内となるように、複数の基板の搬送空間８に配置されている。なお、以下では、蓋部４３ａ〜４３ｃを総称して「蓋部４３」と呼ぶ。
【００３３】
処理チャンバ４０ａの上部には、図２および図４に示すように、開口４４（４４ａ〜４４ｃ）、４５（４５ａ〜４５ｃ）が形成されている。搬送ロボット１０は、開口４４ａを介して処理槽４１ａに、開口４４ｂ（図示省略）を介して処理槽４１ｂに、開口４４ｃを介して処理槽４１ｃに、キャリアＣを供給する。
【００３４】
また同様に、搬送ロボット１０は、開口４５ａを介して処理槽４２ａに、開口４５ｂ（図示省略）を介して処理槽４２ｂに、開口４５ｃを介して処理槽４２ｃに、キャリアＣを供給する。
【００３５】
蓋部４３は、対応する処理槽４２の上方に形成された開口４５を閉鎖可能とされている。これにより、処理槽４２に貯留された薬液に起因し、開口４５を介して処理チャンバ４０ａから搬送空間８に薬液雰囲気が流出することを未然に防止できる。
【００３６】
排気部６０は、図２に示すように、主として、複数の分岐ダクト６１（６１ａ〜６１ｆ）と、共通ダクト６２と、を有している。排気部６０は、処理槽４１（４１ａ〜４１ｃ）、４２（４２ａ〜４２ｃ）付近の雰囲気（例えば、薬液雰囲気、および昇温された薬液に起因する熱雰囲気）を、基板処理装置１外に排出する。
【００３７】
乾燥部７０は、処理部４０で処理された複数の基板を、一括して乾燥させる乾燥ユニットである。図２に示すように、乾燥部７０は、搬送ロボット１０の本体部１２を挟んで処理部４０と逆側に設けられるとともに、ローダ・アンローダ部３０に隣接して配置されている。なお、乾燥部７０の詳細な構成については、後述する。
【００３８】
制御部９０は、基板処理装置１の各要素の動作を制御するとともに、種々のデータ演算を実現する。図１に示すように、制御部９０は、主として、ＲＯＭ９１と、ＲＡＭ９２と、ＣＰＵ９３と、を有している。なお、図２では、図示の都合上、制御部９０が省略されている。
【００３９】
ＲＯＭ（Read Only Memory）９１は、いわゆる不揮発性の記憶部であり、例えば、プログラム９１ａが格納されている。なお、ＲＯＭ９１としては、読み書き自在の不揮発性メモリであるフラッシュメモリが使用されてもよい。ＲＡＭ（Random Access Memory）９２は、揮発性の記憶部であり、例えば、ＣＰＵ９３の演算で使用されるデータが格納される。
【００４０】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）９３は、ＲＯＭ９１のプログラム９１ａに従った制御（例えば、搬送ロボット１０によるキャリアＣの搬送動作、吐出ノズル８７による高温ガスまたはＩＰＡ蒸気の吐出動作、および乾燥部７０の各バルブ７１ｂ、７２ｂ（図９参照）により処理液の排出状況を切り換える動作等の制御）が、実行される。
【００４１】
＜２．キャリアおよび搬送ロボットの構成＞
図５および図６は、保持部２０の構成の一例を示す側面図である。図７は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線から見たキャリアＣの側断面図であり、キャリアＣに格納された複数の基板Ｗの格納状態を示す。ここでは、キャリアＣおよび搬送ロボット１０の構成について説明する。
【００４２】
キャリアＣは、図３、図４、および図７に示すように、複数の基板Ｗを起立姿勢で格納可能する。図５から図７に示すように、キャリアＣは、複数の基板を支持する一対の支持部Ｓを有している。
【００４３】
一対の支持部Ｓは、図５および図６に示すように、各基板Ｗの外縁部Ｐを、左右から（Ｙ軸プラス方向およびＹ軸マイナス方向から）挟み込むことによって、各基板Ｗを起立姿勢で支持する。図７に示すように、各支持部Ｓ（図７では図示の都合上、一方の支持部Ｓのみ記載）には、複数の溝Ｇが設けられている。
【００４４】
複数の溝Ｇは、図７に示すように、支持部Ｓの延伸方向（矢印ＡＲ２方向）に沿って、支持部Ｓに等間隔に形成されている。また、図７に示すように、各溝Ｇは、各基板Ｗに対応して設けられている。そのため、各基板Ｗの外縁部Ｐが対応する溝Ｇに嵌め込まれることによって、各基板Ｗは、キャリアＣに起立姿勢で格納される。このように、複数の溝Ｇは、各基板Ｗの配列方向（矢印ＡＲ２方向：図７参照）に沿って、キャリアＣに設けられている。
【００４５】
搬送ロボット１０は、キャリアＣに格納された複数の基板を、処理部４０の各処理槽４１、４２に一括搬送する。また、搬送ロボット１０は、ローダ・アンローダ部３０、複数の処理槽４１、４２、および乾燥部７０のそれぞれの間で、複数の基板を受け渡す。
【００４６】
これにより、搬送ロボット１０は、各処理槽４１、４２に対応して貯留された処理液に、複数の基板を浸漬する。また、薬液、洗浄、および乾燥処理、未処理基板をローダ・アンローダ部３０から受け取ること、並びに処理済み基板をローダ・アンローダ部３０に受け渡すこと、が、１台（単一）の搬送ロボット１０により実現される。
【００４７】
ここで、本実施の形態の搬送ロボット１０としては、例えば、垂直多関節ロボットが採用できる。図２、図３、および図４に示すように、搬送ロボット１０は、主として、本体部１２と、アーム部１３と、回転軸１４と、保持部２０と、を有している。
【００４８】
本体部１２は、ハウジング１ａ内に設けられた搬送ロボット１０の基部である。アーム部１３は、複数のリンク（図示省略）と、複数のジョイント（図示省略）と、を有している。例えば、アーム部１３は、図２に示すように、軸心１３ａを中心に回転するジョイントを有している。これにより、アーム部１３は、屈伸するとともに、本体部１２に対して回動する。
【００４９】
そのため、各リンクが対応するジョイントを中心に回転することによって、アーム部１３は、本体部１２から離隔して配置された各処理槽４１、４２に向かって伸びる。また、アーム部１３の先端付近に設けられた保持部２０は、アーム部１３により昇降させられる。
【００５０】
回転軸１４は、アーム部１３に対して保持部２０を回転させる。図４に示すように、回転軸１４は、アーム部１３の延伸方向（矢印ＡＲ１方向）における端部のうち、本体部１２と逆側の端部に設けられている。
【００５１】
保持部２０は、図２および図３に示すように、アーム部１３の先端付近に設けられており、複数の基板Ｗを保持する。図５および図６に示すように、保持部２０は、主として、一対のハンド２１（２１ａ、２１ｂ）と、揺動部２２（２２ａ、２２ｂ）と、取付部２５と、格納部２７と、を有している。
【００５２】
一対のハンド２１（２１ａ、２１ｂ）は、キャリアＣの両側から挟み込むことによって、キャリアＣの鍔部Ｆを把持する把持部である。図５および図６に示すように、一対のハンド２１（２１ａ、２１ｂ）の上端は、対応する揺動部２２（２２ａ、２２ｂ）に固定されている。
【００５３】
揺動部２２（２２ａ、２２ｂ）は、取付部２５に対して揺動する。図６に示すように、軸心２３（２３ａ、２３ｂ）は、取付部２５に設けられている。また、軸心２３（２３ａ、２３ｂ）は、対応する揺動部２２に連動連結されている。これにより、軸心２３（２３ａ、２３ｂ）が回転させられると、対応するハンド２１（２１ａ、２１ｂ）が揺動し、キャリアＣの固定動作および固定解除動作が実現される。
【００５４】
格納部２７は、図４に示すように、取付部２５と隣接して設けられており、軸心２３（２３ａ、２３ｂ）に回転力を付与する駆動部２７ａを格納する。駆動部２７ａとしては、例えば、ロータリーアクチュエータが用いられても良い。また、図４に示すように、格納部２７は、回転軸１４と連動連結されている。これにより、格納部２７は、回転軸１４を軸心として回動させられる。
【００５５】
ここで、図４に示すように、複数の基板Ｗが格納されたキャリアＣは、アーム部１３の延伸方向から見て本体部１２と逆側に突出する位置で、把持される。また、キャリアＣは、一対のハンド２１（２１ａ、２１ｂ）により把持された状態で、搬送され、処理槽４１、４２に貯留された処理液に浸漬される。
【００５６】
この場合において、アーム部１３が動作させられるとによって、保持部２０が下降させられ、キャリアＣが処理槽４２の薬液に貯留されると、搬送ロボット１０のアーム部１３は、処理槽４２の直上でなく、洗浄水が貯留された処理槽４１の直上に位置される。すなわち、アーム部１３は、処理槽４２の直上から離隔して配置される。
【００５７】
そのため、処理槽４２に貯留された薬液に複数の基板Ｗが浸漬される場合であっても、搬送ロボット１０のアーム部１３が、処理槽４２の薬液に起因して汚染されることを抑制できる。
【００５８】
また、上述のように、キャリアＣが処理槽４１、４２に貯留された処理液に浸漬されることによって、複数の基板Ｗに対して処理が実行される。そのため、保持部２０に把持されるキャリアＣを交換するだけで、さまざまな種類の（例えば、直径の異なった）基板に対して処理を実行することができる。
【００５９】
また、各処理槽４１、４２は、図２に示すように、格子状に配置されている。これにより、各処理槽４１、４２が一列に配置される場合と比較して、各処理槽４１、４２を搬送空間８に効率的に配置することができる。そのため、基板処理装置１のフットプリント（基板処理装置１が平面的に占有する面積）が増大することを抑制できる。
【００６０】
＜３．乾燥部の構成＞
図８および図９は、それぞれ乾燥部７０の構成の一例を示す斜視図および正面図である。図８および図９に示すように、乾燥部７０は、主として、乾燥チャンバ７１と、貯留槽７２と、排出管７１ａ、７２ａと、バルブ７１ｂ、７２ｂと、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）と、を備えている。
【００６１】
乾燥チャンバ７１は、乾燥処理が実行される処理室である。貯留槽７２は、乾燥チャンバ７１内に配置されており、処理液を貯留する。図９に示すように、貯留槽７２は、固定部材７３を介して乾燥チャンバ７１内に固定されている。
【００６２】
また、乾燥チャンバ７１の上部には、図３および図８に示すように、開口７０ａが形成されている。さらに、乾燥チャンバ７１の上部には、開口７０ａを閉鎖可能とする蓋部（図示省略）が、設けられている。そして、搬送ロボット１０は、開口７０ａを介して貯留槽７２に、キャリアＣを供給する。
【００６３】
排出管７２ａは、貯留槽７２に貯留された処理液を貯留槽７２外に排出する。図９に示すように、排出管７２ａの一端は、貯留槽７２の底部と連通接続されており、他端は、乾燥チャンバ７１内に配置されている。また、図９に示すように、排出管７２ａには、バルブ７２ｂが設けられている。
【００６４】
排出管７１ａは、貯留槽７２の上部から溢れ出たり、貯留槽７２の排出管７１ａから排出されること等によって乾燥チャンバ７１の底部に溜まった処理液を、乾燥チャンバ７１外に排出する。図９に示すように、排出管７１ａの一端は、排出管７１ａの底部と、他端は、基板処理装置１外の排液ドレイン７４と、それぞれ連通接続されている。そして、図９に示すように、排出管７１ａには、バルブ７１ｂが設けられている。そのため、制御部９０からの制御信号に従い、バルブ７１ｂ、７２ｂが開放されると、貯留槽７２に貯留された処理液は、乾燥チャンバ７１を介して排液ドレイン７４に排出される。
【００６５】
このように、排出管７１ａ、７２ａは、貯留槽７２から基板処理装置１の外部に処理液を排出する排出部として用いられる。また、バルブ７１ｂ、７２ｂは、開放動作によって貯留槽７２に貯留された処理液を基板処理装置１の外部に排出させる。すなわち、バルブ７１ｂ、７２ｂは、純水の排出状況を切り換える切換部として用いられる。
【００６６】
揺動部７５は、搬送ロボット１０から受け渡されたキャリアＣを揺動させる。図８および図９に示すように、揺動部７５は、主として、載置台７６と、垂直板７７と、垂下部７８と、回転駆動部７９と、を有している。
【００６７】
載置台７６は、貯留槽７２の底部に沿って延びる水平板である。図９に示すように、貯留槽７２内に供給されたキャリアＣは、載置台７６に載置される。垂直板７７は、貯留槽７２の内壁面に沿って延びる板体である。図８および図９に示すように、垂直板７７の下端は載置台７６の上部と接続されており、載置台７６および垂直板７７は、略垂直に交差する。
【００６８】
垂下部７８は、図９に示すように、正面断面視において略Ｌ字状となるように形成された板体である。図８および図９に示すように、垂下部７８は、垂直板７７の上端と接続されるとともに、貯留槽７２の外壁に沿って下方に延びる。
【００６９】
回転軸７８ａは、乾燥チャンバ７１に対して回転自在とされている。図９に示すように、回転軸７８ａは略Ｘ軸方向に沿って延びており、回転軸７８ａの一端は垂下部７８に取り付けられ、他端は乾燥チャンバ７１外に到達している。
【００７０】
回転駆動部７９は、例えばモータにより構成されている。図９に示すように、回転駆動部７９は、乾燥チャンバ７１外に配置されており、回転軸７８ａと連動連結されている。したがって、正方向または負方向の回転力が回転駆動部７９から回転軸７８ａに付与されると、載置台７６に載置されたキャリアＣは、回転軸７８を中心に揺動する。
【００７１】
ここで、図７に示すように、各溝Ｇの幅Ｇｗ（すなわち、Ｙ軸方向に沿った溝Ｇのサイズの最小値）は、対応して嵌め込まれる基板Ｗの厚さＷｔｈよりも大きくなるように設定されている。また、揺動部７５は、各基板Ｗが対応する溝Ｇに嵌め込まれた状態で、キャリアＣを揺動させる。
【００７２】
これにより、揺動部７５は、各溝Ｇを支点として、各基板Ｗの上端を各基板Ｗの配列方向（矢印ＡＲ２方向）に沿って移動させる。そのため、図７に示すように、回転軸７８ａが矢印Ｒ１２方向（時計回り方向）に回転させられると、各基板Ｗの第１主面Ｗ１は、対応する溝Ｇの第１溝面Ｇ１から離隔する。一方、回転軸７８ａが矢印Ｒ１２方向（反時計回り方向）に回転させられると、各基板Ｗの第２主面Ｗ２は、対応する溝Ｇの第２溝面Ｇ２から離隔する。
【００７３】
吐出ノズル８２は、処理液として純水を貯留槽７２内に吐出する。図９に示すように、吐出ノズル８２は、供給管８１ａを介して純水供給源８１と連通接続されている。また、図９に示すように、供給管８１ａには、バルブ８１ｂが設けられている。したがって、制御部９０からの制御信号に従い、バルブ８１ｂが開放状態されることによって、貯留槽７２に純水が供給される。
【００７４】
吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）は、各基板Ｗの配列方向（矢印ＡＲ２方向）に沿って延びる一対の円筒体であり、乾燥チャンバ７１内に流体（例えば、有機溶剤および高温ガス等）を吐出する。図８および図９に示すように、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）は、乾燥チャンバ７１内であって、貯留槽７２の上方に配置されている。
【００７５】
図９に示すように、各吐出ノズル８７ａ、８７ｂは、ブラケット８９により乾燥チャンバ７１の内壁に固定されている。さらに、図８に示すように、吐出ノズル８７の外周面には、各基板Ｗの配列方向に沿って複数の吐出口８８が設けられている。
【００７６】
また、吐出ノズル８７ａは分岐管８６ａ、共通管８６、および供給管８４ａを介して、吐出ノズル８７ｂは分岐管８６ｂ、共通管８６、および供給管８４ａを介して、それぞれＩＰＡガス供給源８４と連通接続されている。
【００７７】
さらに、吐出ノズル８７ａは分岐管８６ａ、共通管８６、および供給管８５ａを介して、吐出ノズル８７ｂは分岐管８６ｂ、共通管８６、および供給管８５ａを介して、それぞれガス供給源８５と連通接続されている。
【００７８】
そして、図９に示すように、ＩＰＡガス供給源８４と共通管８６とを連通接続させる供給管８４ａには、バルブ８４ｂが、設けられている。また、図９に示すように、ガス供給源８５と共通管８６とを連通接続させる供給管８５ａには、バルブ８５ｂが、設けられている。また、共通管８６には、流通する流体を加熱するヒータ８６ｃが設けられている。
【００７９】
したがって、制御部９０からの制御信号に従い、バルブ８４ｂが開放状態とされ、バルブ８５ｂが閉鎖状態とされることによって、乾燥チャンバ７１内にＩＰＡの蒸気が供給される。これにより、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）は、斜め下方（図９中の破線で記載された矢印の方向）にＩＰＡの蒸気を吐出する。そのため、貯留槽７２に純水８０ａが貯留されている場合、ＩＰＡの蒸気が純水８０ａの液面８０ｂに向けて吐出される。
【００８０】
一方、制御部９０からの制御信号に従い、バルブ８５ｂが開放状態とされ、バルブ８４ｂが閉鎖状態とされるとともに、ヒータ８６ｃにより共通管８６内を流通するガスが加熱されることによって、乾燥チャンバ７１内に高温ガスが供給される。これにより、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）は、ＩＰＡガスと同様に、高温ガスを斜め下方（図９中の破線で記載された矢印の方向）に吐出する。そのため、貯留槽７２から純水８０ａが排出されている場合、高温ガスが、キャリアＣに格納された各基板Ｗに向けて吐出される。
【００８１】
ここで、揺動部７５に載置されたキャリアＣ、および吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）を、乾燥部７０の上方から見た（すなわち、平面視した）場合、キャリアＣは、図９に示すように、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）の間に挟まれる。したがって、各基板Ｗの外縁部Ｐは、一方で吐出ノズル８７ａと、他方で吐出ノズル８７ｂと、それぞれ対向する。
【００８２】
また、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出される有機溶剤としては、純水より表面張力が小さく、かつ、蒸発潜熱の小さいものが採用できる。そして、本実施の形態では、ＩＰＡが、有機溶剤として用いられている。
【００８３】
さらに、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出される高温ガスとしては、基板Ｗと化学反応を起こしにくい気体（例えば、ヘリウムおよびアルゴンのような希ガス）、または化学反応性の低いガス（例えば、窒素ガス）を、１００℃から２００℃の範囲に昇温させたものが、用いられる。この場合、昇温前のガスは、ガス供給源８５から供給される。
【００８４】
＜４．乾燥部で実行される乾燥処理＞
図１０および図１１のそれぞれは、ＩＰＡによる純水の置換処理を説明するための正面図である。ここでは、図９から図１１を参照しつつ、乾燥部７０で実行される乾燥処理を説明する。なお、本乾燥処理の開始に先立って、すべてのバルブ７１ｂ、７２ｂ、８１ｂ、８４ｂ、８５ｂは、閉鎖されている。
【００８５】
本乾燥処理では、まず、バルブ７１ｂ、７２ｂ、８４ｂ、８５ｂが閉鎖された状態で、バルブ８１ｂが開放されることによって、貯留槽７２に純水８０ａが貯留される。次に、処理部４０にて薬液処理または洗浄処理された複数の基板Ｗが、キャリアＣに格納されたまま乾燥チャンバ７１内に搬入され、貯留槽７２に貯留された純水８０ａに浸漬される（図９参照）。
【００８６】
ここで、貯留槽７２に純水８０ａが供給される時に、および／または、貯留槽７２に貯留された純水８０ａに複数の基板Ｗが浸漬される時に、貯留槽７２の上部から溢れ出た純水８０ａは、乾燥チャンバ７１の底部に溜まる。
【００８７】
続いて、貯留槽７２に複数の基板Ｗが浸漬されると、バルブ８１ｂが閉鎖され、バルブ８４ｂが開放される。これにより、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から乾燥チャンバ７１内にＩＰＡの蒸気が供給され、複数の基板Ｗが浸漬された純水８０ａの液面８０ｂには、ＩＰＡの蒸気が吐出される。そのため、液面８０ｂ上には、ＩＰＡの液膜８０ｃが形成される（図１０参照）。
【００８８】
続いて、貯留槽７２の純水８０ａに複数の基板Ｗが浸漬され、かつ、液面８０ｂ上に液膜８０ｃが形成された状態で、バルブ７１ｂ、７２ｂが開放されると、貯留槽７２から純水８０ａが排出される（図１１参照）。これにより、液面８０ｂの下降にしたがって、ＩＰＡの液膜８０ｃが、下降させられる。そして、各基板Ｗの基板面とＩＰＡの液膜とが接触することによって、各基板Ｗに付着した純水が、ＩＰＡに置換される。
【００８９】
ここで、本実施の形態では、ＩＰＡの液膜８０ｃが形成された状態で、純水８０ａが貯留槽７２から排出されている時にも、制御部９０は、バルブ８４ｂを開放状態、バルブ８１ｂ、８５ｂを閉鎖状態とし、乾燥チャンバ７１内にＩＰＡを吐出しさせ続けている。
【００９０】
これにより、各基板Ｗに付着した純水がＩＰＡに置換されることによって、ＩＰＡの液膜８０ｃの厚さが減少する場合であっても、この液膜８０ｃにＩＰＡを補充することができる。そのため、各基板Ｗにおいて、純水を有機溶剤に置換する処理が、確実に実行できる。
【００９１】
続いて、各基板Ｗに付着した純水がＩＰＡに置換されると、バルブ７１ｂ、７２ｂが開放された状態、およびバルブ８１ｂが閉鎖された状態で、バルブ８４ｂが閉鎖され、バルブ８５ｂが開放される。
【００９２】
これにより、高温ガスが、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から置換後のＩＰＡが付着する各基板Ｗに向けて吐出され、置換後のＩＰＡが乾燥させられる。すなわち、上述の置換処理によって、高温ガスが供給される各基板Ｗからは、純水が除去されている。
【００９３】
そのため、高温ガスにより各基板Ｗが乾燥させられる場合であっても、ウォーターマークのような乾燥不良が発生することを防止しつつ、各基板Ｗを速やかに乾燥させることができる。なお、ウォーターマークとは、基板表面に付着した水分が基板の素材であるシリコンおよび空気中の酸素と反応して生じる乾燥シミであり、基板表面に水分が付着している時間が長いほど発生しやすい。
【００９４】
ここで、乾燥チャンバ７１内に配置された複数の基板Ｗを乾燥させる手法として、減圧乾燥が知られている。減圧乾燥では、乾燥チャンバ７１内が排気されて減圧雰囲気とされる。そのため、減圧乾燥に用いられる乾燥チャンバ７１には、高い気密性が要求され、その結果、乾燥部７０の製造コストが増大するという問題が生ずる。
【００９５】
これに対して、本実施の形態の乾燥処理では、乾燥チャンバ７１内を減圧する必要がない。そのため、乾燥部７０の製造コストを増大させることなく、各基板Ｗに付着する置換後のＩＰＡを乾燥させることができる。
【００９６】
また、高温ガスが吐出されている期間、回転駆動部７９は、揺動部７５の回転軸７８ａに対して、矢印Ｒ１１（反時計回り）方向、または矢印Ｒ１２（時計回り）方向の回転力を付与し、揺動部７５に載置されたキャリアＣを間欠的に揺動させる。
【００９７】
ここで、回転駆動部７９が停止している停止時間をＴ１（ｓ）、回転駆動部７９から回転軸７８ａに回転力が付与されている回転時間をＴ２（ｓ）、とそれぞれする場合、揺動部７５の揺動周期Ｔ３は、数１のように表される。揺動部７５は、数１を満たすように、載置されたキャリアＣを間欠的に揺動させる。
【００９８】
Ｔ３＝Ｔ１＋Ｔ２ ・・・ 数１
これにより、揺動部７５は、各溝Ｇを支点として各基板Ｗの上端を配列方向（矢印ＡＲ２方向：図７参照）、または配列方向と逆方向に沿って交互に移動させることができる。そして、揺動部７５は、第１主面Ｗ１および第１溝面Ｇ１を離隔させることと、第２主面Ｗ２および第２溝面Ｇ２を離隔させることを、交互に実行させることができる。
【００９９】
そのため、第１主面Ｗ１および第１溝面Ｇ１の間隙、または第２主面Ｗ２および第２溝面Ｇ２の間隙に入り込んだ置換後のＩＰＡに対して効率的に高温ガスを供給でき、間隙のＩＰＡを確実に乾燥させることができる。なお、揺動周期Ｔ３としては、３０〜１２０（ｓ）が、回転時間Ｔ１としては、１〜３（ｓ）が、それぞれ好適である。
【０１００】
そして、バルブ８５ｂが閉鎖され、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から高温ガスの吐出が停止されるとともに、搬送ロボット１０によりキャリアＣが乾燥部７０外に搬出されることによって、乾燥処理が終了する。
【０１０１】
＜５．本実施の形態における基板処理装置の利点＞
以上のように、本実施の形態における基板処理装置１の乾燥部７０（乾燥ユニット）は、複数の基板Ｗが処理液に浸漬された状態で、純水８０ａの液面８０ｂ上にＩＰＡの液膜８０ｃを形成できる（図１０参照）。そして、純水８０ａが貯留槽７２から排出されることによって、複数の基板Ｗが貯留槽７２内に配置された状態で、純水８０ａの液面８０ｂおよびＩＰＡの液膜８０ｃが、下降する（図１１参照）。
【０１０２】
このように、本実施の形態における基板処理装置１の乾燥部７０は、複数の基板Ｗを移動（例えば、昇降）させることなく、各基板Ｗに対してＩＰＡの液面８０ｂを下降させることができ、各基板Ｗに付着した純水をＩＰＡに置換することができる。そのため、制御部９０の計算コストを増大させることなく、ウォーターマークのような乾燥不良の発生を容易に防止することができる。
【０１０３】
また、本実施の形態における基板処理装置１において、単一の搬送ロボット１０は、本体部１２およびアーム部１３を有しており、各処理槽４１、４２は、この搬送ロボット１０の可動範囲内となるように、複数の基板Ｗの搬送空間８に配置されている。これにより、搬送ロボット１０は、複数の基板Ｗを、各処理槽４１、４２の配置によらず、任意の順番で、各処理槽４１、４２に対応して貯留された処理液に、浸漬することができる。そのため、各処理液によるバッチ式の基板処理が、任意の順番で実行できる。
【０１０４】
さらに、本実施の形態において、複数の基板Ｗは、搬送ロボット１０によって、複数の処理槽４１、４２、およびローダ・アンローダ部３０のそれぞれの間で、受け渡される。すなわち、複数の処理槽４１、４２と、ローダ・アンローダ部３０と、の間で複数の基板Ｗを受け渡すため、基板処理装置１内に別の搬送ロボットを設ける必要がない。そのため、基板処理装置１のフットプリントが増大することを抑制できる。
【０１０５】
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１０６】
（１）本実施の形態において、ＩＰＡおよび高温ガスは、共通の吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出されるものとして説明したが、これに限定されるものでない。ＩＰＡおよび高温ガスは、それぞれ対応する別個の吐出ノズルから吐出されても良い。
【０１０７】
そして、このような別個の吐出ノズルからＩＰＡおよび高温ガスが吐出される場合、ＩＰＡおよび高温ガスは、並行して吐出されても良いし、本実施の形態ようにＩＰＡ吐出後に高温ガスが吐出されても良い。
【０１０８】
（２）また、本実施の形態において、排出管７２ａおよびバルブ７２ｂは、乾燥チャンバ７１内に配置されるものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、排出管７２ａは、乾燥チャンバ７１の下部を貫通して設けられるとともに、貯留槽７２内と排液ドレイン７４とを連通接続しても良い。また、バルブ７２ｂは、乾燥チャンバ７１外に設けられても良い。
【０１０９】
（３）また、本実施の形態において、排出管７２ａは、貯留槽７２の底部と連通接続されるものとして説明したが、これに限定されるものでない。少なくとも、排出管７２ａは、貯留槽７２に浸漬された各基板Ｗの下端より低い位置で、貯留槽７２と連通接続されていれば良い。
【０１１０】
この場合、貯留槽７２から純水８０ａが排出されると、純水８０ａ上に形成された液膜８０ｃは、各基板Ｗの下端より低い位置まで下降できる。これにより、各基板Ｗの全体を確実に有機溶剤と接触させることができる。そのため、各基板に付着した処理液を有機溶剤に、確実に置換することができる。
【０１１１】
（４）また、本実施の形態において、載置台７６、垂直板７７、および垂下部７８は、一体的に構成されているものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、別体とされた載置台７６、垂直板７７、および垂下部７８が、接着または接合等の結合処理によって１つの構造物とされても良い。
【０１１２】
（５）また、本実施の形態において、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出される有機溶剤は、ＩＰＡの蒸気であるとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、ミスト状（霧状）のＩＰＡが、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出されても良い。さらに、ミスト状のＩＰＡおよびＩＰＡの蒸気を混合させたものが、吐出ノズル８７（８７ａ、８７ｂ）から吐出されても良い。さらに、他の有機溶剤としては、例えば、フッ素系溶剤のハイドロフルオロエーテルが、用いられても良い。
【０１１３】
（６）また、本実施の形態において、ＩＰＡの吐出は、液面８０ｂ上にＩＰＡの液膜８０ｃ（図１０および図１１参照）が形成された後にも実行されるものとして説明したが、ＩＰＡの吐出タイミングはこれに限定されない。例えば、液面８０ｂ上に十分な厚さ（すなわち、十分な容積）の液膜８０ｃが形成されている場合、（イ）純水８０ａの排出が開始される前に、ＩＰＡの吐出が停止されても良い。また、（ロ）純水８０ａの排出が完了する前の時点で、ＩＰＡの吐出が停止されても良い。これら（イ）および（ロ）の場合であっても、純水をＩＰＡに置換する処理が、確実に実行される。
【０１１４】
（７）さらに、本実施の形態において、ローダ・アンローダ部３０は、ローダ機能と、アンローダ機能と、を有するもとして説明したが、これに限定されるものでない。基板処理装置１は、ローダ・アンローダ部３０でなく、ローダ機能を有するローダ部と、アンローダ機能を有するアンローダ部と、を備えており、複数の基板は、これらローダ部およびアンローダ部と、搬送ロボット１０との間で、受け渡しされてもよい。この場合も、基板処理装置１内に別の搬送ロボットを設ける必要がなく、基板処理装置１のフットプリントが増大することを抑制できる。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 基板処理装置
１０ 搬送ロボット
３０ ローダ・アンローダ部
４０ 処理部
６０ 排気部
７０ 乾燥部
７１ 乾燥チャンバ
７１ａ、７２ａ 排出管（排出部）
７１ｂ、７２ｂ バルブ（切換部）
７２ 貯留槽
７５ 揺動部
８０ａ 純水
８０ｂ 液面
８０ｃ 液膜
８１ 純水供給源
８２ 吐出ノズル
８４ ＩＰＡガス供給源
８５ ガス供給源
８６ｃ ヒータ
８７（８７ａ、８７ｂ） 吐出ノズル
８８ 吐出口
９０ 制御部
Ｃ キャリア
Ｇ 溝
Ｇ１ 第１溝面
Ｇ２ 第２溝面
Ｇｗ 幅Ｇ
Ｐ 外縁部
Ｗ 基板
Ｗ１ 第１主面
Ｗ２ 第２主面
Ｗｔｈ 厚さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を一括して乾燥する乾燥ユニットであって、
(a) 乾燥チャンバ内に配置されており、処理液を貯留する貯留槽と、
(b) 前記乾燥チャンバ内に配置されており、前記貯留槽に貯留された前記処理液の液面に向けて、有機溶剤を吐出する吐出部と、
(c) 前記貯留槽から外部に処理液を排出する排出部と、
(d) 前記排出部に設けられており、前記処理液の排出状況を切り換える切換部と、
(e) 前記吐出部の吐出動作および前記切換部の切換動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
(i) 前記吐出部から、前記複数の基板が浸漬された前記処理液の前記液面に、前記有機溶剤を吐出させることによって、前記液面上に前記有機溶剤の液膜を形成させるとともに、
(ii) 前記処理液に前記複数の基板が浸漬され、かつ、前記液面上に前記液膜が形成された状態で、前記貯留槽から前記処理液を排出させることによって、前記液膜を下降させ、前記複数の基板のそれぞれに付着した前記処理液を前記有機溶剤に置換することを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の乾燥ユニットにおいて、
前記制御部は、前記有機溶剤の前記液膜が形成された状態で、前記処理液が前記貯留槽から排出されている時に、前記吐出部から前記有機溶剤を吐出させ続けることを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の乾燥ユニットにおいて、
前記吐出部は、前記複数の基板のそれぞれに向けて高温ガスをさらに吐出可能とされており、
前記制御部は、
(iii) 前記吐出部から、置換後の前記有機溶剤が付着する前記複数の基板に、前記高温ガスを吐出させることを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の乾燥ユニットにおいて、
前記複数の基板は、キャリアに格納されており、
複数の溝は、各基板に対応しつつ、前記キャリアに設けられており、
各基板の外縁部が対応する溝に嵌め込まれることによって、各基板は、キャリアに起立姿勢で格納されるとともに、
(f) 各基板が対応する溝に嵌め込まれた状態で、前記キャリアを揺動させる揺動部、
をさらに備え、
各溝の幅は、対応して嵌め込まれる基板の厚さより大きく、
前記揺動部は、各溝を支点として、各基板の上端を各基板の配列方向に沿って移動させることによって、各基板の第１主面と、対応する溝の第１溝面と、を離隔させることを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の乾燥ユニットにおいて、
前記排出部は、前記貯留槽に浸漬された各基板の下端より低い位置で、前記貯留槽と連通接続されていることを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項６】
(a) 請求項１から請求項５のいずれかに記載の乾燥ユニットと、
(b) 複数の処理槽と、
(c) 前記複数の処理槽および前記乾燥ユニットのいずれかに、前記複数の基板を一括搬送する搬送ロボットと、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１】
複数の基板を一括して乾燥する乾燥ユニットであって、
(a) 乾燥チャンバ内に配置されており、処理液を貯留する貯留槽と、
(b) 前記乾燥チャンバ内に配置されており、前記貯留槽に貯留された前記処理液の液面に向けて、有機溶剤を吐出する吐出部と、
(c) 前記貯留槽から外部に処理液を排出する排出部と、
(d) 前記排出部に設けられており、前記処理液の排出状況を切り換える切換部と、
(e) 前記吐出部の吐出動作および前記切換部の切換動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
(i) 前記吐出部から、前記複数の基板が浸漬された前記処理液の前記液面に、前記有機溶剤を吐出させることによって、前記液面上に前記有機溶剤の液膜を形成させるとともに、
(ii) 前記処理液に前記複数の基板が浸漬され、かつ、前記液面上に前記液膜が形成された状態で、前記貯留槽から前記処理液を排出させることによって、前記液膜を下降させ、前記複数の基板のそれぞれに付着した前記処理液を前記有機溶剤に置換することを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の乾燥ユニットにおいて、
前記制御部は、前記有機溶剤の前記液膜が形成された状態で、前記処理液が前記貯留槽から排出されている時に、前記吐出部から前記有機溶剤を吐出させ続けることを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の乾燥ユニットにおいて、
前記吐出部は、前記複数の基板のそれぞれに向けて高温ガスをさらに吐出可能とされており、
前記制御部は、
(iii) 前記吐出部から、置換後の前記有機溶剤が付着する前記複数の基板に、前記高温ガスを吐出させることを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の乾燥ユニットにおいて、
前記複数の基板は、キャリアに格納されており、
複数の溝は、各基板に対応しつつ、前記キャリアに設けられており、
各基板の外縁部が対応する溝に嵌め込まれることによって、各基板は、キャリアに起立姿勢で格納されるとともに、
(f) 各基板が対応する溝に嵌め込まれた状態で、前記キャリアを揺動させる揺動部、
をさらに備え、
各溝の幅は、対応して嵌め込まれる基板の厚さより大きく、
前記揺動部は、各溝を支点として、各基板の上端を各基板の配列方向に沿って移動させることによって、各基板の第１主面と、対応する溝の第１溝面と、を離隔させることを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の乾燥ユニットにおいて、
前記排出部は、前記貯留槽に浸漬された各基板の下端より低い位置で、前記貯留槽と連通接続されていることを特徴とする乾燥ユニット。
【請求項６】
(a) 請求項１から請求項５のいずれかに記載の乾燥ユニットと、
(b) 複数の処理槽と、
(c) 前記複数の処理槽および前記乾燥ユニットのいずれかに、前記複数の基板を一括搬送する搬送ロボットと、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１９９３７１（Ｐ２０１２−１９９３７１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６２２３８（Ｐ２０１１−６２２３８）
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（０００１３４０２８）株式会社テックインテック (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（０００１３４０２８）株式会社テックインテック (9)
【Ｆターム（参考）】
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