基板処理装置
【課題】基板へのパーティクルの付着量が十分に低減された基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置１００において、ドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦは、配管６１を通してドライエア供給ダクト６２に送られる。それにより、昇降機構３０により内槽４０から引き上げられる基板ＷにドライエアＤＦが吹き付けられ、基板Ｗの乾燥処理が行われる。ドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦが処理槽４の内槽４０から引き上げられる基板Ｗに供給されるまでに通過する経路（配管６１、供給ダクト６２および通気ガイド６２ａ）には、塩化ビニルよりもガス放出速度が低くかつ塩化ビニルよりも吸水率が低い材料が用いられる。
【解決手段】基板処理装置１００において、ドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦは、配管６１を通してドライエア供給ダクト６２に送られる。それにより、昇降機構３０により内槽４０から引き上げられる基板ＷにドライエアＤＦが吹き付けられ、基板Ｗの乾燥処理が行われる。ドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦが処理槽４の内槽４０から引き上げられる基板Ｗに供給されるまでに通過する経路（配管６１、供給ダクト６２および通気ガイド６２ａ）には、塩化ビニルよりもガス放出速度が低くかつ塩化ビニルよりも吸水率が低い材料が用いられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に種々の処理を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。
【０００３】
複数の基板を処理槽に貯留された処理液に浸漬し、洗浄処理を行う基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の基板処理装置においては、処理槽内で基板の表面が薬液および純水により洗浄処理される。洗浄処理の施された基板は処理槽内から引き上げられる。
【０００５】
洗浄処理後の基板に純水が付着していると、基板にパーティクルが付着し易くなる。また、基板に付着した純水が自然乾燥すると、基板にウォーターマークが形成される。このような、基板へのパーティクルの付着およびウォーターマークの発生は、基板の処理不良の原因となる。
【０００６】
そこで、特許文献１の基板処理装置においては、処理槽内から引き上げられた基板にドライエアが供給される。これにより、基板に付着した純水がドライエアにより置換され、基板の表面が乾燥される。それにより、基板へのパーティクルの付着が抑制され、ウォーターマークの発生も防止される。
【０００７】
なお、特許文献１において、ドライエアとは極めて露点の低い気体をいい、基板に供給されるドライエアの露点は例えば約−７０℃である。
【特許文献１】特開２００６−３１０７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、実際には、処理槽内から引き上げられる基板にドライエアを供給しても、基板へのパーティクルの付着を完全に防止することはできない。また、基板に付着するパーティクルを低減できる量には限界がある。このため、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減することが求められる。
【０００９】
本発明の目的は、基板へのパーティクルの付着量が十分に低減された基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、基板に付着するパーティクルを低減できる量に限界があるのは、基板に供給されるドライエアにパーティクルが含まれることにより、それらのパーティクルが基板の表面に付着するためであると考えた。そこで、本発明者は、基板にドライエアを供給するドライエア供給系に用いられる材料に着目し、以下の発明を案出した。
【００１１】
（１）本発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、処理液を貯留する処理槽と、処理槽内の処理液中と処理槽の上方位置との間で基板を昇降させる基板昇降装置と、ドライエア発生装置により発生されるドライエアの通路を構成し、基板昇降装置により処理槽から引き上げられる基板にドライエア発生装置により発生されたドライエアを供給するドライエア供給系とを備え、ドライエア供給系は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたものである。
【００１２】
この基板処理装置においては、基板が、基板昇降装置により処理槽内の処理液中と処理槽の上方位置との間で昇降される。基板が処理槽から引き上げられるときには、ドライエア発生装置により発生されたドライエアが、ドライエア供給系を通して処理槽から引き上げられる基板に供給される。これにより、基板に付着した処理液がドライエアにより乾燥する。
【００１３】
ドライエア供給系を構成する材料には、水分および水以外のガスの成分が含まれる。このため、ドライエアがドライエア供給系を通過する際には、ドライエア供給系に含まれる水分がドライエアにより置換されて乾燥する。このとき、ドライエアにより乾燥する水分に水以外のガスの成分が含まれていると、その成分は、水分の乾燥とともにパーティクルとして析出する。
【００１４】
ここで、ドライエア供給系は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成される。
【００１５】
これにより、ドライエアにより置換されるドライエア供給系の水分が低減されるとともに、ドライエアにより置換される水分に含まれる水以外のガスの成分が低減される。
【００１６】
それにより、ドライエアがドライエア供給系を通過する際に、ドライエア供給系に含まれる水以外のガスの成分がパーティクルとして析出することが低減される。したがって、ドライエアとともに処理槽から引き上げられる基板に供給されるパーティクルの量を十分に低減することができる。その結果、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減することができる。
【００１７】
（２）ドライエア供給系の少なくとも一部は、四フッ化エチレンまたはポリフッ化ビニリデンにより形成されてもよい。
【００１８】
四フッ化エチレンおよびポリフッ化ビニリデンは、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する。これにより、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減することができる。
【００１９】
（３）ドライエア供給系の少なくとも一部は、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、銅またはジュラルミンにより形成されてもよい。
【００２０】
ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、銅およびジュラルミンは、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する。これにより、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減することができる。
【００２１】
（４）ドライエア供給系は、四フッ化エチレンにより形成されてもよい。
【００２２】
この場合、ドライエア発生装置により発生されたドライエアが、四フッ化エチレンからなるドライエア供給系を通して処理槽から引き上げられる基板に供給される。
【００２３】
四フッ化エチレンは、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する。これにより、基板へのパーティクルの付着量を十分かつ確実に低減することができる。
【００２４】
（５）ドライエア供給系は、処理槽の上端に沿って、処理槽の一側方から他側方へドライエアを供給することにより、基板昇降装置により処理槽から引き上げられる基板にドライエア発生装置により発生されたドライエアを供給し、処理槽の上端部を含む部分は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されてもよい。
【００２５】
この場合、基板が基板昇降装置により処理槽から引き上げられる際には、ドライエア供給系により、処理槽の上端に沿って一側方から処理槽の他側方へドライエアが供給される。
【００２６】
このとき、処理槽の上端にドライエアが接触する場合でも、処理槽の上端部を含む部分に含まれる水分および水以外のガスの成分が低減されるので、ドライエアとともに処理槽から引き上げられる基板に供給されるパーティクルの量をより十分に低減することができる。その結果、基板へのパーティクルの付着量をより十分に低減することができる。
【００２７】
（６）ドライエア供給系は、処理槽から引き上げられる基板に向かって開口するドライエア供給口を含み、基板処理装置は、少なくとも一部がドライエア供給口に対向するように配置され、基板に供給されたドライエアを排出する気体排出部をさらに備え、気体排出部のドライエア供給口に対向する部分は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されてもよい。
【００２８】
この場合、ドライエア供給口に対向する気体排出部の部分に接触したドライエアが乱流等の影響により再び基板に供給される場合でも、ドライエア供給口に対向する気体排出部の部分に含まれる水分および水以外のガスの成分が低減されるので、ドライエアが気体排出部に接触することにより発生するパーティクルの量をより十分に低減することができる。その結果、基板へのパーティクルの付着量をより十分に低減することができる。
【００２９】
（７）基板処理装置は、ドライエア供給系から基板に供給されるドライエアの供給路および気体排出部によるドライエアの排出路を除いて処理槽上の空間の周囲および上部を取り囲むように設けられる遮蔽部材をさらに備え、遮断部材は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されてもよい。
【００３０】
この場合、遮蔽部材により処理槽上の空間の周囲および上部が取り囲まれる。これにより、ドライエア供給系から処理槽上に供給されるドライエアは、遮蔽部材の内部を通って気体排出部から排出される。
【００３１】
また、遮蔽部材に含まれる水分および水以外のガスの成分が低減されるので、遮蔽部材の内面に接触したドライエアが遮蔽部材の内部を循環する場合でも、ドライエアが遮蔽部材に接触することにより発生するパーティクルの量をより十分に低減することができる。その結果、基板へのパーティクルの付着量をより十分に低減することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、基板へのパーティクルの付着量が十分に低減されるとともに、ウォーターマークの発生が十分に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置について説明する。以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等をいう。
【００３４】
（１）基板処理装置の構成および動作
図１は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置１００は、処理槽４、ダクト２０、昇降機構３０、処理液ミキシング装置５０、ドライエア発生装置６０、外気遮断部材７０、制御部８０、搬送駆動部３００、搬送ロボット３１０、開閉駆動部７００およびドライエア排出機構９００を備える。
【００３５】
ダクト２０は、矩形の筒形状を有し、鉛直方向の軸に沿うように立設されている。ダクト２０の上端部には外気遮断部材７０が、ダクト２０の上端部開口を開閉自在に取り付けられている。
【００３６】
外気遮断部材７０は、上蓋部７１、筒部７２およびヒンジ部７３を含む。外気遮断部材７０の上蓋部７１は、矩形の平板形状を有し、ヒンジ部７３を中心として回動可能である。
【００３７】
外気遮断部材７０は、開閉駆動部７００により駆動される。この場合、上蓋部７１がヒンジ部７３を中心として回動する。それにより、ダクト２０の上端部開口が開放または閉塞される。
【００３８】
筒部７２は、ダクト２０よりも小さい矩形の略筒形状を有する。この筒部７２は上蓋部７１の下面に形成されている。外気遮断部材７０の構造の詳細は後述する。
【００３９】
ダクト２０の内部には、処理槽４が設けられている。処理槽４は複数の基板Ｗを収容可能な内槽４０、およびその内槽４０の上部外周を取り囲むように設けられた外槽４３により形成されている。内槽４０は略直方体形状を有する。
【００４０】
内槽４０の底部には、内槽４０内に処理液を供給するための処理液供給管４１の一端および内槽４０内の処理液を排出するための処理液排出管４２の一端が接続されている。本実施の形態において、内槽４０内では処理液により基板Ｗの洗浄処理が行われる。洗浄処理時に内槽４０内に供給される処理液は、洗浄液またはリンス液である。
【００４１】
内槽４０内に洗浄液を供給し、内槽４０内の洗浄液に基板Ｗを浸漬することにより、基板Ｗの表面を洗浄する。その後、内槽４０内の洗浄液をリンス液で置換する。
【００４２】
洗浄液としては、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸またはアンモニア等の薬液が用いられる。リンス液としては、純水、炭酸水、水素水、電解イオン水等が用いられる。
【００４３】
本実施の形態では、処理液供給管４１の他端が処理液ミキシング装置５０に接続されている。処理液ミキシング装置５０には、例えば薬液および純水が供給されている。処理液ミキシング装置５０は、供給される薬液および純水を所定の割合で混合することができる。したがって、処理液ミキシング装置５０は、薬液、純水またはそれらの混合液を処理液またはリンス液として処理液供給管４１を介して内槽４０内に供給する。
【００４４】
外槽４３の底部には、内槽４０の上部から溢れ出して外槽４３内に流れ込む処理液を排出するための処理液排出管４４の一端が接続されている。
【００４５】
ダクト２０の内部には、昇降機構３０が設けられている。昇降機構３０は、複数の基板Ｗを保持する保持部３１を内槽４０の内部とその上方位置との間で上下方向に移動させる。これにより、複数の基板Ｗを内槽４０内の処理液中に浸漬し、処理液から引き上げることができる。
【００４６】
ダクト２０の対向する２つの側面における上端部近傍の位置に、それぞれドライエア供給ダクト６２およびドライエア排出ダクト６３が取り付けられている。
【００４７】
ドライエア供給ダクト６２には複数の通気ガイド６２ａが設けられている。ドライエア供給ダクト６２は配管６１を介してドライエア発生装置６０と接続されている。ドライエア排出ダクト６３には複数の通気ガイド６３ａが設けられるとともにドライエア排出機構９００が取り付けられている。
【００４８】
ドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦが、配管６１を通してドライエア供給ダクト６２に送られる。それにより、昇降機構３０により内槽４０から引き上げられる基板ＷにドライエアＤＦが吹き付けられ、基板Ｗの乾燥処理が行われる。
【００４９】
ドライエア排出機構９００が取り付けられたドライエア排出ダクト６３は、処理槽４上の雰囲気を吸引して外部へ排出する。これにより、基板Ｗに吹き付けられたドライエアＤＦおよび基板Ｗ周辺の雰囲気がドライエア排出ダクト６３から排出される。
【００５０】
なお、本実施の形態において、ドライエアＤＦとは、極めて露点の低い気体をいう。ドライエア供給ダクト６２からダウンフローダクト２０内に供給されるドライエアＤＦの露点は、例えば約−３０℃である。
【００５１】
外気遮断部材７０の上方には、搬送エリアＴＥが設けられている。搬送エリアＴＥには、搬送ロボット３１０が移動可能に設けられている。
【００５２】
搬送ロボット３１０は、アームヒンジ部３１１および２本のアーム３１２を備える。搬送ロボット３１０は、搬送駆動部３００により駆動される。この場合、２本のアーム３１２がアームヒンジ部３１１を中心としてそれぞれ対称な方向に回動し、搬送ロボット３１０の下端部が開閉する。
【００５３】
これにより、搬送ロボット３１０は、複数の基板Ｗを保持する保持部３１を２本のアーム３１２の間に挟み込んで、複数の基板を保持することができる。また、搬送ロボット３１０は、搬送駆動部３００により駆動されることにより、搬送エリアＴＥ内を移動する。
【００５４】
制御部８０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）および記憶装置またはマイクロコンピュータ等からなる。図１に示すように、制御部８０は、昇降機構３０、処理液ミキシング装置５０、ドライエア発生装置６０、搬送駆動部３００、開閉駆動部７００、およびドライエア排出機構９００と接続されている。
【００５５】
制御部８０が各構成部の動作を制御することにより、複数の基板Ｗを保持する保持部３１の昇降動作、基板Ｗの洗浄処理、基板Ｗの乾燥処理、処理槽４に対する基板Ｗの搬入搬出動作、ダクト２０の上端部開口の開閉動作、および処理槽４上の雰囲気の排出動作が制御される。
【００５６】
（２）外気遮断部材の構造の詳細
図２は、図１の外気遮断部材７０の構造の詳細を説明するための斜視図である。なお、図２では、外気遮断部材７０の構造を明確に示すために、処理槽４の外槽４３およびダクト２０の図示を省略している。
【００５７】
図２に示すように、外気遮断部材７０の筒部７２は、第１の遮断側板７２ａ、第２の遮断側板７２ｂ、第３の遮断側板７２ｃおよび第４の遮断側板７２ｄを有する。第１の遮断側板７２ａおよび第２の遮断側板７２ｂが互いに対向し、第３の遮断側板７２ｃおよび第４の遮断側板７２ｄが互いに対向している。
【００５８】
ダクト２０（図１）の上端部開口が上蓋部７１により閉塞された状態で、第１および第２の遮断側板７２ａ，７２ｂは、上蓋部７１の下面からドライエア供給ダクト６２およびドライエア排出ダクト６３の上端部まで延びている。一方、第３および第４の遮断側板７２ｃ，７２ｄは、上蓋部７１の下面から処理槽４の上端部まで延びている。
【００５９】
これにより、ダクト２０（図１）の上端部が上蓋部７１により閉塞された場合には、処理槽４の直上の空間ＷＵが、上蓋部７１の下面、筒部７２の第１〜第４の遮断側板７２ａ〜７２ｄ、ドライエア供給ダクト６２のドライエア供給口６２１およびドライエア排出ダクト６３の排気口６３１により取り囲まれる。そのため、空間ＷＵ内の雰囲気が外部の雰囲気から遮断される。
【００６０】
それにより、処理槽４の内槽４０から引き上げられる基板Ｗにドライエア供給ダクト６２からドライエアＤＦを供給する際に、空間ＷＵ内に外部の雰囲気が進入することが防止される。その結果、外部の雰囲気に含まれるパーティクルが空間ＷＵ内に進入して基板Ｗに付着することが防止される。
【００６１】
また、空間ＷＵ内の雰囲気が外部の雰囲気から遮断されるので、基板Ｗ周辺の雰囲気の露点を十分に低い状態に維持することができ、基板Ｗの乾燥効率を向上させることができる。
【００６２】
なお、上述のように、外気遮断部材７０は図１の開閉駆動部７００により駆動される。制御部８０が開閉駆動部７００を制御することにより、外気遮断部材７０は洗浄処理時に開放状態となり、乾燥処理時に閉塞状態となる。
【００６３】
（３）ドライエア供給系に用いられる材料
以下、ドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦが処理槽４の内槽４０から引き上げられる基板Ｗに供給されるまでに通過する経路を構成する部材をドライエア供給系と呼ぶ。本実施の形態では、ドライエア供給系は、配管６１、供給ダクト６２および通気ガイド６２ａを含む。従来の基板処理装置においては、ＰＶＣ（塩化ビニル）が用いられている。
【００６４】
ところで、上述のように、ドライエアＤＦは、極めて露点の低い気体である。そのため、図１のドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦは、基板Ｗに付着する処理液だけでなく、ドライエア発生装置６０から処理槽４上の空間に供給されるまでの間に接触する部材に含まれる水分も置換する。
【００６５】
この場合、ドライエアＤＦにより置換される水分に当該部材の水以外の成分が含まれていると、その成分がパーティクルとして析出し、ドライエアＤＦとともに処理槽４上の空間に供給される。
【００６６】
従来の基板処理装置のように、ドライエア供給系をＰＶＣで構成する場合、ＰＶＣには加工性を向上するための可塑剤が添加される。そのため、このドライエア供給系を通るドライエアＤＦが可塑剤の成分を含む水分を置換すると、可塑剤の成分がパーティクルとして析出し、ドライエアＤＦとともに処理槽４上の空間に供給される。
【００６７】
そこで、本発明者は、ドライエア供給系を構成する材料として、ＰＶＣよりもガス放出速度が低くかつＰＶＣよりも吸水率が低い材料を用いることにより、ドライエア供給系にＰＶＣを用いる場合に比べて、処理槽４上の空間に送られるパーティクルの量を低減できると考えた。
【００６８】
ここで、ガス放出速度は、単位時間当たりに対象物から放出されるガスの放出量を表し、対象物の表面に蓄積（吸着）可能なガスの量に依存する。したがって、ドライエア供給系にＰＶＣよりもガス放出速度が低い材料を用いた場合、ドライエア供給系にＰＶＣを用いる場合に比べて、ドライエアＤＦにより置換される水分に含まれる水以外のガスの成分がパーティクルとして析出することが低減される。
【００６９】
一方、吸水率は、対象物が蓄え得る水分量を示す指標である。したがって、ドライエア供給系にＰＶＣよりも吸水率が低い材料を用いることにより、ドライエア供給系にＰＶＣを用いる場合に比べて、ドライエアＤＦにより置換される水分が低減され、パーティクルの発生が抑制される。
【００７０】
（４）ドライエア供給系に用いられる材料の選定
（４−１）複数種類の材料間におけるガス放出速度の関係
ガス放出速度は、例えば対象物を真空容器内に配置し、ポンプによりその真空容器内の雰囲気を排気したときに、対象物から放出される単位面積当りのガスの放出量を測定することにより得られる。
【００７１】
図３は、同一条件で測定された複数種類の材料間におけるガス放出速度の関係を示す図である。図３では、測定開始から約１時間または約２時間経過時における各材料のガス放出速度を示す。図３に示すように、点線で囲まれたＰＶＣのガス放出速度は約１０−３（Ｐａ・ｍ／ｓ）程度である。
【００７２】
これに対して、ステンレス鋼、真鍮板、アルミニウム板、銅管およびジュラルミン等の金属材料、硼珪酸ガラス、多孔質アルミナ、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ならびにＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）の各ガス放出速度は、いずれもＰＶＣのガス放出速度よりも低い。これらの材料のうち、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）のガス放出速度は約１０−４（Ｐａ・ｍ／ｓ）程度である。一方、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）のガス放出速度はＰＶＣのガス放出速度よりも高い。
【００７３】
（４−２）複数種類の材料間における吸水率の関係
吸水率は、例えば対象物を一定温度で一定時間蒸留水に浸漬したときの重量増加分を本来の対象物の重量で除算し、百分率で表したものである。
【００７４】
ここで、金属材料の吸水率は、樹脂材料の吸水率よりも低い。したがって、図３に示されたステンレス鋼、真鍮板、アルミニウム板、銅管およびジュラルミン等の金属材料の吸水率は、いずれもＰＶＣの吸水率よりも低い。
【００７５】
図４は、同一条件で測定された複数種類の樹脂材料間における吸水率の関係を示す図である。図４に示すように、点線で囲まれたＰＶＣの吸水率は約０．１（％）よりも高い。
【００７６】
これに対して、ＰＳ、ＰＥ、およびＰＴＦＥの各吸水率は、いずれもＰＶＣの吸水率よりも低い。これらの材料のうち、ＰＴＦＥの吸水率は約０．０１（％）よりも低い。一方、ＰＭＭＡの吸水率はＰＶＣの吸水率よりも高い。
【００７７】
（４−３）ドライエア供給系に適用可能な材料
上述のように、本実施の形態において、ドライエア供給系には、ＰＶＣよりもガス放出速度が低くかつＰＶＣよりも吸水率が低い材料が用いられる。
【００７８】
したがって、図３および図４に例示される材料のなかでは、ドライエア供給系に、ステンレス鋼、真鍮板、アルミニウム板、銅管もしくはジュラルミン等の金属材料、ＰＳ、ＰＥ、またはＰＴＦＥを用いることができる。また、これらの材料の他、ドライエア供給系にはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を用いることもできる。
【００７９】
本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、例えば配管６１がステンレス鋼により構成され、ドライエア供給ダクト６２および通気ガイド６２ａがＰＴＦＥにより構成される。これにより、処理槽４上に供給されるドライエアＤＦに含まれるパーティクルの量が低減され、乾燥処理中の基板Ｗに付着するパーティクルの量が十分に低減される。
【００８０】
（５）パーティクルの付着量評価
本発明者は、実施例の基板処理装置１００を用いて基板Ｗの洗浄処理および乾燥処理を行った後、その基板Ｗへのパーティクルの付着状態について評価を行った。実施例の基板処理装置１００では、配管６１がステンレス鋼により構成され、ドライエア供給ダクト６２および通気ガイド６２ａがＰＴＦＥにより構成される。
【００８１】
また、本発明者は、比較例の基板処理装置を用いて基板Ｗの洗浄処理および乾燥処理を行った後、その基板Ｗへのパーティクルの付着状態について評価を行った。比較例の基板処理装置では、配管６１、ドライエア供給ダクト６２および通気ガイド６２ａがＰＶＣにより構成される。
【００８２】
図５は、基板Ｗに付着するパーティクルの分布を示す模式的上面図である。図５（ａ）に実施例の基板処理装置１００による処理後の基板Ｗが示され、図５（ｂ）に比較例の基板処理装置による処理後の基板Ｗが示されている。図５（ａ）および図５（ｂ）では、基板Ｗに付着するパーティクルが微細な黒点で示されている。
【００８３】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、実施例の基板処理装置１００による処理後の基板Ｗに付着するパーティクルの量は、比較例の基板処理装置による処理後の基板Ｗに付着するパーティクルの量に比べて著しく低減されている。
【００８４】
この結果から、ドライエア供給系に同一条件で測定されるガス放出速度がＰＶＣよりも低くかつ同一条件で測定される吸水率がＰＶＣよりも低い材料を用いることにより、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減できることが明らかとなった。
【００８５】
（６）ドライエア供給系以外の構成に用いられる材料
処理槽４、外気遮断部材７０、ドライエア排出ダクト６３、および通気ガイド６３ａに、ドライエア供給系と同様に、ＰＶＣよりもガス放出速度が低くかつＰＶＣよりも吸水率が低い材料を用いてもよい。
【００８６】
基板Ｗの乾燥処理時には、ドライエア供給ダクト６２から処理槽４上の空間にドライエアＤＦが供給される。そして、処理槽４上の空間の雰囲気は、ドライエア排出ダクト６３を通して外部へ排出される。したがって、基板Ｗの乾燥処理時には、処理槽４上の空間に円滑な流れが発生する。
【００８７】
しかしながら、ドライエア供給ダクト６２から処理槽４上の空間に供給されるドライエアＤＦの全てがドライエア排出ダクト６３の排気口６３１に向かって流れるとは限らない。
【００８８】
処理槽４上の空間に供給されるドライエアＤＦの一部は、例えば処理槽４、外気遮断部材７０、ドライエア排出ダクト６３、および通気ガイド６３ａに接触し、外気遮断部材７０内で循環する。このとき、各部材に含まれる水分がそのドライエアＤＦにより置換される。また、それらの部材に含まれる水分に、水以外の成分が含まれる場合にはパーティクルが析出する。
【００８９】
そこで、処理槽４、外気遮断部材７０、ドライエア排出ダクト６３、および通気ガイド６３ａにも、ＰＶＣよりもガス放出速度が低くかつＰＶＣよりも吸水率が低い材料を用いることにより、外気遮断部材７０内でのパーティクルの発生が十分に低減される。
【００９０】
（７） 請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００９１】
上記実施の形態では、昇降機構３０および保持部３１が基板昇降装置の例であり、配管６１、ドライエア供給ダクト６２および通気ガイド６２ａがドライエア供給系の例であり、ドライエア排出ダクト６３およびドライエア排出機構９００が気体排出部の例であり、外気遮断部材７０が遮蔽部材の例である。
【００９２】
なお、請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る基板処理装置は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等の基板の製造に有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の外気遮断部材の構造の詳細を説明するための斜視図である。
【図３】同一条件で測定された複数種類の材料間におけるガス放出速度の関係を示す図である。
【図４】同一条件で測定された複数種類の樹脂材料間における吸水率の関係を示す図である。
【図５】基板に付着するパーティクルの分布を示す模式的上面図である。
【符号の説明】
【００９５】
４ 処理槽
３０ 昇降機構
３１ 保持部
６０ ドライエア発生装置
６１ 配管
６２ ドライエア供給ダクト
６２ａ 通気ガイド
６３ ドライエア排出ダクト
７０ 外気遮断部材
１００ 基板処理装置
６２１ ドライエア供給口
６３１ 排気口
９００ ドライエア排出機構
ＤＦ ドライエア
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に種々の処理を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。
【０００３】
複数の基板を処理槽に貯留された処理液に浸漬し、洗浄処理を行う基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の基板処理装置においては、処理槽内で基板の表面が薬液および純水により洗浄処理される。洗浄処理の施された基板は処理槽内から引き上げられる。
【０００５】
洗浄処理後の基板に純水が付着していると、基板にパーティクルが付着し易くなる。また、基板に付着した純水が自然乾燥すると、基板にウォーターマークが形成される。このような、基板へのパーティクルの付着およびウォーターマークの発生は、基板の処理不良の原因となる。
【０００６】
そこで、特許文献１の基板処理装置においては、処理槽内から引き上げられた基板にドライエアが供給される。これにより、基板に付着した純水がドライエアにより置換され、基板の表面が乾燥される。それにより、基板へのパーティクルの付着が抑制され、ウォーターマークの発生も防止される。
【０００７】
なお、特許文献１において、ドライエアとは極めて露点の低い気体をいい、基板に供給されるドライエアの露点は例えば約−７０℃である。
【特許文献１】特開２００６−３１０７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、実際には、処理槽内から引き上げられる基板にドライエアを供給しても、基板へのパーティクルの付着を完全に防止することはできない。また、基板に付着するパーティクルを低減できる量には限界がある。このため、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減することが求められる。
【０００９】
本発明の目的は、基板へのパーティクルの付着量が十分に低減された基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、基板に付着するパーティクルを低減できる量に限界があるのは、基板に供給されるドライエアにパーティクルが含まれることにより、それらのパーティクルが基板の表面に付着するためであると考えた。そこで、本発明者は、基板にドライエアを供給するドライエア供給系に用いられる材料に着目し、以下の発明を案出した。
【００１１】
（１）本発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、処理液を貯留する処理槽と、処理槽内の処理液中と処理槽の上方位置との間で基板を昇降させる基板昇降装置と、ドライエア発生装置により発生されるドライエアの通路を構成し、基板昇降装置により処理槽から引き上げられる基板にドライエア発生装置により発生されたドライエアを供給するドライエア供給系とを備え、ドライエア供給系は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたものである。
【００１２】
この基板処理装置においては、基板が、基板昇降装置により処理槽内の処理液中と処理槽の上方位置との間で昇降される。基板が処理槽から引き上げられるときには、ドライエア発生装置により発生されたドライエアが、ドライエア供給系を通して処理槽から引き上げられる基板に供給される。これにより、基板に付着した処理液がドライエアにより乾燥する。
【００１３】
ドライエア供給系を構成する材料には、水分および水以外のガスの成分が含まれる。このため、ドライエアがドライエア供給系を通過する際には、ドライエア供給系に含まれる水分がドライエアにより置換されて乾燥する。このとき、ドライエアにより乾燥する水分に水以外のガスの成分が含まれていると、その成分は、水分の乾燥とともにパーティクルとして析出する。
【００１４】
ここで、ドライエア供給系は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成される。
【００１５】
これにより、ドライエアにより置換されるドライエア供給系の水分が低減されるとともに、ドライエアにより置換される水分に含まれる水以外のガスの成分が低減される。
【００１６】
それにより、ドライエアがドライエア供給系を通過する際に、ドライエア供給系に含まれる水以外のガスの成分がパーティクルとして析出することが低減される。したがって、ドライエアとともに処理槽から引き上げられる基板に供給されるパーティクルの量を十分に低減することができる。その結果、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減することができる。
【００１７】
（２）ドライエア供給系の少なくとも一部は、四フッ化エチレンまたはポリフッ化ビニリデンにより形成されてもよい。
【００１８】
四フッ化エチレンおよびポリフッ化ビニリデンは、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する。これにより、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減することができる。
【００１９】
（３）ドライエア供給系の少なくとも一部は、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、銅またはジュラルミンにより形成されてもよい。
【００２０】
ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、銅およびジュラルミンは、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する。これにより、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減することができる。
【００２１】
（４）ドライエア供給系は、四フッ化エチレンにより形成されてもよい。
【００２２】
この場合、ドライエア発生装置により発生されたドライエアが、四フッ化エチレンからなるドライエア供給系を通して処理槽から引き上げられる基板に供給される。
【００２３】
四フッ化エチレンは、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する。これにより、基板へのパーティクルの付着量を十分かつ確実に低減することができる。
【００２４】
（５）ドライエア供給系は、処理槽の上端に沿って、処理槽の一側方から他側方へドライエアを供給することにより、基板昇降装置により処理槽から引き上げられる基板にドライエア発生装置により発生されたドライエアを供給し、処理槽の上端部を含む部分は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されてもよい。
【００２５】
この場合、基板が基板昇降装置により処理槽から引き上げられる際には、ドライエア供給系により、処理槽の上端に沿って一側方から処理槽の他側方へドライエアが供給される。
【００２６】
このとき、処理槽の上端にドライエアが接触する場合でも、処理槽の上端部を含む部分に含まれる水分および水以外のガスの成分が低減されるので、ドライエアとともに処理槽から引き上げられる基板に供給されるパーティクルの量をより十分に低減することができる。その結果、基板へのパーティクルの付着量をより十分に低減することができる。
【００２７】
（６）ドライエア供給系は、処理槽から引き上げられる基板に向かって開口するドライエア供給口を含み、基板処理装置は、少なくとも一部がドライエア供給口に対向するように配置され、基板に供給されたドライエアを排出する気体排出部をさらに備え、気体排出部のドライエア供給口に対向する部分は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されてもよい。
【００２８】
この場合、ドライエア供給口に対向する気体排出部の部分に接触したドライエアが乱流等の影響により再び基板に供給される場合でも、ドライエア供給口に対向する気体排出部の部分に含まれる水分および水以外のガスの成分が低減されるので、ドライエアが気体排出部に接触することにより発生するパーティクルの量をより十分に低減することができる。その結果、基板へのパーティクルの付着量をより十分に低減することができる。
【００２９】
（７）基板処理装置は、ドライエア供給系から基板に供給されるドライエアの供給路および気体排出部によるドライエアの排出路を除いて処理槽上の空間の周囲および上部を取り囲むように設けられる遮蔽部材をさらに備え、遮断部材は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されてもよい。
【００３０】
この場合、遮蔽部材により処理槽上の空間の周囲および上部が取り囲まれる。これにより、ドライエア供給系から処理槽上に供給されるドライエアは、遮蔽部材の内部を通って気体排出部から排出される。
【００３１】
また、遮蔽部材に含まれる水分および水以外のガスの成分が低減されるので、遮蔽部材の内面に接触したドライエアが遮蔽部材の内部を循環する場合でも、ドライエアが遮蔽部材に接触することにより発生するパーティクルの量をより十分に低減することができる。その結果、基板へのパーティクルの付着量をより十分に低減することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、基板へのパーティクルの付着量が十分に低減されるとともに、ウォーターマークの発生が十分に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置について説明する。以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等をいう。
【００３４】
（１）基板処理装置の構成および動作
図１は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置１００は、処理槽４、ダクト２０、昇降機構３０、処理液ミキシング装置５０、ドライエア発生装置６０、外気遮断部材７０、制御部８０、搬送駆動部３００、搬送ロボット３１０、開閉駆動部７００およびドライエア排出機構９００を備える。
【００３５】
ダクト２０は、矩形の筒形状を有し、鉛直方向の軸に沿うように立設されている。ダクト２０の上端部には外気遮断部材７０が、ダクト２０の上端部開口を開閉自在に取り付けられている。
【００３６】
外気遮断部材７０は、上蓋部７１、筒部７２およびヒンジ部７３を含む。外気遮断部材７０の上蓋部７１は、矩形の平板形状を有し、ヒンジ部７３を中心として回動可能である。
【００３７】
外気遮断部材７０は、開閉駆動部７００により駆動される。この場合、上蓋部７１がヒンジ部７３を中心として回動する。それにより、ダクト２０の上端部開口が開放または閉塞される。
【００３８】
筒部７２は、ダクト２０よりも小さい矩形の略筒形状を有する。この筒部７２は上蓋部７１の下面に形成されている。外気遮断部材７０の構造の詳細は後述する。
【００３９】
ダクト２０の内部には、処理槽４が設けられている。処理槽４は複数の基板Ｗを収容可能な内槽４０、およびその内槽４０の上部外周を取り囲むように設けられた外槽４３により形成されている。内槽４０は略直方体形状を有する。
【００４０】
内槽４０の底部には、内槽４０内に処理液を供給するための処理液供給管４１の一端および内槽４０内の処理液を排出するための処理液排出管４２の一端が接続されている。本実施の形態において、内槽４０内では処理液により基板Ｗの洗浄処理が行われる。洗浄処理時に内槽４０内に供給される処理液は、洗浄液またはリンス液である。
【００４１】
内槽４０内に洗浄液を供給し、内槽４０内の洗浄液に基板Ｗを浸漬することにより、基板Ｗの表面を洗浄する。その後、内槽４０内の洗浄液をリンス液で置換する。
【００４２】
洗浄液としては、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸またはアンモニア等の薬液が用いられる。リンス液としては、純水、炭酸水、水素水、電解イオン水等が用いられる。
【００４３】
本実施の形態では、処理液供給管４１の他端が処理液ミキシング装置５０に接続されている。処理液ミキシング装置５０には、例えば薬液および純水が供給されている。処理液ミキシング装置５０は、供給される薬液および純水を所定の割合で混合することができる。したがって、処理液ミキシング装置５０は、薬液、純水またはそれらの混合液を処理液またはリンス液として処理液供給管４１を介して内槽４０内に供給する。
【００４４】
外槽４３の底部には、内槽４０の上部から溢れ出して外槽４３内に流れ込む処理液を排出するための処理液排出管４４の一端が接続されている。
【００４５】
ダクト２０の内部には、昇降機構３０が設けられている。昇降機構３０は、複数の基板Ｗを保持する保持部３１を内槽４０の内部とその上方位置との間で上下方向に移動させる。これにより、複数の基板Ｗを内槽４０内の処理液中に浸漬し、処理液から引き上げることができる。
【００４６】
ダクト２０の対向する２つの側面における上端部近傍の位置に、それぞれドライエア供給ダクト６２およびドライエア排出ダクト６３が取り付けられている。
【００４７】
ドライエア供給ダクト６２には複数の通気ガイド６２ａが設けられている。ドライエア供給ダクト６２は配管６１を介してドライエア発生装置６０と接続されている。ドライエア排出ダクト６３には複数の通気ガイド６３ａが設けられるとともにドライエア排出機構９００が取り付けられている。
【００４８】
ドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦが、配管６１を通してドライエア供給ダクト６２に送られる。それにより、昇降機構３０により内槽４０から引き上げられる基板ＷにドライエアＤＦが吹き付けられ、基板Ｗの乾燥処理が行われる。
【００４９】
ドライエア排出機構９００が取り付けられたドライエア排出ダクト６３は、処理槽４上の雰囲気を吸引して外部へ排出する。これにより、基板Ｗに吹き付けられたドライエアＤＦおよび基板Ｗ周辺の雰囲気がドライエア排出ダクト６３から排出される。
【００５０】
なお、本実施の形態において、ドライエアＤＦとは、極めて露点の低い気体をいう。ドライエア供給ダクト６２からダウンフローダクト２０内に供給されるドライエアＤＦの露点は、例えば約−３０℃である。
【００５１】
外気遮断部材７０の上方には、搬送エリアＴＥが設けられている。搬送エリアＴＥには、搬送ロボット３１０が移動可能に設けられている。
【００５２】
搬送ロボット３１０は、アームヒンジ部３１１および２本のアーム３１２を備える。搬送ロボット３１０は、搬送駆動部３００により駆動される。この場合、２本のアーム３１２がアームヒンジ部３１１を中心としてそれぞれ対称な方向に回動し、搬送ロボット３１０の下端部が開閉する。
【００５３】
これにより、搬送ロボット３１０は、複数の基板Ｗを保持する保持部３１を２本のアーム３１２の間に挟み込んで、複数の基板を保持することができる。また、搬送ロボット３１０は、搬送駆動部３００により駆動されることにより、搬送エリアＴＥ内を移動する。
【００５４】
制御部８０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）および記憶装置またはマイクロコンピュータ等からなる。図１に示すように、制御部８０は、昇降機構３０、処理液ミキシング装置５０、ドライエア発生装置６０、搬送駆動部３００、開閉駆動部７００、およびドライエア排出機構９００と接続されている。
【００５５】
制御部８０が各構成部の動作を制御することにより、複数の基板Ｗを保持する保持部３１の昇降動作、基板Ｗの洗浄処理、基板Ｗの乾燥処理、処理槽４に対する基板Ｗの搬入搬出動作、ダクト２０の上端部開口の開閉動作、および処理槽４上の雰囲気の排出動作が制御される。
【００５６】
（２）外気遮断部材の構造の詳細
図２は、図１の外気遮断部材７０の構造の詳細を説明するための斜視図である。なお、図２では、外気遮断部材７０の構造を明確に示すために、処理槽４の外槽４３およびダクト２０の図示を省略している。
【００５７】
図２に示すように、外気遮断部材７０の筒部７２は、第１の遮断側板７２ａ、第２の遮断側板７２ｂ、第３の遮断側板７２ｃおよび第４の遮断側板７２ｄを有する。第１の遮断側板７２ａおよび第２の遮断側板７２ｂが互いに対向し、第３の遮断側板７２ｃおよび第４の遮断側板７２ｄが互いに対向している。
【００５８】
ダクト２０（図１）の上端部開口が上蓋部７１により閉塞された状態で、第１および第２の遮断側板７２ａ，７２ｂは、上蓋部７１の下面からドライエア供給ダクト６２およびドライエア排出ダクト６３の上端部まで延びている。一方、第３および第４の遮断側板７２ｃ，７２ｄは、上蓋部７１の下面から処理槽４の上端部まで延びている。
【００５９】
これにより、ダクト２０（図１）の上端部が上蓋部７１により閉塞された場合には、処理槽４の直上の空間ＷＵが、上蓋部７１の下面、筒部７２の第１〜第４の遮断側板７２ａ〜７２ｄ、ドライエア供給ダクト６２のドライエア供給口６２１およびドライエア排出ダクト６３の排気口６３１により取り囲まれる。そのため、空間ＷＵ内の雰囲気が外部の雰囲気から遮断される。
【００６０】
それにより、処理槽４の内槽４０から引き上げられる基板Ｗにドライエア供給ダクト６２からドライエアＤＦを供給する際に、空間ＷＵ内に外部の雰囲気が進入することが防止される。その結果、外部の雰囲気に含まれるパーティクルが空間ＷＵ内に進入して基板Ｗに付着することが防止される。
【００６１】
また、空間ＷＵ内の雰囲気が外部の雰囲気から遮断されるので、基板Ｗ周辺の雰囲気の露点を十分に低い状態に維持することができ、基板Ｗの乾燥効率を向上させることができる。
【００６２】
なお、上述のように、外気遮断部材７０は図１の開閉駆動部７００により駆動される。制御部８０が開閉駆動部７００を制御することにより、外気遮断部材７０は洗浄処理時に開放状態となり、乾燥処理時に閉塞状態となる。
【００６３】
（３）ドライエア供給系に用いられる材料
以下、ドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦが処理槽４の内槽４０から引き上げられる基板Ｗに供給されるまでに通過する経路を構成する部材をドライエア供給系と呼ぶ。本実施の形態では、ドライエア供給系は、配管６１、供給ダクト６２および通気ガイド６２ａを含む。従来の基板処理装置においては、ＰＶＣ（塩化ビニル）が用いられている。
【００６４】
ところで、上述のように、ドライエアＤＦは、極めて露点の低い気体である。そのため、図１のドライエア発生装置６０により発生されたドライエアＤＦは、基板Ｗに付着する処理液だけでなく、ドライエア発生装置６０から処理槽４上の空間に供給されるまでの間に接触する部材に含まれる水分も置換する。
【００６５】
この場合、ドライエアＤＦにより置換される水分に当該部材の水以外の成分が含まれていると、その成分がパーティクルとして析出し、ドライエアＤＦとともに処理槽４上の空間に供給される。
【００６６】
従来の基板処理装置のように、ドライエア供給系をＰＶＣで構成する場合、ＰＶＣには加工性を向上するための可塑剤が添加される。そのため、このドライエア供給系を通るドライエアＤＦが可塑剤の成分を含む水分を置換すると、可塑剤の成分がパーティクルとして析出し、ドライエアＤＦとともに処理槽４上の空間に供給される。
【００６７】
そこで、本発明者は、ドライエア供給系を構成する材料として、ＰＶＣよりもガス放出速度が低くかつＰＶＣよりも吸水率が低い材料を用いることにより、ドライエア供給系にＰＶＣを用いる場合に比べて、処理槽４上の空間に送られるパーティクルの量を低減できると考えた。
【００６８】
ここで、ガス放出速度は、単位時間当たりに対象物から放出されるガスの放出量を表し、対象物の表面に蓄積（吸着）可能なガスの量に依存する。したがって、ドライエア供給系にＰＶＣよりもガス放出速度が低い材料を用いた場合、ドライエア供給系にＰＶＣを用いる場合に比べて、ドライエアＤＦにより置換される水分に含まれる水以外のガスの成分がパーティクルとして析出することが低減される。
【００６９】
一方、吸水率は、対象物が蓄え得る水分量を示す指標である。したがって、ドライエア供給系にＰＶＣよりも吸水率が低い材料を用いることにより、ドライエア供給系にＰＶＣを用いる場合に比べて、ドライエアＤＦにより置換される水分が低減され、パーティクルの発生が抑制される。
【００７０】
（４）ドライエア供給系に用いられる材料の選定
（４−１）複数種類の材料間におけるガス放出速度の関係
ガス放出速度は、例えば対象物を真空容器内に配置し、ポンプによりその真空容器内の雰囲気を排気したときに、対象物から放出される単位面積当りのガスの放出量を測定することにより得られる。
【００７１】
図３は、同一条件で測定された複数種類の材料間におけるガス放出速度の関係を示す図である。図３では、測定開始から約１時間または約２時間経過時における各材料のガス放出速度を示す。図３に示すように、点線で囲まれたＰＶＣのガス放出速度は約１０−３（Ｐａ・ｍ／ｓ）程度である。
【００７２】
これに対して、ステンレス鋼、真鍮板、アルミニウム板、銅管およびジュラルミン等の金属材料、硼珪酸ガラス、多孔質アルミナ、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ならびにＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）の各ガス放出速度は、いずれもＰＶＣのガス放出速度よりも低い。これらの材料のうち、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）のガス放出速度は約１０−４（Ｐａ・ｍ／ｓ）程度である。一方、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）のガス放出速度はＰＶＣのガス放出速度よりも高い。
【００７３】
（４−２）複数種類の材料間における吸水率の関係
吸水率は、例えば対象物を一定温度で一定時間蒸留水に浸漬したときの重量増加分を本来の対象物の重量で除算し、百分率で表したものである。
【００７４】
ここで、金属材料の吸水率は、樹脂材料の吸水率よりも低い。したがって、図３に示されたステンレス鋼、真鍮板、アルミニウム板、銅管およびジュラルミン等の金属材料の吸水率は、いずれもＰＶＣの吸水率よりも低い。
【００７５】
図４は、同一条件で測定された複数種類の樹脂材料間における吸水率の関係を示す図である。図４に示すように、点線で囲まれたＰＶＣの吸水率は約０．１（％）よりも高い。
【００７６】
これに対して、ＰＳ、ＰＥ、およびＰＴＦＥの各吸水率は、いずれもＰＶＣの吸水率よりも低い。これらの材料のうち、ＰＴＦＥの吸水率は約０．０１（％）よりも低い。一方、ＰＭＭＡの吸水率はＰＶＣの吸水率よりも高い。
【００７７】
（４−３）ドライエア供給系に適用可能な材料
上述のように、本実施の形態において、ドライエア供給系には、ＰＶＣよりもガス放出速度が低くかつＰＶＣよりも吸水率が低い材料が用いられる。
【００７８】
したがって、図３および図４に例示される材料のなかでは、ドライエア供給系に、ステンレス鋼、真鍮板、アルミニウム板、銅管もしくはジュラルミン等の金属材料、ＰＳ、ＰＥ、またはＰＴＦＥを用いることができる。また、これらの材料の他、ドライエア供給系にはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を用いることもできる。
【００７９】
本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、例えば配管６１がステンレス鋼により構成され、ドライエア供給ダクト６２および通気ガイド６２ａがＰＴＦＥにより構成される。これにより、処理槽４上に供給されるドライエアＤＦに含まれるパーティクルの量が低減され、乾燥処理中の基板Ｗに付着するパーティクルの量が十分に低減される。
【００８０】
（５）パーティクルの付着量評価
本発明者は、実施例の基板処理装置１００を用いて基板Ｗの洗浄処理および乾燥処理を行った後、その基板Ｗへのパーティクルの付着状態について評価を行った。実施例の基板処理装置１００では、配管６１がステンレス鋼により構成され、ドライエア供給ダクト６２および通気ガイド６２ａがＰＴＦＥにより構成される。
【００８１】
また、本発明者は、比較例の基板処理装置を用いて基板Ｗの洗浄処理および乾燥処理を行った後、その基板Ｗへのパーティクルの付着状態について評価を行った。比較例の基板処理装置では、配管６１、ドライエア供給ダクト６２および通気ガイド６２ａがＰＶＣにより構成される。
【００８２】
図５は、基板Ｗに付着するパーティクルの分布を示す模式的上面図である。図５（ａ）に実施例の基板処理装置１００による処理後の基板Ｗが示され、図５（ｂ）に比較例の基板処理装置による処理後の基板Ｗが示されている。図５（ａ）および図５（ｂ）では、基板Ｗに付着するパーティクルが微細な黒点で示されている。
【００８３】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、実施例の基板処理装置１００による処理後の基板Ｗに付着するパーティクルの量は、比較例の基板処理装置による処理後の基板Ｗに付着するパーティクルの量に比べて著しく低減されている。
【００８４】
この結果から、ドライエア供給系に同一条件で測定されるガス放出速度がＰＶＣよりも低くかつ同一条件で測定される吸水率がＰＶＣよりも低い材料を用いることにより、基板へのパーティクルの付着量を十分に低減できることが明らかとなった。
【００８５】
（６）ドライエア供給系以外の構成に用いられる材料
処理槽４、外気遮断部材７０、ドライエア排出ダクト６３、および通気ガイド６３ａに、ドライエア供給系と同様に、ＰＶＣよりもガス放出速度が低くかつＰＶＣよりも吸水率が低い材料を用いてもよい。
【００８６】
基板Ｗの乾燥処理時には、ドライエア供給ダクト６２から処理槽４上の空間にドライエアＤＦが供給される。そして、処理槽４上の空間の雰囲気は、ドライエア排出ダクト６３を通して外部へ排出される。したがって、基板Ｗの乾燥処理時には、処理槽４上の空間に円滑な流れが発生する。
【００８７】
しかしながら、ドライエア供給ダクト６２から処理槽４上の空間に供給されるドライエアＤＦの全てがドライエア排出ダクト６３の排気口６３１に向かって流れるとは限らない。
【００８８】
処理槽４上の空間に供給されるドライエアＤＦの一部は、例えば処理槽４、外気遮断部材７０、ドライエア排出ダクト６３、および通気ガイド６３ａに接触し、外気遮断部材７０内で循環する。このとき、各部材に含まれる水分がそのドライエアＤＦにより置換される。また、それらの部材に含まれる水分に、水以外の成分が含まれる場合にはパーティクルが析出する。
【００８９】
そこで、処理槽４、外気遮断部材７０、ドライエア排出ダクト６３、および通気ガイド６３ａにも、ＰＶＣよりもガス放出速度が低くかつＰＶＣよりも吸水率が低い材料を用いることにより、外気遮断部材７０内でのパーティクルの発生が十分に低減される。
【００９０】
（７） 請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００９１】
上記実施の形態では、昇降機構３０および保持部３１が基板昇降装置の例であり、配管６１、ドライエア供給ダクト６２および通気ガイド６２ａがドライエア供給系の例であり、ドライエア排出ダクト６３およびドライエア排出機構９００が気体排出部の例であり、外気遮断部材７０が遮蔽部材の例である。
【００９２】
なお、請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る基板処理装置は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等の基板の製造に有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の外気遮断部材の構造の詳細を説明するための斜視図である。
【図３】同一条件で測定された複数種類の材料間におけるガス放出速度の関係を示す図である。
【図４】同一条件で測定された複数種類の樹脂材料間における吸水率の関係を示す図である。
【図５】基板に付着するパーティクルの分布を示す模式的上面図である。
【符号の説明】
【００９５】
４ 処理槽
３０ 昇降機構
３１ 保持部
６０ ドライエア発生装置
６１ 配管
６２ ドライエア供給ダクト
６２ａ 通気ガイド
６３ ドライエア排出ダクト
７０ 外気遮断部材
１００ 基板処理装置
６２１ ドライエア供給口
６３１ 排気口
９００ ドライエア排出機構
ＤＦ ドライエア
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内の処理液中と前記処理槽の上方位置との間で基板を昇降させる基板昇降装置と、
ドライエアを発生するドライエア発生装置と、
前記ドライエア発生装置により発生されるドライエアの通路を構成し、前記基板昇降装置により前記処理槽から引き上げられる基板に前記ドライエア発生装置により発生されたドライエアを供給するドライエア供給系とを備え、
前記ドライエア供給系は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記ドライエア供給系の少なくとも一部は、四フッ化エチレンまたはポリフッ化ビニリデンにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記ドライエア供給系の少なくとも一部は、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、銅またはジュラルミンにより形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記ドライエア供給系は、四フッ化エチレンにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ドライエア供給系は、前記処理槽の上端に沿って、前記処理槽の一側方から他側方へドライエアを供給することにより、前記基板昇降装置により前記処理槽から引き上げられる基板にドライエア発生装置により発生されたドライエアを供給し、
前記処理槽の上端部を含む部分は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ドライエア供給系は、前記処理槽から引き上げられる基板に向かって開口するドライエア供給口を含み、
少なくとも一部が前記ドライエア供給口に対向するように配置され、基板に供給されたドライエアを排出する気体排出部をさらに備え、
前記気体排出部の前記ドライエア供給口に対向する部分は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記ドライエア供給系から基板に供給されるドライエアの供給路および前記気体排出部によるドライエアの排出路を除いて前記処理槽上の空間の周囲および上部を取り囲むように設けられる遮蔽部材をさらに備え、
前記遮断部材は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたことを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項１】
基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内の処理液中と前記処理槽の上方位置との間で基板を昇降させる基板昇降装置と、
ドライエアを発生するドライエア発生装置と、
前記ドライエア発生装置により発生されるドライエアの通路を構成し、前記基板昇降装置により前記処理槽から引き上げられる基板に前記ドライエア発生装置により発生されたドライエアを供給するドライエア供給系とを備え、
前記ドライエア供給系は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記ドライエア供給系の少なくとも一部は、四フッ化エチレンまたはポリフッ化ビニリデンにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記ドライエア供給系の少なくとも一部は、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、銅またはジュラルミンにより形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記ドライエア供給系は、四フッ化エチレンにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ドライエア供給系は、前記処理槽の上端に沿って、前記処理槽の一側方から他側方へドライエアを供給することにより、前記基板昇降装置により前記処理槽から引き上げられる基板にドライエア発生装置により発生されたドライエアを供給し、
前記処理槽の上端部を含む部分は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ドライエア供給系は、前記処理槽から引き上げられる基板に向かって開口するドライエア供給口を含み、
少なくとも一部が前記ドライエア供給口に対向するように配置され、基板に供給されたドライエアを排出する気体排出部をさらに備え、
前記気体排出部の前記ドライエア供給口に対向する部分は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記ドライエア供給系から基板に供給されるドライエアの供給路および前記気体排出部によるドライエアの排出路を除いて前記処理槽上の空間の周囲および上部を取り囲むように設けられる遮蔽部材をさらに備え、
前記遮断部材は、塩化ビニルのガス放出速度よりも低いガス放出速度を有しかつ塩化ビニルの吸水率よりも低い吸水率を有する材料により形成されたことを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１９３９９８（Ｐ２００９−１９３９９８Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０１８７（Ｐ２００８−３０１８７）
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【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２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【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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