JP2003100688A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異物の検査結果に基づいて洗浄条件を制御で
きる基板処理装置を提供する。 【解決手段】 基板処理装置１０に、基板Ｗ１０の清浄
度を検査する検査部１６を設ける。検査部１６におい
て、基板Ｗ１０の各点における異物の有無をレーザ光に
より検査する。検査結果に基づいて、清浄度判定部１２
１で洗浄条件の修正の要否を判定する。洗浄条件を修正
する場合は、洗浄制御部１２によって、洗浄液ＳＯＬ１
の濃度および混合比、温度、洗浄時間を、清浄度に応じ
て適宜修正した後、Ｗ１０の再洗浄、もしくは次の基板
Ｗ１１の洗浄を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示装置用ガラス基板等（以下、単に「基板」と称す
る）に対して洗浄処理を行う基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体デバイス等の製造プロセス
においては、基板の表面をきわめて高い清浄度に保つ必
要がある、そのために、製造プロセスにおける種々の工
程ごとに、必要に応じた洗浄処理がなされている。ま
た、洗浄処理の適否を検査するために、専用の検査装置
を用いて表面の異物（パーティクル等）の残存度合を調
べ、一定条件を満たすもののみ、後の工程に供すること
とされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基板処理装置における洗浄処理、および検査装置による
検査工程においては、洗浄用の基板処理装置で洗浄され
た基板を、別に配置された検査装置に搬送する必要があ
るため、製造におけるスループットを律速する要因とな
っていた。また、検査の結果次第では、洗浄条件の修正
を行う必要があるが、その際の修正の内容が作業者の技
能に依存し、基板の洗浄状態にばらつきが生じる場合も
あった。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、異物の検査機能を備え、検査結果に基づき洗浄
条件を制御できる基板処理装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板に対し所定の処理を行う装
置であって、基板を処理液により洗浄する洗浄手段と、
前記洗浄手段による洗浄後の基板の表面を乾燥させる乾
燥手段と、前記乾燥手段により乾燥された基板の表面に
存在する異物を検出する異物検出手段と、前記検出手段
により検出された異物の検出量に応じて、前記洗浄手段
における洗浄条件を制御する制御手段と、を備えること
を特徴とする。

【０００６】また、請求項２の発明は、基板に対し所定
の処理を行う装置であって、基板を処理液により洗浄す
る洗浄手段と、前記洗浄手段による洗浄後の前記基板の
表面を乾燥させる乾燥手段と、前記乾燥手段により乾燥
された基板の表面に存在する異物を検出する異物検出手
段と、を備え、さらに、前記洗浄手段、前記乾燥手段、
および前記異物検出手段が、前記装置において同一の略
閉空間に配置されていることを特徴とする。

【０００７】また、請求項３の発明は、請求項２に記載
の基板処理装置であって、前記検出手段により検出され
た異物の検出量に応じて、前記洗浄手段における洗浄条
件を制御する制御手段を、さらに備えることを特徴とす
る。

【０００８】また、請求項４の発明は、請求項１または
請求項３のいずれかに記載の基板処理装置であって、処
理液が純水の他に少なくとも１つの溶液を含み、かつ、
前記制御手段の制御対象が、溶液の濃度、純水に対する
溶液の混合比、処理液の温度、および処理液による洗浄
時間、のうち少なくとも１つであることを特徴とする。

【０００９】また、請求項５の発明は、請求項４に記載
の基板処理装置であって、前記洗浄手段が、基板を保持
しつつ水平面内で回転させる回転手段と、基板に対し処
理液を吐出する処理液吐出手段と、を備えることを特徴
とする。

【００１０】また、請求項６の発明は、請求項４に記載
の基板処理装置であって、前記洗浄手段が、処理液を貯
留する処理槽と、前記処理槽に処理液を供給する処理液
供給手段と、複数の基板を前記処理槽に浸漬させ、一定
時間経過後に前記処理槽から基板を引き上げる浸漬手段
と、を備えることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】＜第１の実施の形態＞ ＜装置の概要＞図１は、第１の実施の形態における基板
処理装置１０の平面図である。なお、図１には方向関係
を明確にするため、ＸＹ平面を水平面としＺ軸方向を鉛
直方向とするＸＹＺ直交座標系を付している。本実施形
態の基板処理装置１０は、主としてインデクサＩＤ１
と、洗浄部群１３と、搬送ロボット１４と、検査部１６
とを備えている。

【００１２】洗浄部群１３は、４つの洗浄部１３Ａ〜１
３Ｄを備え、搬送路１５をはさ挟んで洗浄部１３Ａおよ
び洗浄部１３Ｂと、洗浄部１３Ｃおよび洗浄部１３Ｄと
が対向配置されている。洗浄部群１３の詳細については
後述する。

【００１３】搬送ロボット１４は搬送路１５に配置され
ている。搬送ロボット１４は、搬送路１５に沿って移動
し、搬送アーム１４５により基板Ｗ１を搬送する。搬送
ロボット１４は、搬送アーム１４５を複数備えている。
搬送アーム１４５は、後述する移載アーム１７１との間
で基板Ｗ１を受け渡す。また、洗浄部１３Ａ、１３Ｂ、
１３Ｃ、１３Ｄ、および検査部１６のいずれに対しても
基板Ｗ１を搬入し、いずれからも基板Ｗ１を搬出する。

【００１４】インデクサＩＤ１は、搬送路１５の長手方
向端部に設置されている。インデクサＩＤ１には、４つ
のカセットＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４を載置する
ことができる。カセットＣ１１，Ｃ１２には洗浄処理前
の未処理基板が収納され、カセットＣ１３，Ｃ１４には
洗浄処理後の処理済基板が収納されるものとする。各カ
セットＣ１〜Ｃ４には、多段の収納溝が刻設されてお
り、そえぞれの収納溝には１枚の基板Ｗ１を水平姿勢に
て（主面を水平面に沿わせて）収容する。従って、各カ
セットＣ１〜Ｃ４には、複数の基板Ｗ１を水平姿勢かつ
多段に所定の間隔を隔てて積層した状態にて収納する。
また、各カセットＣ１〜Ｃ４の少なくとも正面側（（−
Ｙ）側）は基板Ｗの出し入れが可能なように開放されて
いる。なお、カセットＣ１〜Ｃ４のインデクサＩＤ１へ
の載置、およびインデクサＩＤ１からの搬出は、作業者
が手作業にて行ってもよいし、ＡＧＶ(Automatic Guide
d Vehicle)等によって自動的に行うようにしてもよい。

【００１５】また、インデクサＩＤ１には、移載ロボッ
ト１７が設けられている。移載ロボット１７は、図１中
に矢印ＡＲ１１にて示すように、Ｘ方向に沿って水平移
動可能に構成されている。また、移載ロボット１７は回
転動作および昇降動作を行うとともに、移載アーム１７
１を進退移動させる。これにより、移載ロボット１７
は、移載アーム１７１をカセットＣ１１〜Ｃ１４のいず
れに対してもアクセスさせることができるとともに、搬
送ロボット１４の搬送アーム１４５との間で基板Ｗ１の
受け渡しを行わせることができる。

【００１６】なお、搬送ロボット１４、移載ロボット１
７、搬送アーム１４５、および移載アーム１７１の動作
を行う駆動機構としては、公知の種々の機構を採用する
ことができる。

【００１７】検査部１６は、搬送路１５をはさんでイン
デクサＩＤ１と対向するように設置されている。検査部
１６についての詳細は後述する。

【００１８】図２は、洗浄部１３Ａにおける洗浄・乾燥
処理、および検査部１６における検査処理の概略を説明
する図である。図２に示すように、基板処理装置１０
は、種々の動作制御などを行う制御部１２と、基板処理
装置１０に対して作業者が何らかの操作指示を行うため
の入力操作部１９と、基板処理装置１０の動作状況や入
力操作部１９を通じた入力操作の内容などを表示する表
示パネル１８とをさらに備えている。また制御部１２に
は、検査部１６により検出された異物の量を計量し、基
板の清浄度を判定する清浄度判定部１２１と、洗浄条件
に関する制御を行う洗浄制御部１２２とが備わってい
る。清浄度判定部１２１と洗浄制御部１２２についての
詳細は後述する。

【００１９】＜洗浄および乾燥処理の概要＞次に、図２
に基づいて、洗浄部１３Ａにおける洗浄および乾燥処理
について説明する。なお、洗浄部１３Ａについての以降
の説明は、他の洗浄部１３Ｂ〜１３Ｄについても同様に
当てはまる。

【００２０】洗浄部１３Ａは、回転基台１３１に基板Ｗ
１１を載置し、回転基台１３１を回転させつつその主面
（表面）に洗浄液（処理液）ＳＯＬ１を供給するするこ
とにより基板Ｗ１１の洗浄を行う、いわゆる枚葉式と呼
ばれる構造をとっている。洗浄液ＳＯＬ１は、過酸化水
素供給源Ｔ１１から供給される過酸化水素溶液と、アン
モニア供給源Ｔ１２から供給されるアンモニア溶液と、
フッ酸供給源Ｔ１３から供給されるフッ酸水溶液と、純
水供給源ＴＷ１とから供給される純水とを含み、これら
の溶液等が混合部Ｍ１で混合された後、ノズルＮＺ１か
ら基板Ｗ１１上に連続的に吐出される。なお、過酸化水
素供給源Ｔ１１と混合部Ｍ１との間の配管にはバルブＶ
１１が、アンモニア供給源Ｔ１２と混合部Ｍ１との間の
配管にはバルブＶ１２が、フッ酸供給源Ｔ１３と混合部
Ｍ１との間の配管にはバルブＶ１３が、純水供給源ＴＷ
１と混合部Ｍ１との間の配管にはバルブＶＷ１が、それ
ぞれ備わっており、これらのバルブの開閉度合よって、
洗浄液ＳＯＬ１における各々の溶液等の混合比が定まる
ことになる。また、混合部Ｍ１には温度制御手段Ｈ１が
組み込まれており、洗浄液ＳＯＬ１を所定の温度に保っ
ている。

【００２１】ノズルＮＺ１から吐出された洗浄液ＳＯＬ
１は、基板Ｗ１１の回転に伴い発生する遠心力によって
基板Ｗ１１の全面に行き渡る。この全面に行き渡った洗
浄液ＳＯＬ１が、基板Ｗ１１の表面に付着した異物を溶
解、脱離等により除去することにより、清浄な表面が実
現される。なお、洗浄の際に定められる洗浄条件には、
それぞれの溶液の濃度に相当する溶液と純水との混合比
と、溶液同士の混合比と、洗浄液ＳＯＬ１の温度と、洗
浄時間に相当する洗浄液ＳＯＬ１の吐出時間とがある。

【００２２】洗浄液ＳＯＬ１を一定時間だけ吐出した後
には、純水供給源ＴＷ１から純水のみを供給し、洗浄液
ＳＯＬ１を完全に除去する。さらにその後、純水の供給
も停止させ、基板Ｗ１１の回転のみを継続して、基板Ｗ
１１の表面上に残存する液体成分を遠心力により基板Ｗ
１１の外へ吹き飛ばす、いわゆる振り切り乾燥を行うこ
とで、基板Ｗ１１表面の乾燥が実現する。すなわち、本
実施形態においては、洗浄手段の一部として機能する回
転基台１３１が、乾燥手段としても機能することにな
る。

【００２３】＜異物検査の概要＞洗浄および乾燥処理が
なされた基板は、搬送ロボット１４においていずれかの
洗浄部１３Ａ〜１３Ｄから検査部１６に搬送されて、異
物の有無を検査される。検査部１６においては、レーザ
光を利用して基板表面の異物の有無が検査される。図２
に示すように、検査部１６は、レーザ発光部１６１とレ
ーザ受光部１６２とを備える。図示を省略するレーザ発
生源の作用によってレーザ発光部１６１から矢印ＡＲ１
２のように発光されたレーザ光が、基板Ｗ１０の表面で
反射された後、所定の位置に配置されたレーザ受光部１
６２により検知されるか否かによって、異物の有無が判
断される。

【００２４】図３は、レーザ光を利用した異物検査の原
理を示す図である。図３（ａ）に示すように、レーザ発
光部６１から基板Ｗａの表面上の位置Ｏに対して、入射
光ＬＩを入射角（基板面法線Ｎとレーザ光とがなす角）
θで入射させるものとする。位置Ｏに異物がなければ、
基板Ｗａは反射角θで反射光ＬＲを反射する。従ってこ
の反射光ＬＲの光路上にレーザ受光部６２を配置してお
けば、位置Ｏに異物がなければレーザ受光部６２は反射
光ＬＲを検知できることになる。しかし、位置Ｏに異物
が存在する場合、レーザ光は、異物によって例えば大き
さがΔθだけ異なる反射角で反射されることになる。こ
の場合の反射光をＬＲ１とすると、異物がない場合の反
射光ＬＲの光路上に配置されたレーザ受光部６２は、こ
の異なる反射角を有する反射光ＬＲ１を検知することは
ない。

【００２５】よって、レーザ発光部６１からの入射角を
あらかじめ定めておき、この入射角に対応する反射角に
相当する光路上にレーザ受光部６２を配置した状態で、
レーザ発光部６１からレーザ光を発光すると、反射光が
受光できれば異物は存在せず、受光できない場合には何
らかの異物が存在すると判断されることになる。

【００２６】なお、本実施形態においては、最大で基板
表面全体における異物の有無を検査する必要があるが、
そのためには、レーザ発光部６１とレーザ受光部６２と
が、上述の角度の関係を保ちつつ、同期して移動し、逐
次検査を行えばよい。すなわち、図３（ｂ）に示すよう
に、基板Ｗｂの表面上の位置Ａにおける異物の有無を調
べる場合、位置６１Ａから入射光ＬＩＡを入射角（基板
面法線Ｎ１とレーザ光とがなす角）αで入射させるとす
れば、上述のように反射角がαとなる光路上の位置６２
Ａで反射光ＬＲＡの有無を調べればよいし、基板Ｗｂの
表面上の位置Ａとは別の位置Ｂにおける異物の有無を調
べるには、レーザ発光部が位置６１Ａから位置６１Ｂに
移動するのと同期して、レーザ受光部が位置６２Ａから
位置６２Ｂに移動させればよい。このような方法によ
り、位置Ａにおける入射角（および反射角）αを保った
まま、位置Ｂにおける異物の有無が判断できることにな
る。

【００２７】さらに、位置Ａおよび位置Ｂを含む直線上
の各点についての検査が終了すれば、レーザ発光部６１
とレーザ受光部６２とを同期させつつ図３の紙面に垂直
な方向に適宜移動させた後、同様の検査を行えば、これ
らを繰り返すことにより、基板Ｗｂ全体の異物の有無を
検査できることになる。

【００２８】図２に示す検査部１６においても、図示を
省略する駆動部によって、矢印ＡＲ１３に示すようにレ
ーザ発光部１６１とレーザ受光部１６２とを同期移動さ
せ、さらには図２の紙面に垂直な方向にレーザ発光部１
６１とレーザ受光部１６２とを同期移動させることによ
り、基板Ｗ１０の全体について、異物の有無の検査が行
える。

【００２９】＜処理の流れ＞図４は、基板処理装置１０
における洗浄、乾燥および検査処理の流れを示す図であ
る。以下、洗浄部１３Ａにおいて洗浄がなされる場合に
ついて示すが、以下の説明は、他の洗浄部１３Ｂ、１３
Ｃ、および１３Ｄについても同様に当てはまるとする。

【００３０】洗浄処理はまず、カセットＣ１１ないしは
Ｃ１２から、移載ロボット１７の移載アーム１７１によ
って基板Ｗ１を取り出し、搬送ロボット１４の搬送アー
ム１４５に受け渡した後に、搬送アーム１４５によって
洗浄部１３Ａの回転基台１３１に載置することから始ま
る（ステップＳ１）。載置された基板に対し、所定の条
件に従って、前述のように洗浄および乾燥が実行される
（ステップＳ２）。

【００３１】乾燥まで終了すると、基板Ｗ１は搬送アー
ム１４５によって今度は検査部１６に搬送され（ステッ
プＳ３）、検査部１６において、清浄度検査がなされる
（ステップＳ４）。

【００３２】清浄度検査において、基板Ｗ１０が検査対
象となっているとする（図２）と、上述のように、基板
Ｗ１０の検査対象領域の各点（正確には検査対象単位領
域ごと）において、レーザ発光部１６１から発光された
レーザ光が、所定位置のレーザ受光部１６２で検出され
るか否かによって、各点の異物の有無が判定される。

【００３３】基板Ｗ１０における各点の位置と異物の有
無とを対応させたデータが、清浄度判定部１２１で作成
されるとともに、表示パネル１８によって作業者に提示
される。清浄度判定部１２１は、当該データとあらかじ
め定められた清浄度の基準と照合し、基板Ｗ１０の清浄
度が基準に達しているか否かを判断する（ステップＳ
５）。

【００３４】清浄度が基準に達している場合は、洗浄制
御部１２２に対し洗浄条件の修正を要求することはな
く、後続の基板が存在しない場合には、そのまま処理が
終了となり（ステップＳ６、Ｓ７）、存在する場合に
は、続けて処理が続行される（ステップＳ６、Ｓ８）。

【００３５】ステップＳ４における清浄度検査で清浄度
が基準に達していない場合には、洗浄制御部１２２が洗
浄条件の修正を行う必要が生じる。その場合、基準に達
していない当該基板Ｗ１０を廃棄するか、あるいは、検
査に供した基板Ｗ１０を再洗浄するか、いずれの設定を
選択するかに応じて、洗浄条件の修正設定の仕方が異な
る（ステップＳ９）。なおこの選択はあらかじめ設定さ
れていてもよいし、表示パネル１８に選択を要求する旨
の表示を行い、使用者に入力操作部１９を通じた選択を
促すよう定めておいてもよい。

【００３６】廃棄を選択する場合、基板Ｗ１０は所定の
廃棄方法により廃棄され（ステップＳ１０）、洗浄部１
３Ａにおいては、後続の基板（例えば図２の場合は基板
Ｗ１１）に対し洗浄処理が施されるので、洗浄制御部１
２２における洗浄条件の修正は、未洗浄状態の基板Ｗ１
１に対する洗浄処理が十分に施されることを目的とする
修正になる（ステップＳ１１）。

【００３７】一方、再洗浄を選択する場合は、さらに洗
浄回数によって対応が異なる（ステップＳ１２）。すな
わち、あらかじめ再洗浄可能な上限回数を定めておき、
何度か洗浄を繰り返し、上限回数に達してもなお清浄度
が基準に達しない場合は、基板Ｗ１０には洗浄部１３Ａ
による洗浄処理では除去できないほどの異物が付着して
いると判断し、当該基板Ｗ１０を廃棄する（ステップＳ
１０）。上限回数には達していない場合は、基板Ｗ１０
が搬送アーム１４５によって再び洗浄部１３に戻される
（ステップＳ１３）とともに、洗浄制御部１２２により
洗浄条件が修正され（ステップＳ１４）、基板Ｗ１０は
修正された洗浄条件によって再洗浄されることになる。

【００３８】なお、洗浄条件の修正に際しては、作業者
が入力操作部１９を通じて適宜条件設定を追加・修正す
ることが可能である。

【００３９】適正に洗浄がなされた基板は、搬送アーム
１４５および移載アーム１７１によって、カセットＣ１
３あるいはカセットＣ１４に収納され、以降の処理に供
されることになる。

【００４０】＜洗浄条件の制御＞既述したように、清浄
度検査の結果に基づき、洗浄処理における洗浄条件が制
御される。制御される条件は、洗浄液ＳＯＬ１を構成す
る溶液と純水との混合比、溶液同士の混合比、洗浄液Ｓ
ＯＬ１の温度、および洗浄時間に相当する洗浄液ＳＯＬ
１の吐出時間である。

【００４１】このうち溶液と純水との混合比、および溶
液同士の混合比については、バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ
１３、およびＶＷ１の開閉により各溶液および純水の供
給量を調整することにより実現する。すなわち、純水供
給源ＴＷ１からの純水の供給量を一定に保ちつつ、過酸
化水素供給源Ｔ１１からの過酸化水素溶液の供給量、ア
ンモニア供給源Ｔ１２からのアンモニア溶液の供給量、
およびフッ酸供給源Ｔ１３からのフッ酸溶液供給量につ
いて、バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３の開閉により互い
の供給量比を変えることなく増減させることにより、純
水に対する溶液の混合比、すなわち洗浄液ＳＯＬ１の濃
度が制御される。また、特定の溶液の供給量だけを増減
させることで、洗浄液ＳＯＬ１における各溶液の混合比
が制御される。

【００４２】一方、洗浄液ＳＯＬ１の温度の制御は、混
合部Ｍ１に設けられた温度制御手段Ｈ１により実現さ
れ、洗浄時間の制御は、バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１
３、およびＶＷ１の開栓時間を制御することにより実現
される。

【００４３】以上、第１の実施形態においては、基板処
理装置１０内に検査部１６を設け、洗浄後の基板の清浄
度を検査し、その結果を洗浄条件にフィードバックする
ことにより、洗浄条件の最適化や、処理時間の短縮を図
ることができる。

【００４４】＜第２の実施の形態＞第１の実施形態にお
いては、基板処理装置１０の内部に洗浄部１３とは別に
検査部を設け、基板の清浄度の検査を行っているが、清
浄度を検査するための構成はこれに限定されない。以
下、第２の実施形態として、洗浄部内に清浄度の検査機
構を組み込んだ構成について説明する。

【００４５】＜装置の概要＞図５は、第２の実施の形態
における基板処理装置２０の平面図である。なお、図５
には図１と同様に、ＸＹＺ直交座標系を付している。本
実施形態の基板処理装置２０においても、第１の実施形
態における基板処理装置１０と同様に、主としてインデ
クサＩＤ２と、４つの洗浄部２３Ａ〜２３Ｄからなる洗
浄部群２３と、搬送路２５に配置される搬送ロボット２
４とが備わっているが、独立した検査部を有しない点で
第１の実施形態と相異している。

【００４６】また、本実施形態における搬送ロボット２
４および搬送アーム２４５、インデクサＩＤ２に備わる
カセットＣ２１〜Ｃ２４、移載ロボット２７および移載
アーム２７１についての役割および動作については、第
１の実施形態においてこれらと対応する要素と同様であ
る。

【００４７】図６は、洗浄部２３Ａにおける洗浄・乾燥
処理、および検査機構２６による検査処理の概略を説明
する図である。以下、洗浄部２３Ａについての説明は、
他の洗浄部２３Ｂ、２３Ｃ、および２３Ｄについても同
様に当てはまる。

【００４８】図６に示すように、基板処理装置２０にお
いても、第１の実施形態における基板処理装置１０と同
様に、制御部２２と、入力操作部２９と、表示パネル２
８とが備わっており、制御部２２にはさらに、清浄度判
定部２２１と、洗浄制御部２２２とが備わっている。こ
れらはいずれも、第１の実施形態の場合と同様の機能を
果たす。

【００４９】また、洗浄および乾燥処理のための装置の
構成も、第１の実施形態における基板処理装置１０と同
様である。すなわち、回転基台２３１、過酸化水素供給
源Ｔ２１、アンモニア供給源Ｔ２２、フッ酸供給源Ｔ２
３、純水供給源ＴＷ２、ノズルＮＺ２、バルブＶ２１〜
Ｖ２３およびＶＷ２、混合部Ｍ２および温度制御手段Ｈ
２によって実現される洗浄処理および乾燥処理について
は、第１の実施形態における基板処理装置２０の対応す
る要素と同様の作用によって実現する。

【００５０】ただし、本実施形態においては、洗浄部２
３Ａに基板上の異物を検査する機能が備わっており、こ
の点で第１の実施形態と相異している。すなわち、本実
施形態においては、洗浄部２３Ａに検査機構２６とし
て、図示を省略するレーザ発生源によってレーザ光を発
光するレーザ発光部２６１と、基板に反射したレーザ光
を受光するレーザ受光部２６２とが備わっている。よっ
て、洗浄および乾燥処理がなされた基板Ｗ２０に対し、
図３に示した原理に従い、基板Ｗ２０を移動させること
なくその場で清浄度検査を行うことが可能である。な
お、検査機構２６は、液滴の付着等を回避するために、
少なくとも洗浄および乾燥処理時には適宜格納あるいは
保護される構造を有するのが望ましい。これらの処理の
流れについて、後述する。

【００５１】＜処理の流れ＞図７は、基板処理装置２０
における洗浄、乾燥および検査処理の流れを示す図であ
る。以下、洗浄部２３Ａにおいて洗浄がなされる場合に
ついて示すが、以下の説明は、他の洗浄部２３Ｂ、２３
Ｃ、および２３Ｄについても同様に当てはまるとする。

【００５２】第１の実施形態と同様に、洗浄処理はま
ず、カセットＣ２１ないしはＣ２２から、基板Ｗ２を取
り出し、洗浄部２３Ａの回転基台２３１に載置すること
から始まる（ステップＳ２１）。載置された基板に対
し、所定の条件に従って、洗浄液ＳＯＬ２による洗浄、
およびその後の乾燥が実行される（ステップＳ２２）。

【００５３】乾燥まで終了すると、回転基台２３１の回
転が停止し、引き続き検査機構２６による清浄度検査が
なされる（ステップＳ２３）。基板Ｗ２０が検査対象と
なっているとすると（図６）、基板Ｗ２０の検査対象領
域の各点における異物の有無が判定される。なお、検査
機構２６は、図３の原理に従い、矢印ＡＲ２２に示す方
向、および図６の紙面に垂直な方向に同期して移動す
る。

【００５４】清浄度判定部２２１で作成される異物デー
タは、表示パネル１８によって作業者に提示される。清
浄度判定部２２１は、当該データとあらかじめ定められ
た清浄度の基準と照合し、基板Ｗ２０の清浄度が基準に
達しているか否かを判断する（ステップＳ２４）。

【００５５】清浄度が基準に達している場合は、洗浄制
御部２２２に対し洗浄条件の修正を要求することはな
く、後続の基板が存在しない場合には、そのまま処理が
終了となり（ステップＳ２５、Ｓ２６）、存在する場合
には、続けて処理が続行される（ステップＳ２５、Ｓ２
７）。

【００５６】ステップＳ２３における清浄度検査で清浄
度が基準に達していない場合には、洗浄制御部２２２が
洗浄条件の修正がなされるが、第１の実施形態と同様
に、再洗浄を行うか否かの設定、および再洗浄を行う場
合は洗浄回数が上限に達するか否かによって、なされる
処理と洗浄条件の修正の内容が異なる（ステップＳ２８
〜Ｓ３２）。

【００５７】最終的に再洗浄を行う場合は、改めて回転
基台２３１が回転し、洗浄液ＳＯＬ２が供給され、上述
の処理が繰り返される。

【００５８】なお、洗浄条件の修正については、第１の
実施形態と同様に、清浄度判定部２２１における修正の
要否の判定に基づき、洗浄制御部２２２が行う。制御さ
れる条件および制御の原理については、第１の実施形態
と同様であり、バルブＶ２１〜Ｖ２３およびＶＷ２によ
って各溶液および純水の供給量と供給時間とが制御さ
れ、混合部Ｍ２に備わる温度制御手段Ｈ２によって洗浄
液ＳＯＬ２の温度が制御され、洗浄条件が修正される。
また、洗浄条件の修正に際しては、作業者が入力操作部
２９を通じて適宜条件設定を追加・修正することが可能
である。

【００５９】適正に洗浄がなされた基板は、搬送アーム
２４５および移載アーム２７１によって、カセットＣ２
３あるいはカセットＣ２４に収納され、以降の処理に供
されることになる。

【００６０】以上、第２の実施形態においては、洗浄部
２３に清浄度の検査機能を組み込むことにより、処理時
間の短縮や、基板処理装置が占める床面積（いわゆるフ
ットプリント）の低減が可能となる。

【００６１】＜第３の実施の形態＞第１および第２の実
施形態における基板処理装置はいずれも、基板を１枚ず
つ洗浄する、枚葉式の洗浄装置の態様であったが、本発
明の具体的態様はこれに限定されず、多数の基板を一度
に洗浄する、いわゆるバッチ式洗浄装置としても実施可
能である。以下、これを説明する。

【００６２】＜装置の概要＞図８は、第３の実施形態に
おける基板処理装置３０の一部についての平面図であ
る。図８においても図１などと同様に、ＸＹＺ直交座標
系を付している。また図９は、基板処理装置３０におけ
る洗浄処理、乾燥処理、および検査処理の概略を示す図
である。

【００６３】基板処理装置３０は、収容器３１と、昇降
機構３２と、処理槽３３と、乾燥ガス供給ノズル３４
と、洗浄液供給ノズル３５と、検査機構３６とを主とし
て備えている。このうちの収容器３１には、その内部に
昇降機構３２、処理槽３３、乾燥ガス供給ノズル３４、
洗浄液供給ノズル３５が収容される。収容器３１の上部
は、図示を省略するスライド式開閉機構によって開閉可
能とされている。収容器３１の上部を開放した状態で
は、その開放部分から基板Ｗ３の搬出入を行うことがで
きる。一方、収容器３１の上部を閉鎖した状態では、そ
の内部を密閉空間とすることができる。

【００６４】処理槽３３は、主として、過酸化水素、ア
ンモニア、およびフッ酸の各溶液と純水とからなる洗浄
液ＳＯＬ３を貯留して基板の洗浄処理を行う槽であり、
収容器３１の内部に収容されている。処理槽３３の底部
近傍には洗浄液供給ノズル３５が配置されており、洗浄
液ＳＯＬ３の処理槽３３への供給はこの洗浄液供給ノズ
ル３５からなされる。洗浄液ＳＯＬ３の供給の詳細につ
いては後述する。

【００６５】また、処理槽３３の上端部外壁面にはオー
バーフロー槽３３１が設けられている。オーバーフロー
槽３３１は、処理槽３３の上端から溢れ出た洗浄液ＳＯ
Ｌ３を回収する機能を有する。オーバーフロー槽３３１
に回収された洗浄液ＳＯＬ３は基板処理装置３０の外部
の排液ラインへと排出される。また、処理槽３３には図
示を省略する急速排液機構も設けられており、処理槽３
３内に貯留されている洗浄液ＳＯＬ３を強制的に急速に
基板処理装置３０の外部へ排出することもできる。

【００６６】昇降機構３２は、処理槽３３に貯留されて
いる洗浄液ＳＯＬ３に、一組の複数の基板Ｗ３を浸漬さ
せる機構である。昇降機構３２は、リフタ３２１と、リ
フタアーム３２２と、Ｘ方向に平行に配置された３本の
保持棒３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃとを備えている。
リフタアーム３２２はリフタ３２１によって鉛直方向
（Ｚ方向）に昇降可能に設けられており、３本の保持棒
３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃが、リフタアーム３２２
に固設されている。３本の保持棒３２３ａ、３２３ｂ、
３２３ｃのそれぞれには、Ｘ軸方向について同一位置か
つ所定間隔に、切欠状の保持溝が設けられている。この
保持溝の１つ１つに、基板Ｗ３の外縁部が１枚ごとには
まり込むことにより、複数の基板Ｗ３は起立姿勢にて、
Ｘ軸に垂直に保持される。以上のような構成をとること
により、リフタ３２１は、矢印ＡＲ３２にて示すよう
に、処理槽３３に貯留されている洗浄液ＳＯＬ３に浸漬
する位置３２２ａ（図９の実線位置）と、処理槽３３か
ら引き上げた位置３２２ｂ（図９の２点鎖線位置）との
間で、複数の基板Ｗを昇降させる。なお、昇降機構３２
には、種々の公知の機構を採用することが可能である。

【００６７】収容器３１の内部には２本の乾燥ガス供給
ノズル３４が設けられている。２本の乾燥ガス供給ノズ
ル３４のそれぞれは、中空の管状部材であり、その長手
方向に沿って等間隔にて配列された複数の吐出孔３４１
を備えている。そして、乾燥ガス供給ノズル３４のそれ
ぞれは、複数の吐出孔３４１から有機溶剤の蒸気を吐出
し、処理槽３３の上方に有機溶剤の蒸気を含む雰囲気を
形成する。本実施形態では、乾燥ガス供給ノズル３４
は、ＩＰＡ供給源３４２からバルブＶ３４を経て供給さ
れるＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の蒸気を吐出し
て、処理槽３３の上方にＩＰＡの蒸気を含む雰囲気を形
成する。

【００６８】検査機構３６は、第１および第２の実施形
態における検査部１６あるいは検査機構２６と同様に、
図示を省略するレーザ発生源の作用によりレーザ光を発
光するレーザ発光部３６１と、基板に反射したレーザ光
を受光するレーザ受光部３６２とを備える。本実施形態
の場合、図８の矢印ＡＲ３１に示すように、レーザ光は
基板Ｗ３のうち一番手前側（（−Ｘ）方向の端部）に配
置された基板Ｗ３１にのみ照射される。また、レーザ発
光部３６１とレーザ受光部３６２とは、レーザ発光部３
６１から発光されたレーザ光が、異物がない場合にはレ
ーザ光の光路がＸＹ平面に平行な面内に含まれるように
配置される。さらに、レーザ発光部３６１とレーザ受光
部３６２とは、図示を省略する駆動源の作用により、図
９において矢印ＡＲ３３に示すようにＺ方向に同期して
移動することができ、基板Ｗ３１の検査対象領域全体に
レーザ光を照射することが可能となっている。なお、検
査機構３６は、液滴やＩＰＡ蒸気の付着等を回避するた
めに、少なくとも洗浄および乾燥処理時には適宜格納あ
るいは保護される構造を有するのが望ましい。

【００６９】排気部３７は収容器３１の底部に付設され
ており、排気管を介して収容器３１の内部を排気して減
圧することができる。

【００７０】また、基板処理装置３０には、図９に示す
ように、制御部４２と、入力操作部４９と、表示パネル
４８とが備わっており、制御部４２にはさらに、清浄度
判定部４２１と、洗浄制御部４２２とが備わっている。
これらはいずれも、第１および第２の実施形態の場合と
同様の機能を果たす。

【００７１】＜洗浄および乾燥処理の概要＞本実施形態
における洗浄処理は、洗浄液ＳＯＬ３が貯留された処理
槽３３に、リフタ３２１によって複数の基板Ｗ３を下降
させ、基板Ｗ３を洗浄液ＳＯＬ３に浸漬することにより
行う。洗浄液ＳＯＬ３は、前述のように、過酸化水素、
アンモニア、およびフッ酸の各溶液と純水とからなって
いる。それぞれの溶液等は、過酸化水素供給源Ｔ３１、
アンモニア供給源Ｔ３２、フッ酸供給源Ｔ３３、および
純水供給源ＴＷ３から、各配管とバルブＶ３１〜Ｖ３３
およびＶＷ３とを経て、混合部Ｍ３で混合された後に、
洗浄液供給ノズル３５から処理槽３３に供給される。ま
た、混合部Ｍ３には温度制御手段Ｈ３が組み込まれてお
り、洗浄液ＳＯＬ３を所定の温度に保っている。

【００７２】一定時間の浸漬の後、リフタ３２１に基板
Ｗ３を保持させたまま、洗浄液供給ノズル３５から処理
槽３３内に純水のみを供給し、処理槽３３内を純水で置
換する。これにより基板Ｗ３は純水によって水洗され
る。この水洗処理をもって洗浄処理は終了する。

【００７３】水洗処理が終了すると、乾燥ガス供給ノズ
ル３４からＩＰＡの蒸気が吐出され、処理槽３３の上方
にＩＰＡの蒸気を含む雰囲気が形成される。そして、リ
フタ３２１が上昇して、基板Ｗ３が処理槽３３からＩＰ
Ａの蒸気を含む雰囲気中に引き上げられる。これによ
り、基板Ｗ３の全体がＩＰＡ蒸気を含む雰囲気中に曝さ
れることとなり、それぞれの基板Ｗ３の表面にはＩＰＡ
蒸気が凝縮し、当該表面に付着していた水滴と置換す
る。この時点で、乾燥ガス供給ノズル３４からのＩＰＡ
蒸気の吐出が停止されるとともに、処理槽３３内に貯留
されていた純水が急速排水される。その後、排気部３７
から排気を行って収容器３１内を減圧雰囲気とすること
により、基板Ｗ３の表面に凝縮していたＩＰＡが完全に
蒸発して乾燥する。すなわち基板Ｗ３に乾燥処理がなさ
れたことになる。

【００７４】＜処理の流れ＞図１０は、基板処理装置３
０における洗浄、乾燥および検査処理の流れを示す図で
ある。洗浄処理はまず、前述のようにリフタ３２１に保
持された基板Ｗ３を浸漬することから始まる（ステップ
Ｓ４１）。浸漬された基板Ｗ３に対し、所定の条件に従
って、洗浄液ＳＯＬ３による洗浄、およびその後の乾燥
が実行される（ステップＳ４２）。

【００７５】乾燥処理までが終了すると、図９の位置３
２２ｂにおいて基板Ｗ３を保持したまま、検査機構３６
による清浄度検査がなされる（ステップＳ４３）。本実
施形態においては、図９において紙面手前側に位置する
基板Ｗ３１のみが検査対象となり、基板Ｗ３１の清浄度
で、同一時に洗浄された他の基板Ｗ３の清浄度を代表す
ることになる。

【００７６】清浄度判定部４２１で作成される異物デー
タは、表示パネル４８によって作業者に提示される。清
浄度判定部４２１は、データとあらかじめ定められた清
浄度の基準と照合し、基板Ｗ３１の清浄度が基準に達し
ているか否かを判断する（ステップＳ４４）。

【００７７】清浄度が基準に達している場合は、洗浄制
御部４２２に対し洗浄条件の修正を要求することはなく
（ステップＳ４５、Ｓ４６）、後続の基板（の組）が存
在しない場合には、そのまま処理が終了となり、存在す
る場合には、続けて処理が続行される（ステップＳ４
５、Ｓ４７）。

【００７８】ステップＳ４４において清浄度検査で清浄
度が基準に達していない場合には、洗浄制御部４２２に
より洗浄条件の修正がなされることになる。ただし、本
実施形態においては、第１および第２の実施形態とは異
なり、複数の基板を同時に洗浄しているために、１度の
洗浄処理で清浄度が基準に達しない場合であっても、直
ちに基板Ｗ３の廃棄処理を行うことはなく、必ず再洗浄
を行うものとする。そしてステップＳ４８において洗浄
回数が上限に達した場合に限り、廃棄処理を行い（ステ
ップＳ４９）、次の基板（の組）のために洗浄条件の修
正を行うものとする（ステップＳ５０）。

【００７９】再洗浄を行う場合は、洗浄条件が修正され
（ステップＳ５１）、基板Ｗ３が改めて処理槽３３に浸
漬され、上述した洗浄処理等が繰り返される。

【００８０】なお、洗浄条件の修正については、第１お
よび第２の実施形態と同様に、清浄度判定部４２１にお
ける修正の要否の判定に基づき、洗浄制御部４２２が行
う。制御される条件は、洗浄液ＳＯＬ３を構成する溶液
と純水との混合比、溶液同士の混合比、洗浄液ＳＯＬ３
の温度、および洗浄時間に相当する処理槽３３への基板
の浸漬時間である。制御の原理については洗浄時間を除
いては、第１および第２の実施形態と同様である。すな
わち、バルブＶ３１〜Ｖ３３およびＶＷ３によって各溶
液および純水の供給量が制御される。また、混合部Ｍ３
に備わる温度制御手段Ｈ３によって洗浄液ＳＯＬ３の温
度が制御される。洗浄時間、すなわち基板Ｗ３の処理槽
３３における浸漬時間については、リフタ３２１を下降
させ保持している時間が制御の対象となる。洗浄条件の
修正に際しては、作業者が入力操作部２９を通じて適宜
条件設定を追加・修正することが可能である。

【００８１】以上、第３の実施形態においては、バッチ
式の基板処理装置３０に検査機構３６を設け、洗浄後の
基板の清浄度を検査し、その結果を洗浄条件にフィード
バックすることにより、洗浄条件の最適化や、処理時間
の短縮を図ることができる。

【００８２】＜変形例＞洗浄液を構成する溶液は、上述
の例に限定されず、他の溶液が用いられてもよい。ま
た、液の種類も、３種類に限定されない。

【００８３】第１の実施形態において、検査部１６の配
置は上述の例に限定されない。

【００８４】第１あるいは第２の実施形態においては、
洗浄部の数は４つに限定されない。また、検査部は複数
あってよい。

【００８５】検査部あるいは検査機構における清浄度の
検査の方法は、上述の例に限定されない。またレーザ光
を用いた検査方法を用いる場合であっても、検査部ある
いは検査機構におけるレーザ発光部およびレーザ受光部
の配置、動作、レーザ光の検知方法については、上述の
例に限定されない。例えば、図３（ｂ）において、レー
ザ発光部６１およびレーザ受光部６２が、位置Ａにおけ
る位置関係を保ちつつ、図面に垂直な方向に同期して移
動し、この方向の各点について逐次異物の有無を確認し
た後、レーザ発光部６１は矢印ＡＲ１に、レーザ受光部
６２は矢印ＡＲ２に示す方向に移動して、先ほどと平行
な方向の検査を実行するような構成であってもよい。ま
た、第１および第２の実施形態においては回転基台を回
転させつつ基板にレーザ光を照射し、同心円上に検査を
行う構成であってもよい。

【００８６】第３の実施形態においては、洗浄および乾
燥処理を、同一の収容器３１内で行っているが、これら
は別の収容器にてそれぞれに処理されてよい。この場
合、検査処理は、乾燥処理が実行される収容器内で、第
３の実施形態と同様に実施されることになる。

【００８７】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１、およ
び請求項３ないし請求項６の発明によれば、基板表面の
異物の検査結果に基づいて、基板の洗浄条件を制御する
ことができる。

【００８８】また、請求項２ないし請求項６の発明によ
れば、洗浄および乾燥処理された基板に対して、直ちに
清浄度の検査を行うことができる。

【００８９】特に、請求項３ないし請求項６の発明によ
れば、洗浄および乾燥処理された基板に対して、直ちに
清浄度の検査を行い、その結果に基づいて基板の洗浄条
件を制御することができる。

【００９０】特に、請求項４ないし請求項６の発明によ
れば、基板の清浄度に応じた適切な洗浄条件の制御を行
うことができる。

【００９１】特に、請求項５の発明によれば、洗浄液の
消費を抑制しつつ、基板の清浄度に応じた洗浄条件の制
御を行うことができる。

【００９２】また、請求項６の発明によれば、複数の基
板を同時に洗浄する場合に、基板の清浄度に応じた洗浄
条件の制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態における基板処理装置１０の
平面図である。

【図２】洗浄部１３Ａにおける洗浄・乾燥処理、および
検査部１６における検査処理の概略を説明する図であ
る。

【図３】レーザ光を利用した異物検査の原理を示す図で
ある。

【図４】基板処理装置１０における洗浄、乾燥および検
査処理の流れを示す図である。

【図５】第２の実施の形態における基板処理装置２０の
平面図である。

【図６】洗浄部２３Ａにおける洗浄・乾燥処理、および
検査機構２６による検査処理の概略を説明する図であ
る。

【図７】基板処理装置２０における洗浄、乾燥および検
査処理の流れを示す図である。

【図８】第３の実施形態における基板処理装置３０の一
部についての平面図である。

【図９】基板処理装置３０における洗浄・乾燥処理、お
よび検査機構３６による検査処理の概略を示す図であ
る。

【図１０】基板処理装置３０における洗浄、乾燥および
検査処理の流れを示す図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０ 基板処理装置 １３、１３Ａ〜１３Ｄ、２３、２３Ａ〜２３Ｄ 洗浄部 ３３ 処理槽 ３４ 乾燥ガス供給ノズル ３５ 洗浄液供給ノズル ６１、１６１、２６１、３６１ レーザ発光部 ６２、１６２、２６２、３６２ レーザ受光部 １３１、２３１ 回転基台 ３２１ リフタ ３２２ リフタアーム ３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃ 保持棒 Ｃ１１〜Ｃ１４、Ｃ２１〜Ｃ２４ カセット Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３ 温度制御手段 ＩＤ１、ＩＤ２ インデクサ Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 混合部 ＮＺ１、ＮＺ２ ノズル Ｓ１〜Ｓ１４、Ｓ２１〜Ｓ３２、Ｓ４１〜Ｓ５１ ステ
ップ ＳＯＬ１、ＳＯＬ２、ＳＯＬ３ 洗浄液 Ｗ、Ｗ１〜Ｗ３、Ｗ１０、Ｗ１１、Ｗ２０、Ｗ３１、Ｗ
ａ、Ｗｂ 基板

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 HC18 HC20 JB02 JC19 3B201 AA02 AA03 AB01 AB34 BB22 BB92 BB93 BB96 CC01 CC13 CC21 CD42 CD43

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に対し所定の処理を行う装置であっ
   て、 基板を処理液により洗浄する洗浄手段と、 前記洗浄手段による洗浄後の基板の表面を乾燥させる乾
   燥手段と、 前記乾燥手段により乾燥された基板の表面に存在する異
   物を検出する異物検出手段と、 前記検出手段により検出された異物の検出量に応じて、
   前記洗浄手段における洗浄条件を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 基板に対し所定の処理を行う装置であっ
   て、 基板を処理液により洗浄する洗浄手段と、 前記洗浄手段による洗浄後の前記基板の表面を乾燥させ
   る乾燥手段と、 前記乾燥手段により乾燥された基板の表面に存在する異
   物を検出する異物検出手段と、を備え、さらに、 前記洗浄手段、前記乾燥手段、および前記異物検出手段
   が、前記装置において同一の略閉空間に配置されている
   ことを特徴とする、基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の基板処理装置であっ
   て、 前記検出手段により検出された異物の検出量に応じて、
   前記洗浄手段における洗浄条件を制御する制御手段を、 さらに備えることを特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項３のいずれかに記
   載の基板処理装置であって、 処理液が純水の他に少なくとも１つの溶液を含み、か
   つ、 前記制御手段の制御対象が、溶液の濃度、純水に対する
   溶液の混合比、処理液の温度、および処理液による洗浄
   時間、のうち少なくとも１つであることを特徴とする基
   板処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の基板処理装置であっ
   て、 前記洗浄手段が、 基板を保持しつつ水平面内で回転させる回転手段と、 基板に対し処理液を吐出する処理液吐出手段と、を備え
   ることを特徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の基板処理装置であっ
   て、 前記洗浄手段が、 処理液を貯留する処理槽と、 前記処理槽に処理液を供給する処理液供給手段と、 複数の基板を前記処理槽に浸漬させ、一定時間経過後に
   前記処理槽から基板を引き上げる浸漬手段と、を備える
   ことを特徴とする基板処理装置。