基板乾燥装置及びその温調方法
【課題】チャンバ内の状況に応じて温調度合いを変えることにより、乾燥不良を防止しつつも消費電力を抑制できる。
【解決手段】制御部６５は、チャンバ１１内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、この限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３を操作する。したがって、チャンバ１１内の圧力が低下するにつれてチャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３の温度を下げてゆくことができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバ１１及び処理槽１に結露することを防止しつつも、チャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板Ｗの乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【解決手段】制御部６５は、チャンバ１１内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、この限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３を操作する。したがって、チャンバ１１内の圧力が低下するにつれてチャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３の温度を下げてゆくことができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバ１１及び処理槽１に結露することを防止しつつも、チャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板Ｗの乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）等の基板に対して、処理液により洗浄、エッチング等の処理を行った後、減圧を行って有機溶剤の蒸気を含む処理ガスの雰囲気中にて基板を乾燥させる基板乾燥装置及びその温調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、処理液を貯留し、基板を収容する処理槽と、処理槽を囲うチャンバと、不活性ガスと有機溶剤の蒸気を含んだ処理ガスをチャンバ内に供給するノズルと、チャンバ内を減圧する減圧ポンプと、処理槽及びチャンバを温調する温調ジャケットと、ノズルから処理ガスを供給している間、温調ジャケットに温調水を供給して処理槽及びチャンバを加熱する制御部を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように構成された基板乾燥装置は、チャンバ及び処理槽を温調するので、処理ガス中の有機溶剤の蒸気がチャンバ及び処理槽に結露することを防止できる。したがって、処理ガス中の有機溶剤濃度が低下するのを防止できるので、有機溶剤の蒸気が基板に作用するように最大限に活用でき、基板の乾燥不良が発生することを防止できる。
【特許文献１】特開２００７−１４２２６２号公報（図１，図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、処理ガスを供給している間は、温調ジャケットによってチャンバ及び処理槽を一定温度で温調しているので、消費電力が多くなるという問題がある。
【０００５】
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、チャンバ内の状況に応じて温調度合いを変えることにより、乾燥不良を防止しつつも消費電力を抑制できる基板乾燥装置及び温調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】
【０００６】
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、基板に対して処理ガスによって乾燥処理を行う基板乾燥装置において、基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内に有機溶剤の蒸気を含む処理ガスを供給する溶剤蒸気供給手段と、前記チャンバ内を減圧する減圧手段と、前記チャンバを温調するチャンバ温調手段と、前記チャンバ内の圧力を測定する圧力計と、前記チャンバ内の温度を測定する温度計と、前記チャンバの内壁温度を測定する内壁温度計と、前記有機溶剤の飽和蒸気圧曲線に基づいて、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を限界濃度データとして予め記憶している記憶手段と、前記チャンバ内に基板を収容した状態で、前記減圧手段により前記チャンバ内の減圧を開始するとともに、前記溶剤蒸気供給手段から処理ガスを前記チャンバ内に供給している間は、前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度データと、前記温度計からの測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求めるとともに、前記内壁温度計からの測定内壁温度が、前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように前記チャンバ温調手段を操作する制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、記憶手段には、予め限界濃度データが記憶されているが、この限界濃度データは、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を表している。この限界濃度データは、処理ガスの濃度が一定であるならば、圧力の低下にしたがって濃度に対応する露点が低下することを表す。制御手段は、チャンバ内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、内壁温度計からの測定内壁温度がこの限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバ温調手段を操作する。したがって、チャンバ内の圧力が低下するにつれてチャンバ温調手段の温度を下げることができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバに結露することを防止しつつも、チャンバ温調手段への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板の乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【０００８】
また、本発明において、前記チャンバ内に配設され、処理液を貯留するとともに基板を収容可能な処理槽と、前記処理槽を温調する槽温調手段とを備え、前記制御手段は、前記内壁温度計からの測定内壁温度が前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように前記槽温調手段を操作することが好ましい（請求項２）。チャンバ内に処理槽を備えている場合には、槽温調手段を操作することで、処理槽に有機溶剤の蒸気が結露することを防止しつつも、槽温調手段への供給電力を最小限にできる。したがって、消費電力を抑制できる。
【０００９】
また、本発明において、前記チャンバ温調手段は、前記チャンバの外壁に取り付けられたヒータであることが好ましい（請求項３）。
【００１０】
また、本発明において、前記槽温調手段は、前記処理槽の外壁に取り付けられたヒータであることが好ましい（請求項４）。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、基板に対して処理ガスによって乾燥処理を行う基板乾燥装置の温調方法において、チャンバ内に基板を収容する過程と、チャンバ内の圧力を減圧させる過程と、有機溶剤を含む処理ガスをチャンバ内に供給させる過程と、チャンバ内の圧力及び温度を測定する過程と、有機溶剤の飽和蒸気圧曲線に基づく、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を限界濃度データのうち、測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求める過程と、チャンバ内壁の温度である測定内壁温度が、測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように、チャンバ内壁を温調するチャンバ温調手段を操作する過程と、を特徴とするものである。
【００１２】
［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、チャンバ内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、この限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバ温調手段を操作する。したがって、チャンバ内の圧力が低下するにつれてチャンバ温調手段の温度を下げてゆくことができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバに結露することを防止しながらもチャンバ温調手段への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板の乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【００１３】
また、本発明において、チャンバ温調手段を操作する過程では、測定内壁温度が測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように処理槽を温調する槽温調手段を操作することが好ましい（請求項６）。チャンバ内に処理槽を備えている場合には、槽温調手段を操作することで、処理槽に有機溶剤の蒸気が結露することを防止しつつも、槽温調手段への供給電力を最小限にすることができる。したがって、消費電力を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る基板乾燥装置によれば、制御手段は、チャンバ内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、この限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバ温調手段を操作する。したがって、チャンバ内の圧力が低下するにつれてチャンバ温調手段の温度を下げることができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバに結露することを防止しつつも、チャンバ温調手段への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板の乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係る基板乾燥装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１６】
本実施例に係る基板乾燥装置は、処理液を貯留する処理槽１を備えている。この処理槽１は、処理液を貯留し、起立姿勢にされた複数枚の基板Ｗを収容可能である。処理槽１の底部には、複数枚の基板Ｗが整列されている方向（紙面方向）に沿って長軸を有し、処理液を供給するための二本の噴出管３が配設されている。各噴出管３には、供給管５の一端側が連通接続され、他端側が処理液供給源７に連通接続されている。供給管５を流通する処理液の流量は、処理液弁９で制御される。処理液供給源７は、フッ化水素酸（ＨＦ）や、硫酸・過酸化水素水の混合液（Ｈ２ＳＯ４／Ｈ２Ｏ２）や、純水などを処理液として供給管５に供給する。
【００１７】
処理槽１は、その周囲がチャンバ１１によって囲われている。チャンバ１１は、上部に開閉自在の上部カバー１３を備えている。起立姿勢で複数枚の基板Ｗを保持するリフタ１５は、図示しない駆動機構により、チャンバ１１の上方にあたる「待機位置」と、処理槽１の内部にあたる「処理位置」と、処理槽１の上方であってチャンバ１１の内部にあたる「乾燥位置」とにわたって移動可能である。
【００１８】
上部カバー１３の下方であってチャンバ１１の上部内壁には、一対の溶剤ノズル１７と、一対の不活性ガスノズル１９とが配設されている。溶剤ノズル１７には、有機溶剤の蒸気を含む処理ガスを供給するための供給管２１の一端側が連通接続されている。供給管２１の他端側は、溶剤蒸気発生部２３に連通接続されている。この供給管２１には、その上流側から順に、処理ガスの流量を調整する蒸気弁２５と、処理ガスを加熱するためのインラインヒータ２７とが配設されている。供給管２１がインラインヒータ２７を備えているので、処理ガス中の有機溶剤の蒸気が供給管２１内部で凝結することを軽減でき、処理ガス中の有機溶剤濃度が供給経路において低下するのを防止できる。
【００１９】
なお、上述した溶剤ノズル１７が本発明における「溶剤蒸気供給手段」に相当する。
【００２０】
溶剤蒸気発生部２３は、内部に有機溶剤を貯留する内部空間を有し、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を貯留する。なお、イソプロピルアルコールに代えてハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）としてもよい。溶剤蒸気発生部２３は、内部空間を加熱するヒータ（図示省略）を備えており、有機溶剤の蒸気を発生させるとともに、その蒸気を含む処理ガスを供給管２１に供給する。
【００２１】
不活性ガスノズル１９には、供給管２９の一端側が連通接続されており、供給管２９の他端側は、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３１に連通接続されている。不活性ガスとしては、例えば、例えば、窒素ガス（Ｎ２）が挙げられる。不活性ガス供給源３１からの不活性ガスの供給量は、不活性ガス弁３３によって調整される。不活性ガス弁３３の下流側の供給管２９には、インラインヒータ３５が取り付けられている。このインラインヒータ３５は、不活性ガス供給源３１からの不活性ガスを所定の温度に加熱する。
【００２２】
チャンバ１１には、その内部の気体を排出可能な排気管３７が連通接続されている。この排気管３７には、開閉弁３９及び真空ポンプ４１が配設されている。また、チャンバ１１には、減圧状態を解消するための呼吸弁４３が取り付けられている。さらに、チャンバ１１には、内部の圧力を検出するための圧力計４５と、チャンバ１１内部の温度を検出するための温度計４７と、チャンバ１１の内壁温度を測定するための内壁温度計４９とが取り付けられている。
【００２３】
なお、上記の真空ポンプ４１が本発明における「減圧手段」に相当する。
【００２４】
処理槽１の底部には、排出口５１が形成されている。この排出口５１には、ＱＤＲ弁５３が取り付けられている。このＱＤＲ弁５３から処理槽１内の処理液を排出すると、処理液がチャンバ１１の底部に一旦排出される。チャンバ１１の底部には、気液分離部５５に連通接続された排出管５７が取り付けられている。この排出管５７には、排液弁５９が取り付けられている。気液分離部５５は、排気管３７と排出管５７から気体と液体とを取り込むとともに、それらを分離して排出する機能を備えている。
【００２５】
チャンバ１１の外側面及び上部カバー１３の上面には、チャンバヒータ６１が付設されている。チャンバヒータ６１は、チャンバ１１及び上部カバー１３を外部から加熱して、チャンバ１１に供給された処理ガスの有機溶剤蒸気が、チャンバ１１の内壁面及び上部カバー１３の天井面に凝結することを防止するために使用される。また、処理槽１の外側面には、同様の槽ヒータ６３が付設されている。この槽ヒータ６３は、処理ガス中の有機溶剤蒸気が、処理槽１に凝結することを防止するために使用される。
【００２６】
なお、チャンバヒータ６１が本発明における「チャンバ温調手段」に相当し、槽ヒータ６３が本発明における「槽温調手段」に相当し、チャンバヒータ６１及び槽ヒータ６３が本発明における「ヒータ」に相当する。
【００２７】
上述した処理液弁９、上部カバー１３、リフタ１５、蒸気弁２５、インラインヒータ２７、不活性ガス弁３３、インラインヒータ３５、開閉弁３９、真空ポンプ４１、呼吸弁４５、ＱＤＲ弁５３、排液弁５９、チャンバヒータ６１、槽ヒータ６３などは、本発明における「制御手段」に相当する制御部６５によって統括的に制御される。制御部６５には、本発明における「記憶手段」に相当する記憶部６７と、測定圧力等をオペレータに知らせる等のために用いられる表示部６５とが接続されている。
【００２８】
また、制御部６５は、詳細後述するように、圧力計４５の測定圧力（チャンバ１１内の圧力）と、温度計４７の測定温度（チャンバ１１内の温度）と、記憶部６７の限界濃度データ（後述）とに基づいて、チャンバ１１内の処理ガス中における有機溶剤蒸気の「限界濃度」を算出する。さらに、制御部６５は、内壁温度計４９からの測定内壁温度（チャンバ１１の内壁温度）が、圧力計４５からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高く（例えば、０．５〜２℃）なるようにチャンバヒータ６１及び槽ヒータ６３を操作する。
【００２９】
記憶部６７は、制御部６５が実行する制御プログラムの他、処理手順を規定したレシピや、溶剤蒸気発生部２３に貯留されている有機溶剤に応じた限界濃度データを予め記憶している。
【００３０】
次に、図２〜図４を参照して、露点情報について説明する。なお、図２はイソプロピルアルコールの飽和蒸気圧曲線を示すグラフであり、図３は大気圧時の理論露点を示すグラフであり、図４は圧力ごとの限界濃度を示すグラフである。
【００３１】
溶剤蒸気発生部２３は、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を貯留しているが、その飽和蒸気圧曲線は、例えば、図２に示すようなものである。これは、例えば、チャンバ１１内の温度が８２℃である場合には、飽和蒸気圧が大気圧（１０１．３［ｋＰａ］）であることを表している。換言すると、大気圧下において、チャンバ１１内の処理ガス中のイソプロピルアルコール濃度を１００％に維持するためには、チャンバ１１内の温度を８２℃以上にする必要があることを表す。なお、厳密には、イソプロピルアルコールの沸点は、８２．７℃であるが、説明の都合上、８２℃としている。
【００３２】
上記の飽和蒸気圧曲線に基づいて、大気圧時における処理ガス中のイソプロピルアルコール濃度を１００％とし、チャンバ１１内の圧力を固定したと仮定した場合に、大気圧で各蒸気圧を除すると、大気圧時における処理ガス中におけるイソプロピルアルコールの体積濃度を算出することができる。これが図３に示す大気圧時の理論露点を示すグラフである。
【００３３】
上記の理論露点は、大気圧時におけるものであるが、各種の圧力について理論露点を求めたものが図４の各圧力時の限界濃度を示すグラフである。本発明は、チャンバ１１内を減圧して処理するので、図４では、一例として、大気圧の半分の圧力（５０．６５［ｋＰａ］）と、３０［ｋＰａ］と、２０［ｋＰａ］と、１５［ｋＰａ］を例示してある。例えば、チャンバ１１内の測定圧力が５０．６５［ｋＰａ］であって、測定温度が６０［℃］であった場合、処理ガス中におけるイソプロピルアルコールの濃度は、７５［％］となる。この図４に示した露点情報を示すグラフが、本発明における「限界濃度データ」に相当する。この限界濃度は、上述したように記憶部６７に予め格納されており、制御部６５によって適宜参照される。
【００３４】
次に、上述した構成の基板乾燥装置の動作例について図５を参照して説明する。なお、図５は、基板乾燥装置の動作を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、主要動作について説明する。
制御部６５は、上部カバー１３を開放し、未処理の基板Ｗを複数枚保持しているリフタ１５を「待機位置」から「乾燥位置」に搬入させる。このとき排液弁５９は、開放されたままである。次に、制御部６５は、チャンバ１１内の酸素濃度低減処理を行う。具体的には、上部カバー１３を閉止するとともに、不活性ガス弁３３を開放し、不活性ガス供給源３１から供給管２９及び不活性ガスノズル１９を介してチャンバ１１内に不活性ガスを供給させる。これにより、チャンバ１１内にある空気が不活性ガスによってパージされて、その結果、チャンバ１１内の酸素濃度が低減される。さらに、制御部６５は、リフタ１３を「乾燥位置」から「処理位置」にまで下降させる。
【００３６】
処理槽１及びチャンバ１１内の酸素濃度が低減されると、制御部６５は処理液弁９を開放する。これにより、処理液供給源７から処理液（例えば、常温の純水）が処理槽１に供給されて、処理槽１の上部から溢れた処理液がチャンバ１１の底部で回収される。回収された処理液は、排出管５７を通して気液分離部５５で回収される。このようにして処理液が処理槽１に供給された後、制御部６５は、リフタ１５を「処理位置」に所定時間だけ維持して、基板Ｗに対して処理液による処理を行う。
【００３７】
処理液による処理を開始して所定時間が経過すると、制御部６５は、リフタ１５を「処理位置」に維持させたまま、真空ポンプ４１を作動させて、チャンバ１１内の気体を排出するとともに、ＱＤＲ弁５３を開放して処理液をチャンバ１１内に急速排水させる。処理槽１の処理液が完全に排出された後、不活性ガス弁３３を閉止するとともに、呼吸弁４３を閉止してチャンバ１１の内部を完全に閉塞させる。これにより、処理液で処理された基板Ｗが処理槽１内において周囲に対して露出された状態にされる。
【００３８】
ステップＳ１
制御部６５は、チャンバヒータ６１と槽ヒータ６３をオンにして、例えば、目標温度＝８２℃に温調する。これは、チャンバ１１内部が現在は大気圧となっており、イソプロピルアルコールの沸点以上にしておいて、チャンバ１１と処理槽１にイソプロピルアルコールの蒸気が結露するのを防止するためである。
【００３９】
ステップＳ２
チャンバ１１内の減圧を開始する。具体的には、排液弁５９を閉止させるとともに、開閉弁３９を開放し、真空ポンプ４１によるチャンバ１１内の減圧を目標圧力（例えば、１５［ｋＰａ］）に向けて開始する。このときチャンバ１１内の圧力は、圧力計４５によって逐次測定され、その測定圧力が制御部６５に出力される。また、その測定圧力に基づく圧力値が、制御部６５を介して表示部６９に表示され、減圧処理が正常に進行しているか否かの判断に用いられる。
【００４０】
ステップＳ３
制御部６５は、蒸気弁２５を開放する。すると、溶剤蒸気発生部２３がチャンバ１１内に連通され、溶剤蒸気発生部２３においてイソプロピルアルコールが沸騰してイソプロピルアルコールの蒸気が発生する。さらに、溶剤蒸気発生部２３とチャンバ１１との圧力差に応じてイソプロピルアルコールの蒸気がチャンバ１１内に流入し、チャンバ１１内が世溶剤蒸気雰囲気にされる。このとき、常温の処理液から露出され、温度がイソプロピルアルコールの蒸気に比較して非常に低い状態の基板Ｗは、その全面にイソプロピルアルコールが凝結する。そして、基板Ｗの全面に付着している処理液の液滴がイソプロピルアルコールの蒸気によって置換される。また、このとき基板Ｗは、チャンバ１１に比較して小容積である処理槽１内に収容された状態で乾燥処理が行われるので、効率的に乾燥処理が行われる。
【００４１】
ステップＳ４
制御部６５は、チャンバ１１内の圧力と温度を測定するために、圧力計４５から測定圧力と、温度計４７から測定温度とを得る。
【００４２】
ステップＳ５，Ｓ６
制御部６５は、記憶部６７の限界濃度データのうち、圧力計４５からの測定圧力に応じた限界濃度データと、温度計４７からの測定温度とに基づいて、処理ガスのイソプロピルアルコール濃度を算出する。このアルコール濃度は、限界濃度を求めることになる。例えば、ここでは、測定温度が６０℃で、現時点における測定圧力が５０．６５［ｋＰａ］であるとすると、限界濃度は、図４に示すように７５［％］となる。制御部６５は、限界濃度＝７５［％］に対応する温度から若干高い温度を内壁温度計４９により測定される内壁測定温度の目標温度として求め、チャンバヒータ６１と槽ヒータ６３を操作する。具体的には、現時点では、目標温度が６０℃＋１℃＝６１℃と算出されることになる。この動作を、圧力計４５の測定圧力が目標圧力に一致するまで繰り返し行う。最終的には、測定圧力が目標圧力である１５［ｋＰａ］になるまで、上記のステップＳ４〜Ｓ６を繰り返すことになるが、例えば、圧力計４５の測定圧力が３０［ｋＰａ］になったとする。この場合には、限界濃度７５［％］に対応する温度が４８℃であるので、目標温度が４８℃＋１℃＝４９℃と算出される。したがって、チャンバヒータ６１と槽ヒータ６３の温度を初期の８２℃から４９℃にすることができる。
【００４３】
ステップＳ７
目標圧力に達すると、制御部６５は、開閉弁３９と閉止するとともに、真空ポンプ４１を停止させる。これにより、チャンバ１１内の圧力が、それまでに減圧されてきた状態に維持される。
【００４４】
ステップＳ８
制御部６５は、イソプロピルアルコールの蒸気の処理を所定時間だけ行った後、リフタ１３を「処理位置」から「乾燥位置」に引き上げさせる。そして、この状態を維持したまま、所定時間だけ維持して乾燥処理の仕上げを行う。
【００４５】
ステップＳ９，Ｓ１０
制御部６５は、呼吸弁４３を開放するとともに、不活性ガス弁３３を開放して、不活性ガスをチャンバ１１内に導入する。そして、チャンバ１１内の圧力を大気圧に戻す。これにより、溶剤蒸気発生部２３との圧量差が解消されるので、イソプロピルアルコールの蒸気の発生が止まる。その後、蒸気弁２５を閉止する。さらに、制御部６５は、上部カバー１３を開放させるとともに、リフタ１３を「乾燥位置」から「待機位置」に移動させ、基板Ｗを搬出する。
【００４６】
上述した実施例装置によると、記憶部６７には、予め限界濃度データが記憶されているが、この限界濃度データは、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を表している。この限界濃度データは、処理ガスの濃度が一定であるならば、圧力の低下にしたがって濃度に対応する露点が低下することを表す。制御部６５は、チャンバ１１内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、この限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３を操作する。したがって、チャンバ１１内の圧力が低下するにつれてチャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３の温度を下げることができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバ１１及び処理槽１に結露することを防止しつつも、チャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板Ｗの乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【００４７】
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できる。
【００４８】
（１）上述した実施例では、処理槽１に槽ヒータ６３を備えているが、チャンバヒータ６１だけを備える構成としてもよい。これにより装置のコスト低減を図ることができる。
【００４９】
（２）上述した実施例では、チャンバ１１に処理槽１を備えているが、処理液による処理を他の装置で実施した基板Ｗをチャンバ１１内に搬入して、本装置において乾燥処理だけを行う構成としてもよい。これにより装置の構成を簡易化でき、コストの低減することができる。
【００５０】
（３）上述した実施例におけるチャンバヒータ６１と槽ヒータ６３を、温水を流通させることで温調する温調ジャケットで構成してもよい。これにより防爆構造とすることができる。
【００５１】
（４）上述した実施例では、チャンバ１１を減圧することで溶剤蒸気発生部２３の溶剤蒸気をチャンバ１１内に圧力差で流入させる構成としているが、キャリアガスによってチャンバ１１内に溶剤蒸気を供給させる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例に係る基板乾燥装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】イソプロピルアルコールの飽和蒸気圧曲線を示すグラフである。
【図３】大気圧時の理論露点を示すグラフである。
【図４】圧力ごとの限界濃度を示すグラフである。
【図５】基板乾燥装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
Ｗ … 基板
１ … 処理槽
３ … 噴出管
９ … 処理液弁
１１ … チャンバ
１３ … 上部カバー
１５ … リフタ
１７ … 溶剤ノズル
１９ … 不活性ガスノズル
２３ … 溶剤蒸気発生部
４１ … 真空ポンプ
４５ … 圧力計
４７ … 温度計
４９ … 内壁温度計
５３ … ＱＤＲ弁
６１ … チャンバヒータ
６３ … 槽ヒータ
６５ … 制御部
６７ … 記憶部
６９ … 表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）等の基板に対して、処理液により洗浄、エッチング等の処理を行った後、減圧を行って有機溶剤の蒸気を含む処理ガスの雰囲気中にて基板を乾燥させる基板乾燥装置及びその温調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、処理液を貯留し、基板を収容する処理槽と、処理槽を囲うチャンバと、不活性ガスと有機溶剤の蒸気を含んだ処理ガスをチャンバ内に供給するノズルと、チャンバ内を減圧する減圧ポンプと、処理槽及びチャンバを温調する温調ジャケットと、ノズルから処理ガスを供給している間、温調ジャケットに温調水を供給して処理槽及びチャンバを加熱する制御部を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように構成された基板乾燥装置は、チャンバ及び処理槽を温調するので、処理ガス中の有機溶剤の蒸気がチャンバ及び処理槽に結露することを防止できる。したがって、処理ガス中の有機溶剤濃度が低下するのを防止できるので、有機溶剤の蒸気が基板に作用するように最大限に活用でき、基板の乾燥不良が発生することを防止できる。
【特許文献１】特開２００７−１４２２６２号公報（図１，図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、処理ガスを供給している間は、温調ジャケットによってチャンバ及び処理槽を一定温度で温調しているので、消費電力が多くなるという問題がある。
【０００５】
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、チャンバ内の状況に応じて温調度合いを変えることにより、乾燥不良を防止しつつも消費電力を抑制できる基板乾燥装置及び温調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】
【０００６】
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、基板に対して処理ガスによって乾燥処理を行う基板乾燥装置において、基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内に有機溶剤の蒸気を含む処理ガスを供給する溶剤蒸気供給手段と、前記チャンバ内を減圧する減圧手段と、前記チャンバを温調するチャンバ温調手段と、前記チャンバ内の圧力を測定する圧力計と、前記チャンバ内の温度を測定する温度計と、前記チャンバの内壁温度を測定する内壁温度計と、前記有機溶剤の飽和蒸気圧曲線に基づいて、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を限界濃度データとして予め記憶している記憶手段と、前記チャンバ内に基板を収容した状態で、前記減圧手段により前記チャンバ内の減圧を開始するとともに、前記溶剤蒸気供給手段から処理ガスを前記チャンバ内に供給している間は、前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度データと、前記温度計からの測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求めるとともに、前記内壁温度計からの測定内壁温度が、前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように前記チャンバ温調手段を操作する制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、記憶手段には、予め限界濃度データが記憶されているが、この限界濃度データは、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を表している。この限界濃度データは、処理ガスの濃度が一定であるならば、圧力の低下にしたがって濃度に対応する露点が低下することを表す。制御手段は、チャンバ内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、内壁温度計からの測定内壁温度がこの限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバ温調手段を操作する。したがって、チャンバ内の圧力が低下するにつれてチャンバ温調手段の温度を下げることができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバに結露することを防止しつつも、チャンバ温調手段への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板の乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【０００８】
また、本発明において、前記チャンバ内に配設され、処理液を貯留するとともに基板を収容可能な処理槽と、前記処理槽を温調する槽温調手段とを備え、前記制御手段は、前記内壁温度計からの測定内壁温度が前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように前記槽温調手段を操作することが好ましい（請求項２）。チャンバ内に処理槽を備えている場合には、槽温調手段を操作することで、処理槽に有機溶剤の蒸気が結露することを防止しつつも、槽温調手段への供給電力を最小限にできる。したがって、消費電力を抑制できる。
【０００９】
また、本発明において、前記チャンバ温調手段は、前記チャンバの外壁に取り付けられたヒータであることが好ましい（請求項３）。
【００１０】
また、本発明において、前記槽温調手段は、前記処理槽の外壁に取り付けられたヒータであることが好ましい（請求項４）。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、基板に対して処理ガスによって乾燥処理を行う基板乾燥装置の温調方法において、チャンバ内に基板を収容する過程と、チャンバ内の圧力を減圧させる過程と、有機溶剤を含む処理ガスをチャンバ内に供給させる過程と、チャンバ内の圧力及び温度を測定する過程と、有機溶剤の飽和蒸気圧曲線に基づく、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を限界濃度データのうち、測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求める過程と、チャンバ内壁の温度である測定内壁温度が、測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように、チャンバ内壁を温調するチャンバ温調手段を操作する過程と、を特徴とするものである。
【００１２】
［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、チャンバ内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、この限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバ温調手段を操作する。したがって、チャンバ内の圧力が低下するにつれてチャンバ温調手段の温度を下げてゆくことができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバに結露することを防止しながらもチャンバ温調手段への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板の乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【００１３】
また、本発明において、チャンバ温調手段を操作する過程では、測定内壁温度が測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように処理槽を温調する槽温調手段を操作することが好ましい（請求項６）。チャンバ内に処理槽を備えている場合には、槽温調手段を操作することで、処理槽に有機溶剤の蒸気が結露することを防止しつつも、槽温調手段への供給電力を最小限にすることができる。したがって、消費電力を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る基板乾燥装置によれば、制御手段は、チャンバ内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、この限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバ温調手段を操作する。したがって、チャンバ内の圧力が低下するにつれてチャンバ温調手段の温度を下げることができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバに結露することを防止しつつも、チャンバ温調手段への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板の乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係る基板乾燥装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１６】
本実施例に係る基板乾燥装置は、処理液を貯留する処理槽１を備えている。この処理槽１は、処理液を貯留し、起立姿勢にされた複数枚の基板Ｗを収容可能である。処理槽１の底部には、複数枚の基板Ｗが整列されている方向（紙面方向）に沿って長軸を有し、処理液を供給するための二本の噴出管３が配設されている。各噴出管３には、供給管５の一端側が連通接続され、他端側が処理液供給源７に連通接続されている。供給管５を流通する処理液の流量は、処理液弁９で制御される。処理液供給源７は、フッ化水素酸（ＨＦ）や、硫酸・過酸化水素水の混合液（Ｈ２ＳＯ４／Ｈ２Ｏ２）や、純水などを処理液として供給管５に供給する。
【００１７】
処理槽１は、その周囲がチャンバ１１によって囲われている。チャンバ１１は、上部に開閉自在の上部カバー１３を備えている。起立姿勢で複数枚の基板Ｗを保持するリフタ１５は、図示しない駆動機構により、チャンバ１１の上方にあたる「待機位置」と、処理槽１の内部にあたる「処理位置」と、処理槽１の上方であってチャンバ１１の内部にあたる「乾燥位置」とにわたって移動可能である。
【００１８】
上部カバー１３の下方であってチャンバ１１の上部内壁には、一対の溶剤ノズル１７と、一対の不活性ガスノズル１９とが配設されている。溶剤ノズル１７には、有機溶剤の蒸気を含む処理ガスを供給するための供給管２１の一端側が連通接続されている。供給管２１の他端側は、溶剤蒸気発生部２３に連通接続されている。この供給管２１には、その上流側から順に、処理ガスの流量を調整する蒸気弁２５と、処理ガスを加熱するためのインラインヒータ２７とが配設されている。供給管２１がインラインヒータ２７を備えているので、処理ガス中の有機溶剤の蒸気が供給管２１内部で凝結することを軽減でき、処理ガス中の有機溶剤濃度が供給経路において低下するのを防止できる。
【００１９】
なお、上述した溶剤ノズル１７が本発明における「溶剤蒸気供給手段」に相当する。
【００２０】
溶剤蒸気発生部２３は、内部に有機溶剤を貯留する内部空間を有し、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を貯留する。なお、イソプロピルアルコールに代えてハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）としてもよい。溶剤蒸気発生部２３は、内部空間を加熱するヒータ（図示省略）を備えており、有機溶剤の蒸気を発生させるとともに、その蒸気を含む処理ガスを供給管２１に供給する。
【００２１】
不活性ガスノズル１９には、供給管２９の一端側が連通接続されており、供給管２９の他端側は、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３１に連通接続されている。不活性ガスとしては、例えば、例えば、窒素ガス（Ｎ２）が挙げられる。不活性ガス供給源３１からの不活性ガスの供給量は、不活性ガス弁３３によって調整される。不活性ガス弁３３の下流側の供給管２９には、インラインヒータ３５が取り付けられている。このインラインヒータ３５は、不活性ガス供給源３１からの不活性ガスを所定の温度に加熱する。
【００２２】
チャンバ１１には、その内部の気体を排出可能な排気管３７が連通接続されている。この排気管３７には、開閉弁３９及び真空ポンプ４１が配設されている。また、チャンバ１１には、減圧状態を解消するための呼吸弁４３が取り付けられている。さらに、チャンバ１１には、内部の圧力を検出するための圧力計４５と、チャンバ１１内部の温度を検出するための温度計４７と、チャンバ１１の内壁温度を測定するための内壁温度計４９とが取り付けられている。
【００２３】
なお、上記の真空ポンプ４１が本発明における「減圧手段」に相当する。
【００２４】
処理槽１の底部には、排出口５１が形成されている。この排出口５１には、ＱＤＲ弁５３が取り付けられている。このＱＤＲ弁５３から処理槽１内の処理液を排出すると、処理液がチャンバ１１の底部に一旦排出される。チャンバ１１の底部には、気液分離部５５に連通接続された排出管５７が取り付けられている。この排出管５７には、排液弁５９が取り付けられている。気液分離部５５は、排気管３７と排出管５７から気体と液体とを取り込むとともに、それらを分離して排出する機能を備えている。
【００２５】
チャンバ１１の外側面及び上部カバー１３の上面には、チャンバヒータ６１が付設されている。チャンバヒータ６１は、チャンバ１１及び上部カバー１３を外部から加熱して、チャンバ１１に供給された処理ガスの有機溶剤蒸気が、チャンバ１１の内壁面及び上部カバー１３の天井面に凝結することを防止するために使用される。また、処理槽１の外側面には、同様の槽ヒータ６３が付設されている。この槽ヒータ６３は、処理ガス中の有機溶剤蒸気が、処理槽１に凝結することを防止するために使用される。
【００２６】
なお、チャンバヒータ６１が本発明における「チャンバ温調手段」に相当し、槽ヒータ６３が本発明における「槽温調手段」に相当し、チャンバヒータ６１及び槽ヒータ６３が本発明における「ヒータ」に相当する。
【００２７】
上述した処理液弁９、上部カバー１３、リフタ１５、蒸気弁２５、インラインヒータ２７、不活性ガス弁３３、インラインヒータ３５、開閉弁３９、真空ポンプ４１、呼吸弁４５、ＱＤＲ弁５３、排液弁５９、チャンバヒータ６１、槽ヒータ６３などは、本発明における「制御手段」に相当する制御部６５によって統括的に制御される。制御部６５には、本発明における「記憶手段」に相当する記憶部６７と、測定圧力等をオペレータに知らせる等のために用いられる表示部６５とが接続されている。
【００２８】
また、制御部６５は、詳細後述するように、圧力計４５の測定圧力（チャンバ１１内の圧力）と、温度計４７の測定温度（チャンバ１１内の温度）と、記憶部６７の限界濃度データ（後述）とに基づいて、チャンバ１１内の処理ガス中における有機溶剤蒸気の「限界濃度」を算出する。さらに、制御部６５は、内壁温度計４９からの測定内壁温度（チャンバ１１の内壁温度）が、圧力計４５からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高く（例えば、０．５〜２℃）なるようにチャンバヒータ６１及び槽ヒータ６３を操作する。
【００２９】
記憶部６７は、制御部６５が実行する制御プログラムの他、処理手順を規定したレシピや、溶剤蒸気発生部２３に貯留されている有機溶剤に応じた限界濃度データを予め記憶している。
【００３０】
次に、図２〜図４を参照して、露点情報について説明する。なお、図２はイソプロピルアルコールの飽和蒸気圧曲線を示すグラフであり、図３は大気圧時の理論露点を示すグラフであり、図４は圧力ごとの限界濃度を示すグラフである。
【００３１】
溶剤蒸気発生部２３は、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を貯留しているが、その飽和蒸気圧曲線は、例えば、図２に示すようなものである。これは、例えば、チャンバ１１内の温度が８２℃である場合には、飽和蒸気圧が大気圧（１０１．３［ｋＰａ］）であることを表している。換言すると、大気圧下において、チャンバ１１内の処理ガス中のイソプロピルアルコール濃度を１００％に維持するためには、チャンバ１１内の温度を８２℃以上にする必要があることを表す。なお、厳密には、イソプロピルアルコールの沸点は、８２．７℃であるが、説明の都合上、８２℃としている。
【００３２】
上記の飽和蒸気圧曲線に基づいて、大気圧時における処理ガス中のイソプロピルアルコール濃度を１００％とし、チャンバ１１内の圧力を固定したと仮定した場合に、大気圧で各蒸気圧を除すると、大気圧時における処理ガス中におけるイソプロピルアルコールの体積濃度を算出することができる。これが図３に示す大気圧時の理論露点を示すグラフである。
【００３３】
上記の理論露点は、大気圧時におけるものであるが、各種の圧力について理論露点を求めたものが図４の各圧力時の限界濃度を示すグラフである。本発明は、チャンバ１１内を減圧して処理するので、図４では、一例として、大気圧の半分の圧力（５０．６５［ｋＰａ］）と、３０［ｋＰａ］と、２０［ｋＰａ］と、１５［ｋＰａ］を例示してある。例えば、チャンバ１１内の測定圧力が５０．６５［ｋＰａ］であって、測定温度が６０［℃］であった場合、処理ガス中におけるイソプロピルアルコールの濃度は、７５［％］となる。この図４に示した露点情報を示すグラフが、本発明における「限界濃度データ」に相当する。この限界濃度は、上述したように記憶部６７に予め格納されており、制御部６５によって適宜参照される。
【００３４】
次に、上述した構成の基板乾燥装置の動作例について図５を参照して説明する。なお、図５は、基板乾燥装置の動作を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、主要動作について説明する。
制御部６５は、上部カバー１３を開放し、未処理の基板Ｗを複数枚保持しているリフタ１５を「待機位置」から「乾燥位置」に搬入させる。このとき排液弁５９は、開放されたままである。次に、制御部６５は、チャンバ１１内の酸素濃度低減処理を行う。具体的には、上部カバー１３を閉止するとともに、不活性ガス弁３３を開放し、不活性ガス供給源３１から供給管２９及び不活性ガスノズル１９を介してチャンバ１１内に不活性ガスを供給させる。これにより、チャンバ１１内にある空気が不活性ガスによってパージされて、その結果、チャンバ１１内の酸素濃度が低減される。さらに、制御部６５は、リフタ１３を「乾燥位置」から「処理位置」にまで下降させる。
【００３６】
処理槽１及びチャンバ１１内の酸素濃度が低減されると、制御部６５は処理液弁９を開放する。これにより、処理液供給源７から処理液（例えば、常温の純水）が処理槽１に供給されて、処理槽１の上部から溢れた処理液がチャンバ１１の底部で回収される。回収された処理液は、排出管５７を通して気液分離部５５で回収される。このようにして処理液が処理槽１に供給された後、制御部６５は、リフタ１５を「処理位置」に所定時間だけ維持して、基板Ｗに対して処理液による処理を行う。
【００３７】
処理液による処理を開始して所定時間が経過すると、制御部６５は、リフタ１５を「処理位置」に維持させたまま、真空ポンプ４１を作動させて、チャンバ１１内の気体を排出するとともに、ＱＤＲ弁５３を開放して処理液をチャンバ１１内に急速排水させる。処理槽１の処理液が完全に排出された後、不活性ガス弁３３を閉止するとともに、呼吸弁４３を閉止してチャンバ１１の内部を完全に閉塞させる。これにより、処理液で処理された基板Ｗが処理槽１内において周囲に対して露出された状態にされる。
【００３８】
ステップＳ１
制御部６５は、チャンバヒータ６１と槽ヒータ６３をオンにして、例えば、目標温度＝８２℃に温調する。これは、チャンバ１１内部が現在は大気圧となっており、イソプロピルアルコールの沸点以上にしておいて、チャンバ１１と処理槽１にイソプロピルアルコールの蒸気が結露するのを防止するためである。
【００３９】
ステップＳ２
チャンバ１１内の減圧を開始する。具体的には、排液弁５９を閉止させるとともに、開閉弁３９を開放し、真空ポンプ４１によるチャンバ１１内の減圧を目標圧力（例えば、１５［ｋＰａ］）に向けて開始する。このときチャンバ１１内の圧力は、圧力計４５によって逐次測定され、その測定圧力が制御部６５に出力される。また、その測定圧力に基づく圧力値が、制御部６５を介して表示部６９に表示され、減圧処理が正常に進行しているか否かの判断に用いられる。
【００４０】
ステップＳ３
制御部６５は、蒸気弁２５を開放する。すると、溶剤蒸気発生部２３がチャンバ１１内に連通され、溶剤蒸気発生部２３においてイソプロピルアルコールが沸騰してイソプロピルアルコールの蒸気が発生する。さらに、溶剤蒸気発生部２３とチャンバ１１との圧力差に応じてイソプロピルアルコールの蒸気がチャンバ１１内に流入し、チャンバ１１内が世溶剤蒸気雰囲気にされる。このとき、常温の処理液から露出され、温度がイソプロピルアルコールの蒸気に比較して非常に低い状態の基板Ｗは、その全面にイソプロピルアルコールが凝結する。そして、基板Ｗの全面に付着している処理液の液滴がイソプロピルアルコールの蒸気によって置換される。また、このとき基板Ｗは、チャンバ１１に比較して小容積である処理槽１内に収容された状態で乾燥処理が行われるので、効率的に乾燥処理が行われる。
【００４１】
ステップＳ４
制御部６５は、チャンバ１１内の圧力と温度を測定するために、圧力計４５から測定圧力と、温度計４７から測定温度とを得る。
【００４２】
ステップＳ５，Ｓ６
制御部６５は、記憶部６７の限界濃度データのうち、圧力計４５からの測定圧力に応じた限界濃度データと、温度計４７からの測定温度とに基づいて、処理ガスのイソプロピルアルコール濃度を算出する。このアルコール濃度は、限界濃度を求めることになる。例えば、ここでは、測定温度が６０℃で、現時点における測定圧力が５０．６５［ｋＰａ］であるとすると、限界濃度は、図４に示すように７５［％］となる。制御部６５は、限界濃度＝７５［％］に対応する温度から若干高い温度を内壁温度計４９により測定される内壁測定温度の目標温度として求め、チャンバヒータ６１と槽ヒータ６３を操作する。具体的には、現時点では、目標温度が６０℃＋１℃＝６１℃と算出されることになる。この動作を、圧力計４５の測定圧力が目標圧力に一致するまで繰り返し行う。最終的には、測定圧力が目標圧力である１５［ｋＰａ］になるまで、上記のステップＳ４〜Ｓ６を繰り返すことになるが、例えば、圧力計４５の測定圧力が３０［ｋＰａ］になったとする。この場合には、限界濃度７５［％］に対応する温度が４８℃であるので、目標温度が４８℃＋１℃＝４９℃と算出される。したがって、チャンバヒータ６１と槽ヒータ６３の温度を初期の８２℃から４９℃にすることができる。
【００４３】
ステップＳ７
目標圧力に達すると、制御部６５は、開閉弁３９と閉止するとともに、真空ポンプ４１を停止させる。これにより、チャンバ１１内の圧力が、それまでに減圧されてきた状態に維持される。
【００４４】
ステップＳ８
制御部６５は、イソプロピルアルコールの蒸気の処理を所定時間だけ行った後、リフタ１３を「処理位置」から「乾燥位置」に引き上げさせる。そして、この状態を維持したまま、所定時間だけ維持して乾燥処理の仕上げを行う。
【００４５】
ステップＳ９，Ｓ１０
制御部６５は、呼吸弁４３を開放するとともに、不活性ガス弁３３を開放して、不活性ガスをチャンバ１１内に導入する。そして、チャンバ１１内の圧力を大気圧に戻す。これにより、溶剤蒸気発生部２３との圧量差が解消されるので、イソプロピルアルコールの蒸気の発生が止まる。その後、蒸気弁２５を閉止する。さらに、制御部６５は、上部カバー１３を開放させるとともに、リフタ１３を「乾燥位置」から「待機位置」に移動させ、基板Ｗを搬出する。
【００４６】
上述した実施例装置によると、記憶部６７には、予め限界濃度データが記憶されているが、この限界濃度データは、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を表している。この限界濃度データは、処理ガスの濃度が一定であるならば、圧力の低下にしたがって濃度に対応する露点が低下することを表す。制御部６５は、チャンバ１１内の測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求め、この限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるようにチャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３を操作する。したがって、チャンバ１１内の圧力が低下するにつれてチャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３の温度を下げることができるので、処理ガス中の有機溶剤蒸気がチャンバ１１及び処理槽１に結露することを防止しつつも、チャンバヒータ７１及び槽ヒータ６３への供給電力を必要最小限にできる。その結果、基板Ｗの乾燥不良を抑制しつつも消費電力を抑制できる。
【００４７】
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できる。
【００４８】
（１）上述した実施例では、処理槽１に槽ヒータ６３を備えているが、チャンバヒータ６１だけを備える構成としてもよい。これにより装置のコスト低減を図ることができる。
【００４９】
（２）上述した実施例では、チャンバ１１に処理槽１を備えているが、処理液による処理を他の装置で実施した基板Ｗをチャンバ１１内に搬入して、本装置において乾燥処理だけを行う構成としてもよい。これにより装置の構成を簡易化でき、コストの低減することができる。
【００５０】
（３）上述した実施例におけるチャンバヒータ６１と槽ヒータ６３を、温水を流通させることで温調する温調ジャケットで構成してもよい。これにより防爆構造とすることができる。
【００５１】
（４）上述した実施例では、チャンバ１１を減圧することで溶剤蒸気発生部２３の溶剤蒸気をチャンバ１１内に圧力差で流入させる構成としているが、キャリアガスによってチャンバ１１内に溶剤蒸気を供給させる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例に係る基板乾燥装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】イソプロピルアルコールの飽和蒸気圧曲線を示すグラフである。
【図３】大気圧時の理論露点を示すグラフである。
【図４】圧力ごとの限界濃度を示すグラフである。
【図５】基板乾燥装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
Ｗ … 基板
１ … 処理槽
３ … 噴出管
９ … 処理液弁
１１ … チャンバ
１３ … 上部カバー
１５ … リフタ
１７ … 溶剤ノズル
１９ … 不活性ガスノズル
２３ … 溶剤蒸気発生部
４１ … 真空ポンプ
４５ … 圧力計
４７ … 温度計
４９ … 内壁温度計
５３ … ＱＤＲ弁
６１ … チャンバヒータ
６３ … 槽ヒータ
６５ … 制御部
６７ … 記憶部
６９ … 表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して処理ガスによって乾燥処理を行う基板乾燥装置において、
基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内に有機溶剤の蒸気を含む処理ガスを供給する溶剤蒸気供給手段と、
前記チャンバ内を減圧する減圧手段と、
前記チャンバを温調するチャンバ温調手段と、
前記チャンバ内の圧力を測定する圧力計と、
前記チャンバ内の温度を測定する温度計と、
前記チャンバの内壁温度を測定する内壁温度計と、
前記有機溶剤の飽和蒸気圧曲線に基づいて、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を限界濃度データとして予め記憶している記憶手段と、
前記チャンバ内に基板を収容した状態で、前記減圧手段により前記チャンバ内の減圧を開始するとともに、前記溶剤蒸気供給手段から処理ガスを前記チャンバ内に供給している間は、前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度データと、前記温度計からの測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求めるとともに、前記内壁温度計からの測定内壁温度が、前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように前記チャンバ温調手段を操作する制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記チャンバ内に配設され、処理液を貯留するとともに基板を収容可能な処理槽と、
前記処理槽を温調する槽温調手段とを備え、
前記制御手段は、前記内壁温度計からの測定内壁温度が前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように前記槽温調手段を操作することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板乾燥装置において、
前記チャンバ温調手段は、前記チャンバの外壁に取り付けられたヒータであることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の基板乾燥装置において、
前記槽温調手段は、前記処理槽の外壁に取り付けられたヒータであることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項５】
基板に対して処理ガスによって乾燥処理を行う基板乾燥装置の温調方法において、
チャンバ内に基板を収容する過程と、
チャンバ内の圧力を減圧させる過程と、
有機溶剤を含む処理ガスをチャンバ内に供給させる過程と、
チャンバ内の圧力及び温度を測定する過程と、
有機溶剤の飽和蒸気圧曲線に基づく、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を限界濃度データのうち、測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求める過程と、
チャンバ内壁の温度である測定内壁温度が、測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように、チャンバ内壁を温調するチャンバ温調手段を操作する過程と、
を特徴とする基板乾燥装置の温調方法。
【請求項６】
請求項５に記載の基板乾燥装置の温調方法において、
チャンバ温調手段を操作する過程では、測定内壁温度が測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように処理槽を温調する槽温調手段を操作することを特徴とする基板乾燥装置の温調方法。
【請求項１】
基板に対して処理ガスによって乾燥処理を行う基板乾燥装置において、
基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内に有機溶剤の蒸気を含む処理ガスを供給する溶剤蒸気供給手段と、
前記チャンバ内を減圧する減圧手段と、
前記チャンバを温調するチャンバ温調手段と、
前記チャンバ内の圧力を測定する圧力計と、
前記チャンバ内の温度を測定する温度計と、
前記チャンバの内壁温度を測定する内壁温度計と、
前記有機溶剤の飽和蒸気圧曲線に基づいて、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を限界濃度データとして予め記憶している記憶手段と、
前記チャンバ内に基板を収容した状態で、前記減圧手段により前記チャンバ内の減圧を開始するとともに、前記溶剤蒸気供給手段から処理ガスを前記チャンバ内に供給している間は、前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度データと、前記温度計からの測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求めるとともに、前記内壁温度計からの測定内壁温度が、前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように前記チャンバ温調手段を操作する制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板乾燥装置において、
前記チャンバ内に配設され、処理液を貯留するとともに基板を収容可能な処理槽と、
前記処理槽を温調する槽温調手段とを備え、
前記制御手段は、前記内壁温度計からの測定内壁温度が前記圧力計からの測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように前記槽温調手段を操作することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板乾燥装置において、
前記チャンバ温調手段は、前記チャンバの外壁に取り付けられたヒータであることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の基板乾燥装置において、
前記槽温調手段は、前記処理槽の外壁に取り付けられたヒータであることを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項５】
基板に対して処理ガスによって乾燥処理を行う基板乾燥装置の温調方法において、
チャンバ内に基板を収容する過程と、
チャンバ内の圧力を減圧させる過程と、
有機溶剤を含む処理ガスをチャンバ内に供給させる過程と、
チャンバ内の圧力及び温度を測定する過程と、
有機溶剤の飽和蒸気圧曲線に基づく、圧力ごとの温度対濃度の露点情報を限界濃度データのうち、測定圧力に応じた限界濃度データと測定温度とに基づいて処理ガスの限界濃度を求める過程と、
チャンバ内壁の温度である測定内壁温度が、測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように、チャンバ内壁を温調するチャンバ温調手段を操作する過程と、
を特徴とする基板乾燥装置の温調方法。
【請求項６】
請求項５に記載の基板乾燥装置の温調方法において、
チャンバ温調手段を操作する過程では、測定内壁温度が測定圧力に応じた限界濃度に対応する温度よりも若干高くなるように処理槽を温調する槽温調手段を操作することを特徴とする基板乾燥装置の温調方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−９８０３８（Ｐ２０１０−９８０３８Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６６１９１（Ｐ２００８−２６６１９１）
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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