JP2003142448A - 基板洗浄装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の処理容器を用いて複数の処理工程を実
行するときに、高いスループットを良好に確保すること
ができる基板洗浄装置の運転方法を提供する。 【解決手段】 枚葉洗浄装置は、洗浄ユニットより供給
される洗浄液を用いて洗浄する洗浄工程とリンス液を用
いて洗浄液をリンスするリンス工程と乾燥用流体を用い
て乾燥する乾燥工程とを有し、これらの各工程を順次実
施して処理容器に収容した1枚の基板を洗浄処理する。
このとき、洗浄液タンク、ポンプおよびフィルタを１組
有する洗浄ユニットならびに２以上の該処理容器を用
い、各処理装置に配置された基板に対して各工程を別々
に割り当てて、各工程を並列実施する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板洗浄装置の運
転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路等を形成するに
は、半導体ウエハやガラス基板用の基板に対して成膜、
酸化・拡散、エッチング等の各種処理が繰り返し施され
る。この場合、これらの処理を行う前に、必要に応じて
洗浄処理が行われ、ウエハ表面に付着した有機物、金属
不純物、パーティクルあるいは自然酸化膜等が除去され
る。

【０００３】このような洗浄処理を行うための装置とし
て、従来、上方が開放された浸漬槽に満たされた薬液
に、複数のウエハをカセットに収容して浸漬し、あるい
は、カセットレスで浸漬するディップ方式等のバッチ洗
浄装置が用いられている。

【０００４】また、ウエハを1枚単位で処理する枚葉洗
浄装置として、1枚のウエハをチャックで真空吸着して
水平に配置し、所定の回転数でウエハを回転させなが
ら、高圧流体をウエハに吹き付けたり、ブラッシングす
る方式のものも用いられている。

【０００５】これらの洗浄装置では、洗浄液を用いて洗
浄する洗浄工程とリンス液を用いてリンスするリンス工
程と乾燥用流体を用いて乾燥する乾燥工程とが順次実施
されて、基板が洗浄処理される。この場合、２種類の洗
浄液を用いて洗浄工程およびリンス工程を２回繰り返す
こともある。

【０００６】後者の枚葉洗浄装置の場合、例えば、図
９、図１０に示すように、通常、ウエハ１を収容して各
処理を施すための処理容器２と、洗浄液を貯留する洗浄
液タンク３と、洗浄液タンク３と処理容器２との間に洗
浄液を循環させて洗浄するためのポンプ４と、洗浄によ
り洗浄液中に取り込まれたウエハ１の付着異物を除去す
るために洗浄液の循環ライン５に設けられたフィルタ６
を備え、一方、リンス液および乾燥用の流体はそれぞれ
配管系７および配管系８によって供給されるように構成
されている。

【０００７】ところで、これらの従来の洗浄装置は、ウ
エハの中心部と周縁部とで洗浄用の流体の流れが不均一
となり、また、ウエハの表裏面で流体の流れが不均一と
なり、ウエハの全面にわたって効率的かつ確実な洗浄を
行うことができないおそれがある。また、多くの洗浄処
理装置では、大気中への開放箇所を有する開放系で洗浄
が行われるため、大気中の酸素によりウエハの金属配線
等が酸化するおそれもある。

【０００８】これら従来の洗浄装置の不具合を解消する
ために、本出願人は、ウエハの金属配線等の酸化を防止
し、また、洗浄用の流体をウエハ表面に高速で流すこと
により洗浄を迅速かつ効率的に行うことを目的として、
対向する２つの主面の狭い間隙に1枚のウエハを配置し
て密閉し、洗浄用の流体を流通させるタイプの枚葉洗浄
装置を開発した。

【０００９】上記本出願人が開発した枚葉洗浄装置ある
いは前記した従来の洗浄装置のいずれを問わず、半導体
回路を大量に効率的に生産するためには、複数系列の洗
浄装置を並列的に稼働させる必要がある。

【００１０】このため、例えば、先に触れた図９および
図１０に示す洗浄装置ａ１では、処理容器１が３系列設
けられるとともに、洗浄工程から乾燥工程までの各工程
を一貫して連続的に行う上記した洗浄液タンク３等から
なる洗浄ユニットｕも３系列（３組）設けられ、並列的
に同時稼働される。すなわち、洗浄工程、リンス工程お
よび乾燥工程の各工程のうちのいずれかの工程が３つの
処理容器１で同時並行的に実施され、また、同一の次工
程に同時に移行する。なお、図１０中、参照符号９は排
気系配管系を示す。また、図９中、処理容器１の下方に
接続される装置は、処理容器１にウエハ１を出し入れす
るための搬送用ロボット等を備えた搬送室ｍおよび他の
処理室との接続部等である。後述する図１１についても
同様である。

【００１１】しかしながら、上記洗浄装置ａ１は、各系
列の洗浄ユニットｕを常時並列稼働させて高いスループ
ット（単位時間当たりの処理能力）を確保する必要のあ
る場合には優れたシステムであるが、設備費用が高価と
なり、また、フットプリント（設備設置面積）が大きく
なるという不具合がある。

【００１２】上記洗浄装置ａ１の不具合点を考慮して、
例えば、図１１および図１２に示す洗浄装置ａ２では、
処理容器１のみ３系列備え、洗浄工程を実施するのに必
要な洗浄液タンク、ポンプ、フィルタからなる洗浄ユニ
ットｕを１系列（１組）のみ用意している。

【００１３】上記洗浄装置ａ２は、前記洗浄装置ａ１の
場合と同様に、３系列の処理容器２において、並列的
に、洗浄工程から乾燥工程までの各工程を一貫して同時
連続的に行う。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記洗
浄装置ａ２では、洗浄工程については、ポンプ４で送ら
れる所定量の洗浄液を３つの処理容器２に分配して処理
を行うことになる。

【００１５】このため、上記洗浄装置ａ２は、洗浄工程
を実施するのに必要な洗浄液タンク、ポンプ、フィルタ
からなる洗浄ユニットｕを１組のみ備えれば済むため、
これらの装置を３組備えた前記洗浄装置ａ１と比べる
と、設備費用が安価となり、またフットプリントが小さ
くなる利点はあるものの、少なくとも大きなスループッ
トを確保するために３系列とも常時稼働するときには、
洗浄工程において、１つの処理容器に供給される洗浄液
が通常の１／３の量となるため、通常よりも洗浄液量が
少ないことにより、また、基板表面での洗浄液の流速が
低下することにより、洗浄効率が低下する不具合を生じ
うる。この不具合は、洗浄用の流体をウエハ表面に高速
で流すことにより高い洗浄効率を確保することを目的と
した本出願人の開発した前記枚葉洗浄装置の場合に特に
顕著である。

【００１６】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、複数の処理容器を用いて複数の処理工程を実
行するときに、高いスループットを良好に確保すること
ができる基板洗浄装置の運転方法を提供することを目的
とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板洗浄装
置の運転方法は、複数の処理工程で使用される複数の処
理用流体を供給する洗浄ユニットを複数用い、複数の処
理容器で基板を洗浄処理するための一連の処理工程を並
列実行するとともに、該複数の処理容器は少なくとも１
つの洗浄ユニットを共用する基板洗浄装置の運転方法で
あって、該複数の処理容器の全てについて同時に該少な
くとも１つの洗浄ユニットを用いて処理工程を実行しな
いように、該複数の処理容器における該複数の処理工程
の実行時間を割り振ることを特徴とする。

【００１８】この場合、好適には、前記複数の処理容器
は、それぞれ前記基板を１枚収容する枚葉処理装置であ
る。

【００１９】また、この場合、好適には、前記複数の処
理工程は、洗浄工程、リンス工程、乾燥工程および基板
搬出入工程である。

【００２０】また、この場合、好適には、並列実行する
各処理ステップにおいて、前記複数の処理工程は、同時
に処理が行われている他の少なくとも１つの処理工程と
処理終了時間が同じになるように実行時間を割り振られ
る。

【００２１】また、この場合、好適には、並列実行する
各処理ステップにおいて、前記複数の洗浄ユニットは、
それぞれ１つの処理容器に対して用いられるように実行
時間を割り振られる。

【００２２】また、この場合、好適には、並列実行する
各処理ステップにおいて、他の処理ステップよりも実行
時間が長い処理ステップが存在する場合、前記複数の処
理容器を、２以上の処理容器で構成される複数の処理容
器群に分け、それぞれの処理容器群ごとに該他の処理ス
テップよりも実行時間が長い処理ステップ用の洗浄ユニ
ットを１つずつ割り当てる。

【００２３】ここで、基板とは、各種の処理を施して半
導体装置や液晶表示装置等を製造するために用いられる
半導体ウエハやガラス基板等をいう。

【００２４】本発明の上記の構成により、複数の処理容
器を用いて複数の処理工程を実行するときに、高いスル
ープットを良好に確保することができる。

【００２５】また、本発明に係る基板洗浄装置は、洗浄
ユニットより供給される洗浄液を用いて洗浄する洗浄工
程と配管系より供給されるリンス液を用いて該洗浄液を
リンスするリンス工程と配管系より供給される乾燥用流
体を用いて乾燥する乾燥工程とを有し、これらの各工程
を順次実施して処理容器に収容した1枚の基板を洗浄処
理する基板洗浄装置の運転方法において、洗浄液タン
ク、該洗浄液タンクの洗浄液を該処理容器との間で循環
させるポンプおよび循環系に設けられたフィルタを１組
有する該洗浄ユニットならびに２以上の該処理容器を用
い、各処理装置に配置された基板に対して各工程を別々
に割り当てて、各工程を並列実施することを特徴とす
る。

【００２６】また、本発明に係る基板洗浄装置は、第１
の洗浄ユニットより供給される第１の洗浄液を用いて洗
浄する第１の洗浄工程と配管系より供給されるリンス液
を用いて該第１の洗浄液をリンスする第１のリンス工程
と第２の洗浄ユニットより供給される第２の洗浄液を用
いて洗浄する第２の洗浄工程と配管系より供給されるリ
ンス液を用いて該第２の洗浄液をリンスする第２のリン
ス工程と配管系より供給される乾燥用流体を用いて乾燥
する乾燥工程とを有し、これらの各工程を順次実施して
処理容器に収容した1枚の基板を洗浄処理する基板洗浄
装置の運転方法において、第１または第２の洗浄液を貯
留する洗浄液タンク、該洗浄液タンクの洗浄液を該処理
容器との間で循環させるポンプおよび循環系に設けられ
たフィルタをそれぞれ有する該第１および第２の洗浄ユ
ニットならびに２以上の該処理容器を用い、各処理装置
に配置された基板に対して各工程を別々に割り当てて、
各工程を並列実施することを特徴とする。

【００２７】また、本発明に係る基板洗浄装置は、洗浄
ユニットより供給される洗浄液を用いて洗浄する洗浄工
程と配管系より供給されるリンス液を用いて該洗浄液を
リンスするリンス工程と配管系より供給される乾燥用流
体を用いて乾燥する乾燥工程とを有し、これらの各工程
を順次実施して処理容器に収容した1枚の基板を洗浄処
理する基板洗浄装置の運転方法において、洗浄液タン
ク、該洗浄液タンクの洗浄液を該処理容器との間で循環
させるポンプおよび循環系に設けられたフィルタを１組
有する該洗浄ユニットならびに３つの該処理容器を用
い、第１の処理容器で洗浄工程を実施し、第２の処理容
器で乾燥工程を実施し、第３の処理容器でリンス工程を
実施する第１の段階と、第１の処理容器でリンス工程を
実施し、第２の処理容器で洗浄工程を実施し、第３の処
理容器で乾燥工程を実施する第２の段階と、第１の処理
容器で乾燥工程を実施し、第２の処理容器でリンス工程
を実施し、第３の処理容器で洗浄工程を実施する第３の
段階とを有し、該第１から第３の各段階を順次繰り返し
て行うことを特徴とする。

【００２８】また、本発明に係る基板洗浄装置は、第１
の洗浄ユニットより供給される第１の洗浄液を用いて洗
浄する第１の洗浄工程と配管系より供給されるリンス液
を用いて該第１の洗浄液をリンスする第１のリンス工程
と第２の洗浄ユニットより供給される第２の洗浄液を用
いて洗浄する第２の洗浄工程と配管系より供給されるリ
ンス液を用いて該第２の洗浄液をリンスする第２のリン
ス工程と配管系より供給される乾燥用流体を用いて乾燥
する乾燥工程とを有し、これらの各工程を順次実施して
処理容器に収容した1枚の基板を洗浄処理する基板洗浄
装置の運転方法において、第１または第２の洗浄液を貯
留する洗浄液タンク、該洗浄液タンクの洗浄液を該処理
容器との間で循環させるポンプおよび循環系に設けられ
たフィルタをそれぞれ有する該第１および第２の洗浄ユ
ニットならびに５つの該処理容器を用い、第１の処理容
器で第１の洗浄工程を実施し、第２の処理容器で乾燥工
程を実施し、第３の処理容器で第２のリンス工程を実施
し、第４の処理容器で第２の洗浄工程を実施し、第５の
処理容器で第１のリンス工程を実施する第１ステップ
と、第１の処理容器で第１のリンス工程を実施し、第２
の処理容器で第１の洗浄工程を実施し、第３の処理容器
で乾燥工程を実施し、第４の処理容器で第２のリンス工
程を実施し、第５の処理容器で第２の洗浄工程を実施す
る第２ステップと、第１の処理容器で第２の洗浄工程を
実施し、第２の処理容器で第１のリンス工程を実施し、
第３の処理容器で第１の洗浄工程を実施し、第４の処理
容器で乾燥工程を実施し、第５の処理容器で第２のリン
ス工程を実施する第３ステップと、第１の処理容器で第
２のリンス工程を実施し、第２の処理容器で第２の洗浄
工程を実施し、第３の処理容器で第１のリンス工程を実
施し、第４の処理容器で第１の洗浄工程を実施し、第５
の処理容器で乾燥工程を実施する第４ステップと、第１
の処理容器で乾燥工程を実施し、第２の処理容器で第２
のリンス工程を実施し、第３の処理容器で第２の洗浄工
程を実施し、第４の処理容器で第１のリンス工程を実施
し、第５の処理容器で第１の洗浄工程を実施する第５ス
テップとを有し、該第１から第５の各ステップを順次繰
り返して行うことを特徴とする。

【００２９】本発明の上記の構成により、洗浄ユニット
を１組のみ備え、フットプリントの小さな枚葉洗浄装置
において、いわばパイプライン方式により各処理装置に
各工程を別々に割り当てて、各工程を並列実施し、この
とき、洗浄工程が各処理容器ごとに順次実施されるた
め、設計上等により定まる所定量の洗浄液量および洗浄
液の流速を確保することができ、洗浄効率が低下する不
具合を生じることなく、各処理容器を並列稼働して高い
スループットを確保することができる。

【００３０】また、本発明に係る基板洗浄装置の運転方
法は、洗浄工程において、洗浄液を処理容器内に高速で
流して洗浄することを特徴とする。

【００３１】ここで、高速とは、特に速度を限定するも
のではないが、５〜１００ｃｍ／ｓ程度であれば好適で
ある。

【００３２】本発明の上記の構成により、洗浄液を高い
流速で流すことにより洗浄効率を高めることを目的とし
た前記の本出願人が開発した枚葉洗浄装置等において、
本発明の前記効果を特に顕著に発揮することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明に係る基板洗浄装置の運転
方法の好適な実施の形態（以下、本実施の形態例とい
う。）について、枚葉洗浄装置を例にとり、図を参照し
て、以下に説明する。

【００３４】まず、本実施の形態の各例に係る枚葉洗浄
装置の運転方法について説明する前に、使用する枚葉洗
浄装置の１つの洗浄ユニットおよび処理容器の組み合わ
せの一例について図１を参照して概略説明する。この枚
葉洗浄装置は、前記した本出願人が開発した方式のもの
の１つの実施例である。

【００３５】洗浄ユニットＵおよび処理容器（チャンバ
ー）１０は、基板としてのウエハ１２を１枚処理容器１
０内に縦置きして流速の大きな上昇流によって洗浄する
方式のものである。洗浄液タンク１４中の洗浄液１６が
ポンプ１８によって処理容器１０に下側より流入し、ウ
エハ１２の表裏面の狭い隙間を通過して上方に流出して
再度洗浄液タンク１４に流入し、循環使用される。この
とき、循環する洗浄液１６にウエハ１２から取り込まれ
る異物を除去するフィルタ２０がポンプ１８の吐出側に
設けられている。

【００３６】上記処理容器１０の寸法は、洗浄されるウ
エハ１２の寸法に応じて設定される。例えば、洗浄され
るウエハ１２の寸法（径）が８インチ（２００ｍｍ）の
とき、処理容器１０は、厚みＴ１が、例えば、５ｍｍ程
度に設けられる。このため、ウエハ１２の表面における
洗浄液等の流速を、例えば、５０ｃｍ／ｓ程度に設定す
ることができ、この流速は、通常の洗浄装置の、例え
ば、０．５ｃｍ／ｓ程度の値に比べるとはるかに高速で
ある。したがって、ウエハ１２の付着物を確実にかつ効
率的に除去することができる。

【００３７】このときの洗浄液の流速以外の洗浄条件
は、洗浄液１６として有機アミン系の剥離液等を用いる
通常のウエット洗浄条件でよい。例えば、有機アミン水
溶液としてモノエタノールアミン水溶液を用い、２３℃
の温度で２ｍｉｎ程度処理する。

【００３８】また、必要に応じて、２種類の洗浄液およ
び２組の洗浄ユニットＵを準備し、これらの洗浄液を混
合させずに、順次、２回洗浄を行ってもよい。

【００３９】例えば、プラズマドライエッチング時に使
用したレジストマスクのうち特定部分を除去するときに
上記有機アミン系の第１の洗浄液を用いて上記の条件で
洗浄し、その後、例えば、第１の洗浄液とは異なる種類
の有機アミン系の第２の洗浄液を用いて、例えば、９０
℃の温度、５０ｃｍ／ｓの流速で２ｍｉｎ程度洗浄し
て、残りのレジストマスクを除去する。この場合、好ま
しくは、それぞれの洗浄工程が終了する都度、リンス工
程を実施する。

【００４０】なお、洗浄工程に引き続いて実施されるリ
ンス工程では、図示しない配管系により供給されたリン
ス液が、洗浄液の場合と同様に図１中処理容器１０の下
側より流入し、上側より流出して、洗浄液がリンスされ
る。

【００４１】このとき、リンス液として例えばイオン交
換水が用いられ、例えば、２１℃の温度で２ｍｉｎ流通
される。

【００４２】また、リンス工程に引き続いて実施される
乾燥工程では、図示しない配管系により供給された乾燥
用の流体が、洗浄液１６の場合とは逆に図１中処理容器
１０の上側より流入し、下側より流出して、ウエハ１２
を乾燥する。

【００４３】このとき、乾燥用の流体として例えば窒素
ガスやアルコール蒸気等が用いられ、窒素ガスについて
は、例えば、１２０℃の温度で２ｍｉｎ流通され、一
方、アルコール蒸気については、例えば、１００℃の温
度で３０ｓｅｃ流通される。

【００４４】つぎに、上記洗浄ユニットＵおよび処理容
器１０を使用した本実施の形態の第１の例に係る枚葉洗
浄装置の運転方法について、図２〜図５を参照して説明
する。

【００４５】まず、図２〜図４を参照して使用する枚葉
洗浄装置について説明する。

【００４６】図２および図３に示す枚葉洗浄装置Ａは、
それぞれ１枚のウエハ１２を収容する前記した従来例の
枚葉洗浄装置ａ２の処理容器１０と同じ方式の４系列の
処理容器（第１〜第４の処理容器）２２ａ〜２２ｄを備
え、また、各処理容器２２ａ〜２２ｄに洗浄液を供給す
る洗浄ユニットＵを１組のみ備える。洗浄ユニットＵ
は、枚葉洗浄装置ａ２と同様に、洗浄液を貯留する洗浄
液タンク２４、洗浄液を処理容器２２との間で循環させ
るポンプ２６およ循環する配管系２８の途中に取り付け
られたフィルタ３０を有する。配管系２８は、ポンプ２
６の吐出部で４本に分岐して各処理容器２２ａ〜２２ｄ
に接続され、一方、各処理容器２２ａ〜２２ｄの出口に
設けられた４本の戻りラインが１本化されてフィルタ３
０を介して洗浄液タンク２４に接続されている。

【００４７】リンス工程で用いるリンス液は、専用の配
管系３２で各処理容器２２ａ〜２２ｄに供給される。一
方、乾燥工程で用いる乾燥用の流体についても、専用の
配管系３４で各処理容器２２ａ〜２２ｄに供給される。

【００４８】なお、図２において、４つの処理容器２２
ａ〜２２ｄが参照符号３６で示す１つの搬送室に接続さ
れている点が、各処理容器２毎に搬送室ｍを設けた、図
１１に示した枚葉洗浄装置ａ２と相違する。これによ
り、枚葉洗浄装置Ａは、枚葉洗浄装置ａ２に比べて、搬
送室等の付帯設備のフットプリントを小さくすることが
できる。

【００４９】上記枚葉洗浄装置Ａについて、図４を参照
して、洗浄システムの詳細な構成の例をさらに説明す
る。但し、便宜的に、図４中、処理容器については３つ
の処理容器２２ａ〜２２ｃのみ表示し、また、以下の説
明もこれに沿って行うとともに、他の一部の装置要素に
ついても、図２、図３のものとは、配置あるいは構成が
相違することがある。

【００５０】洗浄液タンク２４は、密閉構造であり、内
部には洗浄液１６が貯留されて窒素ガス等により不活性
雰囲気にされている。洗浄液タンク２４内の洗浄液１６
が不足すると、補給系４０より洗浄液１６が補給され
る。

【００５１】この洗浄液タンク２４に接続された、洗浄
液タンク２４と各処理容器２２ａ〜２２ｃとの間を循環
する配管系２８には、ポンプ２６、洗浄液１６の温度調
節を行う温調器４２およびフィルタ３０が設けられてい
る。なお、参照符号２８ａは、洗浄工程が休止中のとき
に洗浄液１６を各処理容器２２ａ〜２２ｃに送ることな
く洗浄液タンク２４に戻すための待機循環系を示す。

【００５２】配管系２８の各処理容器２２ａ〜２２ｃの
入口側および出口側にそれぞれ三方弁４４ａ〜４４ｃ、
４６ａ〜４６ｃが設けられるとともに、三方弁４４ａ〜
４４ｃの上流側に流量調整弁４８ａ〜４８ｃが設けられ
ている。

【００５３】なお、三方弁４６ａ〜４６ｃには、不用な
液体や気体を排出させる排出系２８ｂが接続されてお
り、排出系２８ｂに気水分離器５０が接続され、液体と
気体を分離して、液体をドレインとして系外へ排出する
構成とされている。

【００５４】一方、処理容器２２ａ〜２２ｃの入口側の
三方弁４４ａ〜４４ｃには、リンス液としてのイオン交
換水５２を外気に曝すことなく供給するための配管系３
２が接続されている。

【００５５】また、乾燥用の流体として窒素ガス５４ａ
やアルコール蒸気５４ｂを外気に曝すことなく供給する
ための配管系３４が設けられている。この場合、図３と
異なり、洗浄液１６と同一方向から処理容器２２ａ〜２
２ｃに窒素ガス５４ａやアルコール蒸気５４ｂを供給す
るために、上記配管系３２に三方弁５６ａ〜５６ｃが設
けられ、それら三方弁５６ａ〜５６ｃに配管系３４が接
続されている。

【００５６】この配管系３４には、上流側より順次、窒
素ガス５４ａの流量を調整するためのレギュレータ５
８、窒素ガス５４ａ中の不純物を除去するためのフィル
タ６０、および開閉弁６２より選択的に供給されるアル
コール蒸気５４ｂを気化させる気化器６４が設けられて
いる。

【００５７】なお、図４において、図３と同様に洗浄液
１６とは反対側の方向から処理容器２２ａ〜２２ｃに窒
素ガス５４ａやアルコール蒸気５４ｂを供給するために
は、各処理容器２２ａ〜２２ｂの出口側に配管系の供給
系および三方弁等を設けるとともに、各処理容器２２ａ
〜２２ｂの入口側に配管系の排出系および三方弁等を設
け、排出系を上記排出系２８ｂに接続すればよい。

【００５８】以上説明した洗浄液１６、イオン交換水５
２および窒素ガス５４ａ若しくはアルコール蒸気５４ｂ
の流れを制御するために供給制御手段６６が設けられて
いる。

【００５９】以上説明した枚葉洗浄装置Ａの洗浄システ
ムにより、配管系および各装置要素内での液体や気体の
混合を生じることなく、各処理容器２２ａ〜２２ｄに洗
浄工程、リンス工程および乾燥工程の各処理工程のいず
れかを割り当てるとともに、さらに、基板搬出入工程
（処理工程）を割り当てて同時並行的に処理を行うこと
ができる。

【００６０】なお、この場合、図４のシステムでは、各
配管系および弁類が一部共用されているため、１つの処
理容器においてある工程から次の工程に移行する際に、
切換えのための時間を設ける必要が起こりうる。これを
完全に解消するには、図３のように３つの配管系２８、
３２、３４を相互に完全に独立した系に設け、それぞれ
の配管系２８、３２、３４が直接に処理容器２２ａ〜２
２ｄに接続されるように設ければよい。

【００６１】上記枚葉洗浄装置Ａを使用した本実施の形
態の第１の例に係る枚葉洗浄装置の運転方法について、
図５に示した運転パターンを参照して説明する。

【００６２】図５に示すように、第１〜第４の処理容器
２２ａ〜２２ｄについて、各段階（ステップ、処理ステ
ップ）において基板搬出入工程〜乾燥工程までの４つの
工程が割り当てられて同時並行的に実施され、次の段階
ではそれぞれの処理容器２２ａ〜２２ｄに対して必要な
次工程が割り当てられ、順次実施されて、洗浄処理が行
われる。

【００６３】この場合、工程の切換えを確実に行う等の
観点から各段階の間に一律に待機時間を設けてもよく、
また、特定の段階のみに待機時間を設けてもよい。例え
ば、詳細には、洗浄工程において、洗浄液１６による洗
浄が終った後、例えば窒素ガスを流通させて残存する洗
浄液１６を洗浄液タンク２４にパージして回収する操作
が必要であり、また、リンス工程において、イオン交換
水によるリンスが終った後、例えば窒素ガスを流通させ
て残存するイオン交換水を排出系２８ｂにパージして排
出する操作が必要である。これらの窒素ガスによるパー
ジは、図４に示す、窒素ガスを供給する配管系３４によ
り、実質的に次工程の初期において行うことができ、ま
た、パージ専用の窒素ガスの配管系を独立して設けて行
ってもよい。

【００６４】また、上記洗浄システムにおいて、処理容
器をさらに増やして、例えば５系列とし、そのうちの１
系列については各段階において待機中としてもよい。あ
るいは、これとは逆に処理容器を３系列のみ設け、基板
搬出入工程を除く３つの処理工程を３系列で並列的に実
行し、その後１つの系列で基板搬出入工程を実行する間
他の２つの系列を待機中としてもよく、また、処理容器
を２系列のみ設け、２つの系列で処理工程をずらして逐
次処理を実行する方法を排除するものでもない。

【００６５】洗浄システムの具体的な動作について、一
例を挙げて説明する。

【００６６】図５において、例えば、前の第４段階から
第１段階への移行時、処理容器２２ａについては、乾燥
工程の終了に伴い、処理容器２２ａの前後に設けた図示
しない遮断弁により、配管系から遮断される。また、処
理容器２２ｂについては、リンス工程の終了に伴い、三
方弁５６ｂの上流側が配管系３２側（イオン交換水側）
から配管系３４側（窒素ガス等の側）に切換えられる。
また、処理容器２２ｃについては、洗浄工程の終了に伴
い、三方弁４４ｃの上流側が配管系２８側から配管系３
２側に切換えられるとともに三方弁４６ｃの下流側が配
管系２８側から排出系２８ｂ側に切換えられる。また、
処理容器２２ｄについては、基板搬出入工程の終了に伴
い、すなわち、基板搬入後、三方弁４４ｄ（図示せず。
４４ａ〜４４ｃ参照）の上流側が配管系２８側に接続さ
れるとともに、三方弁４６ｄ（図示せず。４６ａ〜４６
ｃ参照）の下流側が配管系２８側に接続される。

【００６７】そして、第１段階において、処理容器２２
ａについては基板搬出入工程が、処理容器２２ｂについ
ては乾燥工程が、処理容器２２ｃについてはリンス工程
が、処理容器２２ｄについては洗浄工程が、それぞれ割
り当てられ、実施される。

【００６８】第１段階終了後、処理容器２２ａについて
は、三方弁４４ａの上流側が配管系２８側に接続される
とともに、三方弁４６ａの下流側が配管系２８側に接続
される。また、処理容器２２ｂについては、処理容器２
２ａの前後に設けた図示しない遮断弁により、配管系か
ら遮断される。また、処理容器２２ｃについては、三方
弁５６ｃの上流側が配管系３２側（イオン交換水側）か
ら配管系３４側（窒素ガス等の側）に切換えられる。ま
た、処理容器２２ｄについては、三方弁４４ｄ（図示せ
ず。４４ａ〜４４ｃ参照）の上流側が配管系２８側から
配管系３２側に切換えられるとともに三方弁４６ｄ（図
示せず。４６ａ〜４６ｃ参照）の下流側が配管系２８側
から排出系２８ｂ側に切換えられる。

【００６９】そして、第２段階として、処理容器２２ａ
については洗浄工程が、処理容器２２ｂについては基板
搬出入工程が、処理容器２２ｃについては乾燥工程が、
処理容器２２ｄについてはリンス工程が、それぞれ割り
当てられ、実施される。

【００７０】さらに、第４段階まで順次完了すると第１
の処理容器２２ａに収容されたウエハ１２については洗
浄作業が終了する。その後、引き続き次の第１の段階に
移行して、第１の処理容器２２ａから洗浄済みの基板を
搬出した後、第１の処理容器２２ａに別の基板を搬入
し、連続的に処理が行われる。

【００７１】以上説明した本実施の形態の第１の例に係
る枚葉洗浄装置の運転方法によれば、洗浄ユニットを１
組のみ備え、フットプリントの小さな枚葉洗浄装置にお
いて、洗浄工程が各処理容器ごとに順次実施されるた
め、１組の洗浄ユニットによって設計上等により定まる
所定量の洗浄液量および洗浄液の流速を確保することが
でき、洗浄効率が低下する不具合を生じることなく、各
処理容器を並列稼働して高いスループットを確保するこ
とができる。

【００７２】この効果は、洗浄液を高い流速で流すこと
により洗浄効率を高めることを目的とした枚葉洗浄装置
Ａにおいては、特に顕著である。

【００７３】つぎに、本実施の形態の第２の例に係る枚
葉洗浄装置の運転方法について、図６〜図８を参照して
説明する。

【００７４】使用する枚葉洗浄装置Ｂの基本的な構成
は、上記枚葉洗浄装置Ａと略同様であるため重複する説
明は省略する。

【００７５】図６および図７に示す枚葉洗浄装置Ａで
は、４系列の処理容器２２ａ〜２２ｄが設けられるとと
もに洗浄ユニットＵが１組のみ設けられていたのに対し
て、枚葉洗浄装置Ｂでは、６系列の処理容器２２ａ〜２
２ｆが設けられている点および２組の洗浄ユニットＵ
１、Ｕ２がそれぞれ独立して設けられている点におい
て、枚葉洗浄装置Ａと相違する。なお、枚葉洗浄装置Ａ
と同様に、処理容器２２ａ〜２２ｆには、１つの搬送装
置３６によってウエハ１２を搬送する。

【００７６】枚葉洗浄装置Ｂの洗浄システムでは、枚葉
洗浄装置Ａの洗浄システムを示す図４において、処理容
器を２系列増やし、また洗浄ユニットを１組増やした分
に対応して配管系等を増やした洗浄システムとなるが、
具体的な説明を省略する。

【００７７】上記枚葉洗浄装置Ｂを使用した本実施の形
態の第２の例に係る枚葉洗浄装置の運転方法について、
図８を参照して説明する。

【００７８】この場合、洗浄方法は、本実施の形態の第
１の例に係る枚葉洗浄装置の運転方法で行う洗浄方法と
やや相違する。

【００７９】すなわち、洗浄液として前記した第１およ
び第２の洗浄液を用いて、洗浄を２回実施する。このと
き、各洗浄終了の都度リンスを行う。

【００８０】このため、洗浄作業は、基板搬出入工程、
第１の洗浄工程、第１のリンス工程、第２の洗浄工程、
第２のリンス工程および乾燥工程の６工程で構成され
る。

【００８１】第１〜第６の処理容器２２ａ〜２２ｆに各
工程を割り付けて行う運転方法の基本的な考え方は、本
実施の形態の第１の例に係る枚葉洗浄装置の運転方法と
同様であり、図８に示す運転パターンにより、各処理容
器２２ａ〜２２ｆについて、基板搬出入工程、第１の洗
浄工程、第１のリンス工程、第２の洗浄工程、第２のリ
ンス工程および乾燥工程が割り付けられ、同時並行的に
実施される。したがって、例えば、第１の処理容器２２
ａに収容されたウエハ１２については、第１ステップ〜
第６ステップの間で洗浄作業が終了し、また、第２の処
理容器２２ｂに収容されたウエハ１２については、第２
ステップ〜次の第１ステップの間で洗浄作業が終了す
る。

【００８２】この場合、並列実行する各処理ステップに
おいて、例えば、複数の処理工程のうちの１つの処理工
程の処理時間が、同時に処理が行われている他の処理工
程の処理時間と異なるとき、処理時間の短い処理工程に
ついて例えば処理開始時間を遅らせる等して、処理終了
時間が同じになるように、実行時間を割り振ると、好ま
しい。

【００８３】また、この場合、並列実行する各処理ステ
ップにおいて、他の処理ステップよりも実行時間が長い
処理ステップが存在する場合、複数の処理容器を、２以
上の処理容器で構成される複数の処理容器群に分け、そ
れぞれの処理容器群ごとに一連の処理を別々に実行する
ものとし、このとき、それぞれの処理容器群に対して他
の処理ステップよりも実行時間が長い処理ステップ用の
洗浄ユニットを１つずつ割り当てると、好ましい。

【００８４】以上説明した本実施の形態の第２の例に係
る枚葉洗浄装置の運転方法によれば、本実施の形態の第
１の例に係る枚葉洗浄装置の運転方法と同様の効果を得
ることができる。

【００８５】なお、本発明は、以上説明した実施例に限
らず、複数の工程を順次実施して一貫処理を行うシステ
ムであって、装置本体については複数の系列を設けると
ともに各工程を実施するための個別の付帯装置について
は共用するタイプの場合において高いスループットを得
ることを目的とする他の技術においても広く適用するこ
とができ、付帯装置を共用することによりフットプリン
トを小さくすることができる。

【００８６】

【発明の効果】本発明に係る基板洗浄装置の運転方法に
よれば、複数の処理工程で使用される複数の処理用流体
を供給する洗浄ユニットを複数用い、複数の処理容器で
基板を洗浄処理するための一連の処理工程を並列実行す
るとともに、複数の処理容器は少なくとも１つの洗浄ユ
ニットを共用する基板洗浄装置の運転方法であって、複
数の処理容器が同時に少なくとも１つの洗浄ユニットを
用いて処理工程を実行しないように、複数の処理容器に
おける複数の処理工程の実行時間を割り振るため、高い
スループットを良好に確保することができる。

【００８７】また、本発明に係る基板洗浄装置によれ
ば、洗浄工程とリンス工程と乾燥工程とを有し、1枚の
基板を洗浄処理する基板洗浄装置の運転方法において、
１組の洗浄ユニットならびに２以上の処理容器を用い、
各処理装置に配置された基板に対して各工程を別々に割
り当てて、各工程を並列実施し、また、第１の洗浄工程
と第１のリンス工程と第２の洗浄工程と第２のリンス工
程と乾燥工程とを有し、1枚の基板を洗浄処理する枚葉
洗浄装置の運転方法において、第１および第２の洗浄ユ
ニットならびに２以上の処理容器を用い、各処理装置に
配置された基板に対して各工程を別々に割り当てて、各
工程を並列実施するため、設計上等により定まる所定量
の洗浄液量および洗浄液の流速を確保することができ、
洗浄効率が低下する不具合を生じることなく、各処理容
器を並列稼働して高いスループットを確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態例に係る枚葉洗浄装置の運転方
法で使用する洗浄ユニットおよび処理容器の概略図であ
る。

【図２】 本実施の形態の第１の例に係る枚葉洗浄装置
の運転方法で使用する枚葉洗浄装置の概略平面配置図で
ある。

【図３】 本実施の形態の第１の例に係る枚葉洗浄装置
の運転方法で使用する枚葉洗浄装置の概略構成図であ
る。

【図４】 本実施の形態の第１の例に係る枚葉洗浄装置
の運転方法で使用する洗浄システムの概略構成図であ
る。

【図５】 本実施の形態の第１の例に係る枚葉洗浄装置
の運転方法の運転パターンを示す表図である。

【図６】 本実施の形態の第１の例に係る枚葉洗浄装置
の運転方法で使用する枚葉洗浄装置の概略平面配置図で
ある。

【図７】 本実施の形態の第１の例に係る枚葉洗浄装置
の運転方法で使用する枚葉洗浄装置の概略構成図であ
る。

【図８】 本実施の形態の第１の例に係る枚葉洗浄装置
の運転方法の運転パターンを示す表図である。

【図９】 従来の洗浄装置の概略平面配置図である。

【図１０】 図９の洗浄装置の概略構成図である。

【図１１】 図９とは別の従来の洗浄装置の概略平面配
置図である。

【図１２】 図１１の洗浄装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１０、２２ａ〜２２ｆ 処理容器 １２ ウエハ １４、２４ 洗浄液タンク １６ 洗浄液 １８、２６ ポンプ ２０、３０ フィルタ ３４ 配管系 ２８ｂ 排出系 ３６ 搬送室 ４４ａ〜４４ｃ、４６ａ〜４６ｃ、５６ａ〜５６ｃ 三
方弁 ４８ａ〜４８ｃ 流量調整弁 ５２ イオン交換水 ５４ａ 窒素 ５４ｂ アルコール蒸気 Ａ、Ｂ 枚葉洗浄装置 Ｕ、Ｕ１、Ｕ２ 洗浄ユニット Ｍ 搬送室

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ０８Ｂ 3/04 Ｂ０８Ｂ 3/04 Ｂ Ｇ０５Ｂ 19/418 Ｇ０５Ｂ 19/418 Ｚ (72)発明者 森 宏幸 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 3B201 AA02 AA03 AB01 BB03 BB82 BB92 CB15 CC01 CC12 3C100 AA05 AA29 AA38 BB33 EE06

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の処理工程で使用される複数の処理
   用流体を供給する洗浄ユニットを複数用い、複数の処理
   容器で基板を洗浄処理するための一連の処理工程を並列
   実行するとともに、該複数の処理容器は少なくとも１つ
   の洗浄ユニットを共用する基板洗浄装置の運転方法であ
   って、 該複数の処理容器の全てについて同時に該少なくとも１
   つの洗浄ユニットを用いて処理工程を実行しないよう
   に、該複数の処理容器における該複数の処理工程の実行
   時間を割り振ることを特徴とする基板洗浄装置の運転方
   法。
2. 【請求項２】 前記複数の処理容器は、それぞれ前記基
   板を１枚収容する枚葉処理装置であることを特徴とする
   請求項１記載の基板洗浄装置の運転方法。
3. 【請求項３】 前記複数の処理工程は、洗浄工程、リン
   ス工程、乾燥工程および基板搬出入工程であることを特
   徴とする請求項１または２に記載の基板洗浄装置の運転
   方法。
4. 【請求項４】 並列実行する各処理ステップにおいて、
   前記複数の処理工程は、同時に処理が行われている他の
   少なくとも１つの処理工程と処理終了時間が同じになる
   ように実行時間を割り振られることを特徴とする請求項
   １〜３のいずれか１項に記載の基板洗浄装置の運転方
   法。
5. 【請求項５】 並列実行する各処理ステップにおいて、
   前記複数の洗浄ユニットは、それぞれ１つの処理容器に
   対して用いられるように実行時間を割り振られることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板洗
   浄装置の運転方法。
6. 【請求項６】 並列実行する各処理ステップにおいて、
   他の処理ステップよりも実行時間が長い処理ステップが
   存在する場合、前記複数の処理容器を、２以上の処理容
   器で構成される複数の処理容器群に分け、それぞれの処
   理容器群ごとに該他の処理ステップよりも実行時間が長
   い処理ステップ用の洗浄ユニットを１つずつ割り当てる
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の
   基板洗浄装置の運転方法。
7. 【請求項７】 洗浄ユニットより供給される洗浄液を用
   いて洗浄する洗浄工程と配管系より供給されるリンス液
   を用いて該洗浄液をリンスするリンス工程と配管系より
   供給される乾燥用流体を用いて乾燥する乾燥工程とを有
   し、これらの各工程を順次実施して処理容器に収容した
   1枚の基板を洗浄処理する基板洗浄装置の運転方法にお
   いて、 洗浄液タンク、該洗浄液タンクの洗浄液を該処理容器と
   の間で循環させるポンプおよび循環系に設けられたフィ
   ルタを１組有する該洗浄ユニットならびに２以上の該処
   理容器を用い、 各処理装置に配置された基板に対して各工程を別々に割
   り当てて、各工程を並列実施することを特徴とする基板
   洗浄装置の運転方法。
8. 【請求項８】 第１の洗浄ユニットより供給される第１
   の洗浄液を用いて洗浄する第１の洗浄工程と配管系より
   供給されるリンス液を用いて該第１の洗浄液をリンスす
   る第１のリンス工程と第２の洗浄ユニットより供給され
   る第２の洗浄液を用いて洗浄する第２の洗浄工程と配管
   系より供給されるリンス液を用いて該第２の洗浄液をリ
   ンスする第２のリンス工程と配管系より供給される乾燥
   用流体を用いて乾燥する乾燥工程とを有し、これらの各
   工程を順次実施して処理容器に収容した1枚の基板を洗
   浄処理する基板洗浄装置の運転方法において、 第１または第２の洗浄液を貯留する洗浄液タンク、該洗
   浄液タンクの洗浄液を該処理容器との間で循環させるポ
   ンプおよび循環系に設けられたフィルタをそれぞれ有す
   る該第１および第２の洗浄ユニットならびに２以上の該
   処理容器を用い、 各処理装置に配置された基板に対して各工程を別々に割
   り当てて、各工程を並列実施することを特徴とする基板
   洗浄装置の運転方法。
9. 【請求項９】 洗浄ユニットより供給される洗浄液を用
   いて洗浄する洗浄工程と配管系より供給されるリンス液
   を用いて該洗浄液をリンスするリンス工程と配管系より
   供給される乾燥用流体を用いて乾燥する乾燥工程とを有
   し、これらの各工程を順次実施して処理容器に収容した
   1枚の基板を洗浄処理する基板洗浄装置の運転方法にお
   いて、 洗浄液タンク、該洗浄液タンクの洗浄液を該処理容器と
   の間で循環させるポンプおよび循環系に設けられたフィ
   ルタを１組有する該洗浄ユニットならびに３つの該処理
   容器を用い、 第１の処理容器で洗浄工程を実施し、第２の処理容器で
   乾燥工程を実施し、第３の処理容器でリンス工程を実施
   する第１の段階と、 第１の処理容器でリンス工程を実施し、第２の処理容器
   で洗浄工程を実施し、第３の処理容器で乾燥工程を実施
   する第２の段階と、 第１の処理容器で乾燥工程を実施し、第２の処理容器で
   リンス工程を実施し、第３の処理容器で洗浄工程を実施
   する第３の段階とを有し、 該第１から第３の各段階を順次繰り返して行うことを特
   徴とする基板洗浄装置の運転方法。
10. 【請求項１０】 第１の洗浄ユニットより供給される第
    １の洗浄液を用いて洗浄する第１の洗浄工程と配管系よ
    り供給されるリンス液を用いて該第１の洗浄液をリンス
    する第１のリンス工程と第２の洗浄ユニットより供給さ
    れる第２の洗浄液を用いて洗浄する第２の洗浄工程と配
    管系より供給されるリンス液を用いて該第２の洗浄液を
    リンスする第２のリンス工程と配管系より供給される乾
    燥用流体を用いて乾燥する乾燥工程とを有し、これらの
    各工程を順次実施して処理容器に収容した1枚の基板を
    洗浄処理する基板洗浄装置の運転方法において、 第１または第２の洗浄液を貯留する洗浄液タンク、該洗
    浄液タンクの洗浄液を該処理容器との間で循環させるポ
    ンプおよび循環系に設けられたフィルタをそれぞれ有す
    る該第１および第２の洗浄ユニットならびに５つの該処
    理容器を用い、 第１の処理容器で第１の洗浄工程を実施し、第２の処理
    容器で乾燥工程を実施し、第３の処理容器で第２のリン
    ス工程を実施し、第４の処理容器で第２の洗浄工程を実
    施し、第５の処理容器で第１のリンス工程を実施する第
    １ステップと、 第１の処理容器で第１のリンス工程を実施し、第２の処
    理容器で第１の洗浄工程を実施し、第３の処理容器で乾
    燥工程を実施し、第４の処理容器で第２のリンス工程を
    実施し、第５の処理容器で第２の洗浄工程を実施する第
    ２ステップと、 第１の処理容器で第２の洗浄工程を実施し、第２の処理
    容器で第１のリンス工程を実施し、第３の処理容器で第
    １の洗浄工程を実施し、第４の処理容器で乾燥工程を実
    施し、第５の処理容器で第２のリンス工程を実施する第
    ３ステップと、 第１の処理容器で第２のリンス工程を実施し、第２の処
    理容器で第２の洗浄工程を実施し、第３の処理容器で第
    １のリンス工程を実施し、第４の処理容器で第１の洗浄
    工程を実施し、第５の処理容器で乾燥工程を実施する第
    ４ステップと、 第１の処理容器で乾燥工程を実施し、第２の処理容器で
    第２のリンス工程を実施し、第３の処理容器で第２の洗
    浄工程を実施し、第４の処理容器で第１のリンス工程を
    実施し、第５の処理容器で第１の洗浄工程を実施する第
    ５ステップと、とを有し、 該第１から第５の各ステップを順次繰り返して行うこと
    を特徴とする基板洗浄装置の運転方法。
11. 【請求項１１】 洗浄工程において、洗浄液を処理容器
    内に高速で流して洗浄することを特徴とする請求項７〜
    １０のいずれか１項に記載の基板洗浄装置の運転方法。