JP2002025963A - 洗浄処理方法および洗浄処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 純水を用いた洗浄処理において、簡便な方法
を用いて純水に二酸化炭素を溶解させて比抵抗を下げ、
これにより静電気の発生を防止し、また酸性化された純
水により有機アミン系等の薬液と純水との反応によるア
ルカリ性物質の生成を抑制して、ウエハに形成された回
路を保護する洗浄処理方法および洗浄処理装置を提供す
る。 【解決手段】 外側チャンバ２６等の処理チャンバ内に
保持される半導体ウエハＷ等の基板の洗浄処理を行う際
に、外側チャンバ２６内に所定濃度の二酸化炭素ガスが
存在する雰囲気において、半導体ウエハＷを所定の回転
数で回転させながら純水を用いて洗浄する。二酸化炭素
ガスは、洗浄処理用の純水を供給する前に外側チャンバ
２６内に供給することが好ましく、洗浄処理用の純水を
外側チャンバ２６への供給する前に、純水を霧状にして
供給しておくことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハやＬ
ＣＤ基板等の各種基板に所定の処理液を供給して行う洗
浄処理方法および洗浄処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体デバイスの製造工程にお
いては、基板としての半導体ウエハ（ウエハ）を所定の
薬液や純水等の処理液によって処理し、ウエハからパー
ティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーシ
ョンや有機物、酸化膜を除去している。このような液処
理の中で、純水を用いた洗浄処理においては、洗浄処理
中に静電気が発生してウエハに放電破壊が生ずることを
防止するために、純水中に二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスを
溶解させて比抵抗を低下させたＣＯ_２インジェクション
水が用いられている。

【０００３】このようなＣＯ_２インジェクション水は、
例えば、二酸化炭素を逆浸透膜等のフィルタに通すこと
によって、二酸化炭素を純水に溶解させて製造してい
る。また、ＣＯ_２インジェクション水の製造にあたって
は、所定の比抵抗を有するように、製造されたＣＯ_２イ
ンジェクション水の比抵抗を測定しつつ、その測定結果
を二酸化炭素の溶け込み量等の制御にフィードバックす
る構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＣＯ_２インジェクション水を製造する手段を洗浄処
理装置に取り付けた場合には、フィルタや比抵抗測定装
置、フィードバック制御装置等の設備コストの増大や装
置の大型化を招く問題がある。従って、より簡便な方法
で純水の比抵抗を低下させ、静電気の発生を抑制してウ
エハの放電破壊を防止することができれば好ましいと考
えられる。

【０００５】また、純水を用いた洗浄処理の前に行われ
る各種薬液を用いた洗浄処理においては、例えば、有機
アミン系の薬液が使用される場合があるが、有機アミン
系の薬液による洗浄処理の後に、純水による洗浄処理を
行うと、薬液と純水との反応によりアルカリ性物質が生
成し、このアルカリ性物質がウエハ表面に形成されてい
たアルミニウム配線を腐食させる問題がある。この問題
を回避するためには、有機アミン系薬液と純水との直接
反応を抑制して、生成するアルカリ性物質を中和するよ
うに、純水を酸性化させることが要求される。

【０００６】本発明は上述した従来技術の有する課題に
鑑みてなされたものであり、特に純水を用いた洗浄処理
において、簡便な方法を用いて純水に二酸化炭素を溶解
させて比抵抗を下げ、これにより静電気の発生を防止
し、また酸性化された純水により有機アミン系等の薬液
と純水との反応によるアルカリ性物質の生成を抑制し
て、ウエハに形成された回路を保護する洗浄処理方法お
よび洗浄処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、処理チャンバ内に保持される基板
の洗浄処理方法であって、前記処理チャンバ内に所定濃
度の二酸化炭素ガスが存在する雰囲気において、前記基
板を所定の回転数で回転させながら純水を用いて洗浄す
ることを特徴とする洗浄処理方法、が提供される。

【０００８】また、本発明によれば、処理チャンバ内に
保持された基板に所定の処理液を供給して洗浄処理を行
う洗浄処理装置であって、前記基板を保持する保持手段
と、前記基板が面内回転するように前記保持手段を回転
させる回転駆動手段と、少なくとも二酸化炭素を含むガ
スを前記処理チャンバ内に供給するガス供給機構と、前
記処理液を前記基板に向けて吐出する処理液供給機構
と、を具備することを特徴とする洗浄処理装置、が提供
される。

【０００９】このような洗浄処理方法および洗浄処理装
置を用いた場合には、ＣＯ_２インジェクション水を予め
精製する装置を必要としないことから、装置の大型化を
招くことがない。しかも、二酸化炭素を処理チャンバに
供給する方法が簡便であり、洗浄処理中には、処理チャ
ンバ内に存在する二酸化炭素が純水にとけ込むために比
抵抗が低減され、静電気の発生が抑制される。これによ
り基板の放電破壊が防止される。また、例えば、有機ア
ミン系薬液を用いた洗浄処理の後に、純水による洗浄処
理を行う場合にも、純水に二酸化炭素が溶け込むことか
ら、純水と有機アミン系薬液との反応によるアルカリ性
物質の生成が抑制されて、基板に形成された回路の腐食
が防止される効果も得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について具体的に説明する。本実施形態
では、半導体ウエハ（ウエハ）の搬入、洗浄、乾燥、搬
出をバッチ式に一貫して行うように構成された洗浄処理
装置について説明する。

【００１１】図１は洗浄処理装置１の斜視図であり、図
２はその平面図である。これら図１および図２に示され
るように、洗浄処理装置１は、ウエハＷを収納可能なキ
ャリア（基板収納容器）Ｃの搬入出が行われるイン・ア
ウトポート（容器搬入出部）２と、ウエハＷに対して洗
浄処理を実施する洗浄処理ユニット３と、イン・アウト
ポート２と洗浄処理ユニット３との間に設けられ、洗浄
処理ユニット３に対してキャリアＣの搬入出を行うため
のステージ部４と、キャリアＣを洗浄するキャリア洗浄
ユニット５と、複数のキャリアＣをストックするキャリ
アストックユニット６とを備えている。なお、参照符号
７は電源ユニットであり、８はケミカルタンクボックス
である。

【００１２】イン・アウトポート２は、４個のキャリア
Ｃを載置可能な載置台１０と、キャリアＣの配列方向に
沿って形成された搬送路１１を移動可能に設けられ、載
置台１０のキャリアＣをステージ部４に搬送し、かつス
テージ部４のキャリアＣを載置台１０に搬送するための
キャリア搬送機構１２とを有している。キャリアＣ内に
は例えば２６枚のウエハＷが収納可能となっており、キ
ャリアＣはウエハＷの面が鉛直に配列されるように配置
されている。

【００１３】ステージ部４は、キャリアＣを載置するス
テージ１３を有しており、イン・アウトポート２からこ
のステージ１３に載置されたキャリアＣがシリンダを用
いたキャリア搬送機構により洗浄処理ユニット３内に搬
入され、洗浄処理ユニット３内のキャリアＣがこのキャ
リア搬送機構によりステージ１３に搬出される。

【００１４】なお、ステージ１３には、載置台１０から
キャリア搬送機構１２のアームを回転させてキャリアＣ
が載置されるため、載置台１０とは逆向きにキャリアＣ
が載置される。このため、ステージ１３にはキャリアＣ
の向きを戻すための反転機構（図示せず）が設けられて
いる。

【００１５】ステージ部４と洗浄処理ユニット３との間
には仕切壁１４が設けられており、仕切壁１４には搬入
出用の開口部１４ａが形成されている。この開口部１４
ａはシャッター１５により開閉可能となっており、処理
中にはシャッター１５が閉じられ、キャリアＣの搬入出
時にはシャッター１５が開けられる。

【００１６】キャリア洗浄ユニット５は、キャリア洗浄
槽１６を有しており、後述するように洗浄処理ユニット
３においてウエハＷが取り出されて空になったキャリア
Ｃが洗浄されるようになっている。

【００１７】キャリアストックユニット６は、洗浄前の
ウエハＷが入ったキャリアＣや洗浄前のウエハＷが取り
出されて空になったキャリアＣを一時的に待機させるた
めや、洗浄後のウエハＷを収納するための空のキャリア
Ｃを予め待機させるためのものであり、上下方向に複数
のキャリアＣがストック可能となっており、その中の所
定のキャリアＣを載置台１０に載置したり、その中の所
定の位置にキャリアＣをストックしたりするためのキャ
リア移動機構を内蔵している。

【００１８】次に、洗浄処理ユニット３について説明す
る。図３は洗浄処理ユニット３の内部を示す断面図、図
４および図５は洗浄処理ユニットの洗浄処理部を示す断
面図であり、図４は内側チャンバ２７を外側チャンバ２
６の外部に出した状態（内側チャンバ２７が「退避位
置」にある状態）、図５は外側チャンバ２６の内部に内
側チャンバ２７を配置した状態（内側チャンバ２７が
「処理位置」にある状態）を示している。

【００１９】洗浄処理ユニット３の内部には、図３に示
すように、洗浄処理部２０と、洗浄処理部２０の直下に
キャリアＣを待機させるキャリア待機部３０と、キャリ
ア待機部３０に待機されたキャリアＣ内の複数のウエハ
Ｗを押し上げて洗浄処理部２０に移動させ、かつ洗浄処
理部２０の複数のウエハＷを保持してキャリア待機部３
０のキャリアＣに収納させるためのウエハ移動機構４０
とが設けられている。

【００２０】キャリア待機部３０は、キャリア搬送機構
３５のスライドステージ３２を載置するステージ３１を
有しており、ステージ３１上でキャリアＣを待機させる
ようになっている。キャリア搬送機構３５は、ベース部
材３４と、その上に設けられた２本のガイドレール３３
と、ガイドレール３３に沿って、ステージ部４のステー
ジ１３とキャリア待機部３０のステージ３１との間を移
動するスライドステージとを有している。キャリア待機
部分であるステージ３１は、ロータ２４の直下に設けら
れている。

【００２１】なお、図３に示すように、キャリア待機部
３０上方のウエハ移動路の途中には、ウエハ移動路を挟
んで前後に発光子および受光子が配置された複数対の光
学センサーからなるウエハ検知部１１５が設けられてお
り、このウエハ検知部１１５をウエハが通過することに
より、ウエハＷの枚数確認および正規に保持されていな
いウエハ（いわゆるジャンプスロット）の有無の確認が
行われる。

【００２２】ウエハ移動機構４０は、ウエハＷを保持す
るウエハ保持部材４１と、鉛直に配置されウエハ保持部
材４１を支持する支持棒４２と、支持棒４２を介してウ
エハ保持部材４１を昇降する昇降駆動部４３とを有して
いる。昇降駆動部４３によりウエハ保持部材４１を昇降
させることにより、キャリア待機部３０にあるキャリア
Ｃに収納された洗浄処理前のウエハＷを上方の洗浄処理
部２０のロータ２４内に移動させ、またはロータ２４内
の洗浄処理後のウエハＷをキャリア待機部３０にあるキ
ャリアＣに移動させるようになっている。

【００２３】なお、ウエハ保持部材４１にはウエハＷを
保持するための溝が所定のピッチで、例えば、５２箇所
形成されており、ウエハＷはこの溝を１箇所飛ばしに保
持され、洗浄処理前のウエハＷをロータ２４への搬入す
るために使用する溝と、洗浄処理が終了した後のウエハ
Ｗを保持するための溝とを、区別して用いるようになっ
ている。

【００２４】洗浄処理部２０は、ウエハＷのエッチング
処理後にレジストマスク、エッチング残渣であるポリマ
ー層等を除去するものであり、鉛直に設けられた支持壁
１８と、回転軸２３ａを水平にして支持壁１８に固定さ
れたモータ２３と、モータ２３の回転軸２３ａに取り付
けられたロータ２４と、モータ２３の回転軸２３ａを囲
繞する円筒状の支持筒２５と、支持筒２５に支持され、
ロータ２４を囲繞するように構成される外側チャンバ２
６と、外側チャンバ２６の内側に配置された状態で薬液
処理を行う内側チャンバ２７とを有している。

【００２５】ロータ２４は、鉛直にされた複数（例えば
２６枚）のウエハＷを垂直状態として水平方向に所定間
隔で配列した状態で保持可能となっており、このロータ
２４は、モータ２３によって回転軸２３ａを介して、係
止部材７１ａ・７１ｂ（７１ａの背面に位置するため図
示せず）・７２ａ・７２ｂ（７２ｂは７２ａの背面に位
置するため図示せず）によって係止され、ウエハ保持部
材８３ａ・８３ｂ（８３ｂは８３ａの背面に位置するた
め図示せず）により保持された複数のウエハＷとともに
回転されるようになっている。なお、係止部材７１ａ・
７１ｂ・７２ａ・７２ｂは、所定の間隔をおいて配置さ
れた一対の円盤７０ａ・７０ｂに架設されている。

【００２６】外側チャンバ２６は円筒状をなし、処理位
置（図３の二点鎖線）と支持筒２５の外側の退避位置
（図３の実線）との間で移動可能に構成されており、ウ
エハＷの搬入出時には図３に示すように退避位置に位置
される。また、図４に示すように、外側チャンバ２６が
処理位置にあり、内側チャンバ２７が退避位置にある際
には、外側チャンバ２６とモータ２３側の垂直壁２６ａ
と先端側の垂直壁２６ｂとで処理空間５１が形成される
（図４参照）。垂直壁２６ａは支持筒２５に取り付けら
れており、支持筒２５と回転軸２３ａとの間にはベアリ
ング２８が設けられている。また、垂直壁２６ａと支持
筒２５の先端部はラビリンスシール２９によりシールさ
れており、モータ２３で発生するパーティクル等が処理
空間５１に侵入することが防止されている。なお、支持
筒２５のモータ２３側端部には外側チャンバ２６、内側
チャンバ２７を係止する係止部材２５ａが設けられてい
る。

【００２７】内側チャンバ２７は外側チャンバ２６より
も径が小さい円筒状をなし、図５に示す処理位置と図
３、図４に示す支持筒２５の外側の退避位置との間で移
動可能に構成されており、ウエハＷの搬入出時には外側
チャンバ２６とともに退避位置に位置される。また、図
５に示すように内側チャンバ２７が処理位置にある際に
は、内側チャンバ２７と、垂直壁２６ａ・２６ｂとで処
理空間５２が形成される。なお、処理空間５１および処
理空間５２は、シール機構により密閉空間とされる。

【００２８】処理空間５１を形成する外側チャンバ２６
の上端近傍部分には、多数の吐出口５３を有する２本の
吐出ノズル５４（１本のみ図示）が、吐出口５３が水平
方向に並ぶようにして、垂直壁２６ｂに取り付けられて
いる。吐出ノズル５４からは、図示しない供給源から供
給された純水、ＩＰＡ、各種薬液等の処理液や、二酸化
炭素（ＣＯ_２）ガスや窒素（Ｎ_２）ガス、またはこれら
の混合ガス等の各種のガスが吐出可能となっている。

【００２９】処理空間５２を形成する内側チャンバ２７
の上端近傍には、多数の吐出口５５を有する２本の吐出
ノズル５６（１本のみ図示）が、吐出口５５が水平方向
に並ぶようにして配置されている。吐出ノズル５６から
は、図示しない供給源から供給された各種薬液、純水、
ＩＰＡ等の処理液、ＣＯ_２ガスやＮ_２ガス等が吐出可能
となっている。

【００３０】これらの吐出ノズル５４・５６は外側チャ
ンバ２６・内側チャンバ２７にそれぞれ２本より多く配
設することが可能であり、例えば、ＰＴＦＥやＰＦＡ等
のフッ素樹脂製のものや、ステンレス製のものが好適に
用いられる。吐出ノズル５４・５６は同等の構造を有す
るものを用いることが可能であり、例えば、吐出ノズル
５４の一形態である吐出ノズル５４ａ・５４ｂの斜視図
を図６に示す。

【００３１】図６（ａ）に示す吐出ノズル５４ａの一表
面には、吐出口５３ａが形成された吐出口部材９１ａ
（両端を除く２６箇所）・９１ｂ（両端の２箇所）が取
り付けられており、１個の吐出口部材９１ａに形成され
た吐出口５３ａから吐出される処理液は、例えば扇形に
平面状に拡がって１枚のウエハＷの処理面に所定の角度
で当たるように設計されている。

【００３２】吐出口部材９１ｂに形成された吐出口５３
ａから吐出される処理液は、吐出口部材９１ｂの隣に配
設されている吐出口部材９１ａから吐出される処理液が
所定のウエハＷの所定位置に当たるように、吐出口部材
９１ａから吐出される処理液の吐出方向を制御する役割
を果たす。つまり、逆に吐出口部材９１ｂを設けなかっ
た場合には、吐出口部材９１ａの両端の２箇所から吐出
される処理液の軌道が曲がってしまい、所定のウエハＷ
の所定位置に当たらなくなる問題を生ずるが、吐出口部
材９１ｂを設けることにより、このような問題が回避さ
れる。なお、吐出ノズル５４ａの背面には、処理液の供
給管９２が配設されている。

【００３３】吐出ノズル５４ａにおいて、吐出口５３ａ
が千鳥状に配置されているのは、吐出口部材９１ａ・９
１ｂの大きさを考慮し、またウエハＷの保持間隔に対応
させたものである。従って、吐出口部材９１ａ・９１ｂ
の形状を変更することにより一列に配置することもでき
る。その場合には、吐出ノズル５４ａを細くすることが
可能であるから、吐出ノズル５４ａの配置スペースが小
さくなり、例えば、処理チャンバの小型化を図ることも
可能となる。

【００３４】図６（ｂ）に示す吐出ノズル５４ｂは、吐
出口５３ｂが吐出ノズル５４ｂの箱体９３の表面に一体
的に形成された形態を有している。この場合には、吐出
口５３ｂを一列に配設することが容易であり、また、吐
出ノズル５４ａに用いた吐出口部材９１ａ・９１ｂの取
り付けも必要でなく、形状をコンパクトなものとするこ
とができる。吐出ノズル５４ｂについても吐出口５３ｂ
は２８箇所形成されており、両端の２箇所については前
出した吐出ノズル５４ａの両端の２箇所と同様の目的で
形成されている。

【００３５】外側チャンバ２６・内側チャンバ２７に
は、吐出ノズル５４・５６の他にも、処理液に応じて異
なる構造のノズルを、各チャンバの上部以外の場所に設
けることもできる。また、内側チャンバ２７の上部内壁
には、円盤７０ａ・７０ｂの内側面（ウエハＷに対向す
る面）を洗浄するための処理液の吐出ノズル７５ａ・７
５ｂが配設されており、また、垂直壁２６ａ・２６ｂに
は、円盤７０ａ・７０ｂのそれぞれ垂直壁２６ａ・２６
ｂと対向する外側面を洗浄するための処理液の吐出ノズ
ル７４ａ・７４ｂが配設されている。これらの吐出ノズ
ル７４ａ・７４ｂ・７５ａ・７５ｂは、主に、種々の薬
液処理後に純水で円盤７０ａ・７０ｂの洗浄を行う目的
に使用される。

【００３６】垂直壁２６ｂの下部には、図４の状態にお
いて処理空間５１から使用済みの薬液、純水、ＩＰＡを
排出する第１の排液ポート６１が設けられており、第１
の排液ポート６１の上方には図５の状態において処理空
間５２から使用済みの薬液、純水、ＩＰＡを排出する第
２の排液ポート６２が設けられている。また、第１の排
液ポート６１および第２の排液ポート６２には、それぞ
れ第１の排液管６３および第２の排液管６４が接続され
ている。

【００３７】また、垂直壁２６ｂの上部には、図４の状
態において処理空間５１を排気する第１の排気ポート６
５が設けられており、第１の排気ポート６５の下方には
図５の状態において処理空間５２を排気する第２の排気
ポート６６が設けられている。また、第１の排気ポート
６５および第２の排気ポート６６には、それぞれ第１の
排気管６７および第２の排気管６８が接続されている。

【００３８】外側チャンバ２６の胴体部上側（図４・図
５参照）には、また、ＣＯ_２ガスを含んだガスを供給す
るためのガス供給口７６が形成されている。ガス供給口
７６にはガス供給管７７が接続されており、図示しない
ガス供給装置から所定流量のガスが所定のタイミングで
供給されるようになっている。ＣＯ_２ガスを含んだガス
とは、例えば、Ｎ_２ガスとＣＯ_２ガスの混合ガスでの体
積含有率が０．５％程度のもの等を挙げることができる
が、特にＣＯ_２ガスの濃度は限定されるものではない。
ガス供給口７６の形成位置は、図４・図５に示した位置
に限定されるものではなく、例えば垂直壁２６ｂ等に設
けることもできる。

【００３９】外側チャンバ２６の胴体部上側（図４・図
５参照）には、純水を霧状に噴霧する噴霧機構７８が取
り付けられている。噴霧機構７８には図示しない純水供
給管が配設されており、純水供給管を用いて供給される
純水は、例えば円錐状等の裾拡がりな形態で霧状の細か
い水滴として処理空間５１内に噴霧される。また、噴霧
機構７８には、図示しない加熱装置や超音波振動装置等
の純水を霧状に変換する機構が配設されており、必要に
応じて噴霧機構７８から微細な水滴である霧状の純水で
はなく、純水を水蒸気に変えて処理空間５１内に供給す
ることも可能となっている。

【００４０】次に、上述した洗浄処理装置１を用いたウ
エハＷの洗浄処理方法について説明する。載置台１０の
所定位置に処理すべきウエハＷが収容されたキャリアＣ
を載置し、キャリア搬送機構１２を用いてキャリアＣを
ステージ部４へ搬入し、ステージ部４に設けられたステ
ージ１３上に待機しているスライドステージ３２上に載
置する。続いて、スライドステージ３２をキャリア待機
部３０側へ移動させ、外側チャンバ２６を待避位置側に
スライドさせた状態として、昇降駆動部４３によりウエ
ハ保持部材４１を上昇させることにより、キャリアＣに
収容されたウエハＷを上方の洗浄処理部２０のロータ２
４内に移動させ、ウエハＷをロータ２４内で保持した後
に、ウエハ保持部材４１を降下させる。

【００４１】外側チャンバ２６を処理位置に戻し、ま
た、内側チャンバ２７を処理位置にスライドさせて処理
空間５２を形成し、モータ２３による回転駆動によりロ
ータ２４を所定速度で回転させ、ウエハＷを回転させな
がら吐出ノズル５６から所定の薬液を吐出し、例えば、
レジスト除去処理を行う。この処理は、所定時間ほど１
回または複数回行う。

【００４２】次に、内側チャンバ２７を待避位置へスラ
イドさせて、外側チャンバ２６による処理空間５１を形
成し、洗浄処理を行う。この洗浄処理に際しては、モー
タ２３による回転駆動によりロータ２４を所定速度で回
転させ、ウエハＷを回転させながら、所定濃度のＣＯ_２
ガスが存在する雰囲気において吐出ノズル５４から純水
を吐出させてリンス処理を行う。

【００４３】このような条件で洗浄処理を行った場合に
は、吐出される純水は雰囲気中のＣＯ_２ガスに接してＣ
Ｏ_２ガスを取り込み、ＣＯ_２ガスが溶け込んで比抵抗が
高くなった状態でウエハＷに当てられることから、静電
気の発生が抑制されてウエハＷの放電破壊を回避するこ
とができるようになる。

【００４４】特に、上述した洗浄処理装置１を用いた場
合には、純水の供給を一時的に停止することが容易であ
り、また、純水の供給停止時にウエハＷの表面に付着し
ている純水や薬液の残渣を振り切ってウエハＷの表面が
露出した状態とすることが容易であることから、ウエハ
Ｗの表面が直接にＣＯ_２ガスに接するような環境とし
て、その後に再び純水を吐出するといった洗浄処理を行
うことが可能である。この場合には、吐出された純水が
ウエハＷ表面のＣＯ_２ガスを取り込みながら、または取
り込んだ後にウエハＷに当たることとなる。

【００４５】こうして、例えば、有機アミン系の薬液に
よる洗浄処理の後でも、薬液と純水とが直接反応する前
に純水がＣＯ_２ガスと反応して酸性となることから、薬
液と純水の反応によるアルカリ性物質の生成が抑制さ
れ、ウエハＷに形成された回路が保護される。さらに、
ＣＯ_２インジェクション水を製造する手段を洗浄処理装
置に取り付ける場合と比較して、フィルタや比抵抗測定
装置、フィードバック制御装置等の設備コストの増大や
装置の大型化を招くことがない。

【００４６】処理空間５１をＣＯ_２ガスが存在する雰囲
気とする方法としては、例えば、前述したように、ＣＯ
_２ガスは吐出ノズル５４から処理空間５１に供給するこ
とが可能であるから、吐出ノズル５４からまずＣＯ_２ガ
スを含むガスを処理空間５１に供給しておき、しかる後
に純水を吐出させる方法が挙げられる。但し、この方法
では純水の吐出中にはＣＯ_２ガスが供給されないことと
なるので、処理時間の経過に伴って処理空間内のＣＯ_２
ガス濃度の減少は避けられない。このため、洗浄処理開
始時のＣＯ_２ガス濃度を比較的高く設定し、終了時にも
所定の濃度のＣＯ_２ガスが含まれる雰囲気とすることが
好ましい。

【００４７】また、ＣＯ_２ガスと純水を同時に吐出ノズ
ル５４から吐出させることもできる。この場合には、純
水の吐出前にＣＯ_２ガスを吐出させることが好ましい
が、吐出させなくともよい。また、特にフィルタ等を通
してＣＯ_２ガスが純水に溶け込み易くするといった工夫
を必要とするものではない。但し、この場合には、気泡
が含まれる純水を吐出することとなるので、吐出口５３
から所定の形状で純水が吐出されなくなるといったこと
が起こらないように、純水とガスの吐出量やガスと純水
との混合状態の制御を行う必要がある。

【００４８】一方、ガス供給口７６からＣＯ_２ガスを含
んだガスを供給しながら、吐出ノズル５４から純水を吐
出する方法を用いると、前述した種々の問題が起こら
ず、好ましい。その場合、先ず純水の吐出を行う前に、
例えば体積比でＣＯ_２：Ｎ_２＝５：１０００に調整され
たガスを、例えば毎分１００リットルの流量で処理空間
５１内に導入して、処理空間５１内に所定量のＣＯ_２ガ
スが存在する状態としておくことが好ましい。そして、
ＣＯ_２ガスを含んだガスを供給しながら、モータ２３に
よる回転駆動によりロータ２４を所定速度で回転させ、
ウエハＷを回転させながら純水を吐出ノズル５４から吐
出し、一方で第１の排気ポート６５から排気を行う。こ
うして、処理空間５１内のＣＯ_２ガス濃度を一定に保ち
ながら洗浄処理を行うことができる。

【００４９】処理空間５１内のＣＯ_２ガスをより吐出ノ
ズル５４から吐出される純水へ溶け込ませるためには、
処理空間５１への純水の供給開始前に純水を霧状にして
供給しておくことも好ましく、霧状の純水を噴霧するに
は、別途、純水噴霧機構を設けることが好ましい。ま
た、霧状の純水は、水蒸気として供給してもよい。

【００５０】この霧状の純水は、ウエハＷに向けて吐出
するという性質のものではなく、純水を霧状とすること
で表面積を大きくしてＣＯ_２ガスと反応し易くし、こう
してＣＯ_２ガスと反応した霧状の純水が次に吐出ノズル
５４から供給される通常の洗浄用の純水と接触して効率
的に取り込まれ、通常の洗浄用の純水が酸性化して比抵
抗が小さくなるという効果をもたらす。こうして、リン
ス処理における静電気の発生が防止されるとともに、特
に、有機アミン系の薬液を用いた洗浄処理の後の純水に
よるリンス処理において、薬液と純水との反応によるア
ルカリ性物質の生成を抑制することに有効である。

【００５１】リンス処理が終了した後には、吐出ノズル
５４からＮ_２ガスを吐出させるとともにロータ２４を薬
液による洗浄処理やリンス処理のときよりも高速で回転
させる、いわゆるスピン乾燥を行う。スピン乾燥終了後
は、外側チャンバ２６を待避位置にスライドさせてロー
タ２４が露出した状態とし、ウエハ移動機構４０のウエ
ハ保持部材４１を上昇させて、ウエハ保持部材４１にロ
ータ２４に保持されているウエハＷを保持させる。その
際に、ウエハＷをロータ２４に搬入したときに用いた溝
とは異なる溝を用いてウエハ保持部材４１にウエハＷを
保持させることにより、洗浄後のウエハＷにパーティク
ルが再付着するのを防止することができる。

【００５２】続いて、洗浄後のウエハＷが保持されたウ
エハ保持部材４１を降下させ、その際にウエハ検知部１
１５により再度ウエハＷの枚数等が確認される。そし
て、ウエハ保持部材４１がキャリア待機部３０に待機し
ているキャリアＣと通過する際に、ウエハＷがキャリア
Ｃのウエハ保持溝に保持される。ウエハＷが収容された
キャリアＣは、キャリア搬送機構３５によりステージ部
４へ搬出され、さらにキャリア搬送機構１２によりイン
・アウトポート２の載置台１０に載置され、作業者また
は自動搬送装置により搬出され、一連の洗浄処理が終了
する。

【００５３】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明が上記実施の形態に限定されるもので
ないことはいうまでもなく、種々の変形が可能である。
例えば、ＣＯ_２ガスをリンス処理を行う雰囲気に導入す
るという方法は、上記洗浄処理装置１以外の別の構造の
装置にも適用することができることは言うまでもない。
また、上記実施の形態では外側チャンバ２６および内側
チャンバ２７の２つの処理チャンバを用いて液処理を行
う場合について説明したが、チャンバは１つであっても
よいし、３つ以上あってもよい。さらに、上記実施の形
態では半導体ウエハの洗浄処理に適用した場合について
示したが、これに限らず、液晶表示装置（ＬＣＤ）用基
板等、他の基板の処理にも適用することができる。

【００５４】

【発明の効果】上述の通り、本発明によれば、容易にリ
ンス処理に用いられる純水にＣＯ_２ガスを溶け込ませて
酸性化し、比抵抗を下げることが可能となるので、リン
ス処理における静電気の発生を抑制して、ウエハの放電
破壊を防止することが可能となるという効果が得られ
る。また、従来のＣＯ_２インジェクション水を用いる方
法と比較して、高価なＣＯ_２ガスインジェクション水製
造装置を設ける必要がない点で装置コストが抑えられ、
既存の設備への配設も容易である。さらに、有機アミン
系等の薬剤を用いた後に純水によるリンス処理を行う場
合にあっても、吐出される純水にＣＯ_２ガスが溶け込み
やすく、これにより、薬液と純水の反応によって生ずる
アルカリ性物質の生成が抑制され、また中和反応が起こ
ることにより、ウエハに形成された回路が保護されると
いう効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置を示す
斜視図。

【図２】本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置を示す
平面図。

【図３】本発明の一実施形態に係る洗浄処理ユニットを
示す断面図。

【図４】図３に示した洗浄処理ユニットにおいて、内側
チャンバを外側チャンバの外部に出した状態を示す断面
図。

【図５】図３に示した洗浄処理ユニットにおいて、外側
チャンバの内部に内側チャンバを配置した状態を示す断
面図。

【図６】吐出ノズルの一実施形態を示す斜視図。

【符号の説明】

１；洗浄処理装置 ２；イン・アウトポート ３；洗浄処理ユニット ４；ステージ部 ２０；洗浄処理部 ２３；モータ ２４；ロータ ２６；外側チャンバ ２７；内側チャンバ ３０；キャリア待機部 ４０；ウエハ移動機構 ５１；処理空間 ５３・５５；吐出口 ５４・５６；吐出ノズル ７６；ガス供給口 ７７；ガス供給管 ７８；噴霧機構 Ｗ；半導体ウエハ（基板） Ｃ；キャリア（基板収納容器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３８ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３８ Ｆターム(参考） 2H088 FA21 FA30 MA20 2H090 JC19 3B201 AA03 AB24 AB34 AB44 BB22 BB33 BB92 BB93 CC13 5G435 AA17 BB12 EE33 KK05 KK09 KK10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理チャンバ内に保持される基板の洗浄
   処理方法であって、 前記処理チャンバ内に所定濃度の二酸化炭素ガスが存在
   する雰囲気において、前記基板を所定の回転数で回転さ
   せながら純水を用いて洗浄することを特徴とする洗浄処
   理方法。
2. 【請求項２】 前記処理チャンバ内に窒素ガスを供給す
   る工程と、 前記基板を所定の回転数で回転させながら所定の薬液を
   用いて液処理する工程と、 前記二酸化炭素ガスを含む雰囲気内で純水を用いて洗浄
   した後に、前記処理チャンバ内に窒素ガスを供給しなが
   ら前記基板を所定の回転数で回転させながら乾燥処理す
   る工程と、 を有することを特徴とする請求項１に記載の洗浄処理方
   法。
3. 【請求項３】 前記二酸化炭素ガスを、前記純水を供給
   する前に前記処理チャンバ内に供給することを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の洗浄処理方法。
4. 【請求項４】 前記純水の前記処理チャンバへの供給開
   始前に、霧状にした純水を前記処理チャンバ内に供給す
   ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１
   項に記載の洗浄処理方法。
5. 【請求項５】 前記純水の前記処理チャンバへの供給開
   始前に、水蒸気を前記処理チャンバ内に供給することを
   特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載
   の洗浄処理方法。
6. 【請求項６】 前記純水の供給を一時的に停止する工程
   を組み入れることにより、前記純水の供給停止時に前記
   基板表面に付着している純水量を低減して前記基板表面
   を露出させ、前記基板表面が直接に前記二酸化炭素を含
   む雰囲気に接しやすくすることを特徴とする請求項１か
   ら請求項５のいずれか１項に記載の洗浄処理方法。
7. 【請求項７】 処理チャンバ内に保持された基板に所定
   の処理液を供給して洗浄処理を行う洗浄処理装置であっ
   て、 前記基板を保持する保持手段と、 前記基板が面内回転するように前記保持手段を回転させ
   る回転駆動手段と、 少なくとも二酸化炭素を含むガスを前記処理チャンバ内
   に供給するガス供給機構と、 前記処理液を前記基板に向けて吐出する処理液供給機構
   と、 を具備することを特徴とする洗浄処理装置。
8. 【請求項８】 前記処理液を前記処理チャンバ内に噴霧
   する処理液噴霧機構を具備することを特徴とする請求項
   ７に記載の洗浄処理装置。
9. 【請求項９】 前記保持手段は、複数の基板を所定間隔
   で処理面を略平行にして保持するものであることを特徴
   とする請求項７または請求項８に記載の洗浄処理装置。
10. 【請求項１０】 前記処理チャンバが、外側チャンバと
    内側チャンバにより、別個に処理室が形成可能である二
    重構造を有することを特徴とする請求項７から請求項９
    のいずれか１項に記載の洗浄処理装置。