JP2003297788A - 液処理装置および液処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理液の温度制御、特に、処理液の温度低下
を防止して液処理を行うことができる液処理装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 半導体ウエハＷに薬液等を供給して洗浄
処理を行う洗浄処理システム１に設けられた洗浄処理ユ
ニット（ＣＬＮ）１２は、ウエハＷを保持するスピンチ
ャック４６と、ウエハＷに薬液等を供給する薬液ノズル
５１ａを具備し、薬液ノズル５１ａは、薬液供給システ
ム７０から供給された温められた薬液等が内部を流れる
パイプ５２と、パイプ５２を囲繞する外筒部材５３を有
する。外筒部材５３を二重管構造とし、その内部に温調
水を流すことによってパイプ５２を流れる薬液の温度低
下を防止する。これにより、薬液供給システム７０で調
整された温度の薬液がウエハＷに供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハやＬ
ＣＤ基板等の各種基板に対して洗浄等の液処理を施す液
処理装置および液処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体デバイスの製造プロセス
においては半導体ウエハ（ウエハ）を所定の薬液や純水
等の洗浄液によって洗浄し、ウエハからウエハに付着し
たパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミ
ネーション、エッチング処理後のポリマー等を除去する
洗浄システムが使用されている。

【０００３】このような洗浄システムに備えられるウエ
ハ洗浄装置としては、ウエハを略水平姿勢でスピンチャ
ックに保持し、ウエハを静止させた状態または回転させ
た状態で洗浄液をウエハの表裏面に供給して液処理を行
い、その後にウエハを回転させながら乾燥ガスをウエハ
に噴射して乾燥処理を行う枚葉式のウエハ洗浄装置が知
られている。

【０００４】ウエハ洗浄装置において、洗浄液のウエハ
への供給は一定の長さを有し回動または並進自在に設け
られた洗浄液吐出ノズルを用いて行われている。洗浄液
としては、ウエハの洗浄品質を高めるために、近年は所
定温度に温められた薬液が用いられるようになってきて
おり、薬液処理後のウエハからのこのような薬液の除去
には、所定温度に温められた純水を用いることが好まし
い場合がある。

【０００５】また、スピンチャックの外周には洗浄液の
飛散を防止するためのカップが設けられている。このカ
ップの上側はスピンチャックにウエハを受け渡しするた
めに開口部が設けられており、その上方からフィルター
を通した清浄な空気がカップ内に向けて供給されるよう
になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は洗浄液
吐出ノズルへ供給された温められた薬液が洗浄液吐出ノ
ズルに届く前に冷却されてしまい、このためにウエハへ
所定温度に保持された薬液を供給することができなかっ
た。このような薬液処理では薬液の性能が十分に発揮さ
れず、ウエハの洗浄品質向上が妨げられていた。また、
スピンチャックの上部が開口しているウエハ洗浄装置に
よる洗浄処理が終了した後には、ウエハに多くのウォー
ターマークが発生する問題があり、このウォーターマー
クの発生を防止して、ウエハの品質を高めることが強く
要望されている。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、処理液の温度制御、特に、処理液の温度低
下を防止して液処理を行うことができる液処理装置を提
供することを目的とする。また本発明は、基板における
ウォーターマークの発生を抑制した液処理装置と液処理
方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点によ
れば、基板に処理液を供給して液処理を行う液処理装置
であって、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に
保持された基板に処理液を供給する処理液吐出ノズル
と、前記保持手段を囲繞するカップと、前記保持手段お
よび前記カップを収容するチャンバと、を具備し、前記
処理液吐出ノズルは、処理液の供給源から供給された処
理液が内部を流れ、その先端部から前記保持手段に保持
された基板に前記処理液を吐出するパイプ部材と、前記
パイプ部材を囲繞する外筒部材と、を有し、前記外筒部
材は二重管構造を有し、その内部に所定の温度に調整さ
れた液体を流すことによって前記パイプ部材を流れる処
理液が温度制御されることを特徴とする液処理装置、が
提供される。

【０００９】このような液処理装置では、処理液の温度
低下が外筒部材を流れる液体によって抑制されるため
に、所定の温度に保持された処理液を基板に供給するこ
とが可能となり、これによって処理液の特性が引き出さ
れて基板の液処理品質を高めることが可能となる。ま
た、基板をチャンバ内で処理する場合には、チャンバへ
の処理液吐出ノズルの取り付け部分を密閉構造とするこ
とによって、チャンバの密閉度を高めることができる。

【００１０】本発明の第２の観点によれば、基板に対し
て液処理とその液処理に伴う乾燥処理を行う液処理装置
であって、基板を略水平姿勢で保持する保持手段と、前
記保持手段を回転させる回転手段と、前記保持手段を密
閉雰囲気に保持可能なチャンバと、前記保持手段に保持
された基板に処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、前
記保持手段に保持された基板の表面にその先端部から基
板乾燥用のガスを噴射するガス吐出ノズルと、を具備
し、前記チャンバによって形成された密閉空間内で前記
保持手段に保持された基板を回転させながら、少なくと
も前記ガス吐出ノズルの先端部を前記基板の略中心と周
縁との間で移動させつつ前記ガス吐出ノズルからガスを
前記基板に噴射することにより前記基板の乾燥が行われ
ることを特徴とする液処理装置、が提供される。

【００１１】本発明の第３の観点によれば、基板に対し
て液処理とその液処理に伴う乾燥処理を行う液処理装置
であって、基板を略水平姿勢で保持する保持手段と、前
記保持手段を回転させる回転手段と、前記保持手段を密
閉雰囲気に保持可能なチャンバと、前記保持手段に保持
された基板にその先端部から処理液とガスを吐出する吐
出ノズルと、前記保持手段に保持された基板への処理液
の吐出が終了した後に、前記吐出ノズルにガスを供給す
ることによって前記吐出ノズルの内部に残留する処理液
を吐出除去し、続いて前記吐出ノズルから前記基板を乾
燥させるためのガスが噴射されるように前記吐出ノズル
の動作を制御する吐出ノズル制御機構と、を具備し、前
記チャンバによって形成された密閉空間内で前記保持手
段に保持された基板を回転させながら、少なくとも前記
吐出ノズルの先端部を前記基板の略中心と周縁との間で
移動させつつ前記吐出ノズルからガスを前記基板に噴射
することにより前記基板の乾燥が行われることを特徴と
する液処理装置、が提供される。

【００１２】本発明の第４の観点によれば、基板に対し
て液処理とその液処理に伴う乾燥処理を行う液処理方法
であって、基板を略水平に保持する工程と、前記基板に
所定の処理液を供給して液処理を行う工程と、前記基板
を窒素雰囲気に保持された密閉空間内に保持して、前記
基板を回転させながら前記基板に基板乾燥用のガスを噴
射して前記基板を乾燥する工程と、を有することを特徴
とする液処理方法、が提供される。

【００１３】これら第２から第４の観点に係る液処理装
置および液処理方法によれば、液処理後に、窒素ガス等
の不活性ガス雰囲気に保持された密閉空間内で基板を回
転させながら基板に乾燥ガスを噴射することによって、
基板にウォーターマークが発生することが抑制され、基
板の品質が高められる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態で
は、本発明を、ウエハの搬入から洗浄／乾燥処理、搬出
を一貫して行う洗浄処理システムに備えられ、ウエハの
表裏面を同時に洗浄処理することができる洗浄処理ユニ
ットに適用した場合について説明する。

【００１５】図１は洗浄処理システム１の概略構造を示
す平面図であり、図２はその側面図である。洗浄処理シ
ステム１は、ウエハＷに洗浄処理および洗浄処理後の熱
的処理を施す洗浄処理部２と、洗浄処理部２に対してウ
エハＷを搬入出する搬入出部３から構成されている。搬
入出部３は、複数枚、例えば２５枚のウエハＷを略水平
姿勢で鉛直方向に所定の間隔で収容可能なフープ（ＦＯ
ＵＰ；front openingunified pod）Ｆを載置するための
載置台６が設けられたイン・アウトポート４と、載置台
６に載置されたフープＦと洗浄処理部２との間でウエハ
Ｗの受け渡しを行うウエハ搬送装置７が備えられたウエ
ハ搬送部５から構成されている。

【００１６】フープＦにおいて、ウエハＷはフープＦの
１側面を通して搬入出され、この側面には開閉可能な蓋
体が設けられている。またフープＦの内壁には、ウエハ
Ｗを所定間隔で保持するための棚板が設けられており、
ウエハＷを収容する２５カ所のスロットが形成されてい
る。ウエハＷは表面（半導体デバイスを形成する面をい
うものとする）が上面（ウエハＷを水平に保持した場合
に上側となっている面をいうものとする）となっている
状態で各スロットに１枚ずつ収容される。

【００１７】イン・アウトポート４の載置台６上には、
例えば、３個のフープＦをＹ方向に並べて所定位置に載
置することができるようになっている。フープＦは蓋体
が設けられた側面をイン・アウトポート４とウエハ搬送
部５との境界壁８側に向けて載置される。境界壁８にお
いてフープＦの載置場所に対応する位置には窓部９が形
成されており、窓部９のウエハ搬送部５側には窓部９を
開閉するシャッタ１０が設けられている。

【００１８】シャッタ１０は、フープＦに設けられた蓋
体をも開閉することができるようになっており、窓部９
の開閉と同時にフープＦの蓋体を開閉する。フープＦが
載置台６の所定位置に載置されていないときにはシャッ
タ１０が動作しないように、シャッタ１０にインターロ
ックを設けることが好ましい。窓部９を開口してフープ
Ｆのウエハ搬入出口とウエハ搬送部５とを連通させる
と、ウエハ搬送部５に設けられたウエハ搬送装置７のフ
ープＦへのアクセスが可能となり、ウエハＷの搬送を行
うことが可能な状態となる。なお、窓部９の上部には図
示しないウエハ検査装置が設けられており、フープＦ内
に収納されたウエハＷの枚数と状態をスロット毎に検出
することができるようになっている。このようなウエハ
検査装置はシャッタ１０に装着させることも可能であ
る。

【００１９】ウエハ搬送部５に設けられたウエハ搬送装
置７はＹ方向に移動可能である。またウエハ搬送装置７
はウエハＷを保持する搬送ピック１１を有し、この搬送
ピック１１はＸ方向にスライド自在であり、かつ、Ｚ方
向に昇降可能であり、かつ、Ｘ−Ｙ平面内（θ方向）で
回転自在となっている。これによりウエハ搬送装置７を
載置台６に載置された任意のフープＦと対向する位置へ
移動させて、搬送ピック１１を対向しているフープＦの
任意の高さのスロットにアクセスさせることができる。

【００２０】またウエハ搬送装置７を洗浄処理部２に設
けられた２台のウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６・１
７（ウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１７の位置は後に示
す図３参照）と対向する位置に移動させて、搬送ピック
１１をウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６・１７にアク
セスさせることができる。つまり、ウエハ搬送装置７
は、フープＦに対してウエハＷの搬入出を行うととも
に、洗浄処理部２側から搬入出部３側へ、逆に搬入出部
３から洗浄処理部２側へウエハＷを搬送する。

【００２１】洗浄処理部２は、ウエハ搬送部５との間で
ウエハＷの受け渡しを行うためにウエハＷを一時的に載
置する２台のウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６・１７
と、ウエハＷの表面と裏面を同時に洗浄処理する４台の
洗浄処理ユニット（ＣＬＮ）１２・１３・１４・１５
と、洗浄処理後のウエハＷを加熱処理する３台のホット
プレートユニット（ＨＰ）１９・２０・２１（ホットプ
レートユニット（ＨＰ）２０・２１の位置は後に示す図
３参照）と、加熱されたウエハＷを冷却する冷却ユニッ
ト（ＣＯＬ）２２（冷却ユニット（ＣＯＬ）２２の位置
は後に示す図３参照）と、これら全てのユニットにアク
セス可能であり、これらのユニット間でウエハＷの搬送
を行う主ウエハ搬送装置１８と、を有している。

【００２２】また、洗浄処理部２には、洗浄処理システ
ム１全体を稼働させるための電源である電源ユニット
（ＰＵ）２３と、洗浄処理システム１を構成する各ユニ
ットおよび洗浄処理システム１全体の動作・制御を行う
機械制御ユニット（ＭＣＵ）２４と、洗浄処理ユニット
（ＣＬＮ）１２〜１５に送液する所定の洗浄液を貯蔵す
る薬液貯蔵ユニット（ＣＴＵ）２５が設けられている。
電源ユニット（ＰＵ）２３は図示しない主電源と接続さ
れる。洗浄処理部２の天井には、各ユニットおよび主ウ
エハ搬送装置１８に清浄な空気をダウンフローするため
のフィルターファンユニット（ＦＦＵ）２６が設けられ
ている。

【００２３】薬液貯蔵ユニット（ＣＴＵ）２５と電装ユ
ニット（ＰＵ）２３と機械制御ユニット（ＭＣＵ）２４
を洗浄処理部２の外側に設置することによって、または
外部に引き出すことによって、この面（Ｙ方向側面）か
らウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６・１７、主ウエハ
搬送装置１８、ホットプレートユニット（ＨＰ）１９〜
２１、冷却ユニット（ＣＯＬ）２２のメンテナンスを容
易に行うことが可能となる。

【００２４】図３はウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６
・１７と、ウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６・１７の
Ｘ方向に隣接する主ウエハ搬送装置１８と、ホットプレ
ートユニット（ＨＰ）１９〜２１と、冷却ユニット（Ｃ
ＯＬ）２２の概略配置を示す断面図である。ウエハ受渡
ユニット（ＴＲＳ）１６・１７は上下２段に積み重ねら
れて配置されており、例えば、下段のウエハ受渡ユニッ
ト（ＴＲＳ）１７は、搬入出部３側から洗浄処理部２側
へ搬送するウエハＷを載置するために用い、一方、上段
のウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６は、洗浄処理部２
側から搬入出部３側へ搬送するウエハＷを載置するため
に用いることができる。

【００２５】フィルターファンユニット（ＦＦＵ）２６
からのダウンフローの一部は、ウエハ受渡ユニット（Ｔ
ＲＳ）１６・１７と、その上部の空間を通ってウエハ搬
送部５に向けて流出する構造となっている。これによ
り、ウエハ搬送部５から洗浄処理部２へのパーティクル
等の侵入が防止され、洗浄処理部２の清浄度が保持され
るようになっている。

【００２６】主ウエハ搬送装置１８は、Ｚ方向に延在す
る垂直壁２７・２８およびこれらの間の側面開口部２９
を有する筒状支持体３０と、その内側に筒状支持体３０
に沿ってＺ方向に昇降自在に設けられたウエハ搬送体３
１とを有している。筒状支持体３０はモータ３２の回転
駆動力によって回転可能となっており、それに伴ってウ
エハ搬送体３１も一体的に回転されるようになってい
る。

【００２７】ウエハ搬送体３１は、搬送基台３３と、搬
送基台３３に沿って前後に移動可能な３本の搬送アーム
３４・３５・３６とを備えており、搬送アーム３４〜３
６は、筒状支持体３０の側面開口部２９を通過可能な大
きさを有している。これら搬送アーム３４〜３６は、搬
送基台３３内に内蔵されたモータおよびベルト機構によ
ってそれぞれ独立して進退移動することが可能となって
いる。ウエハ搬送体３１は、モータ３７によってベルト
３８を駆動させることにより昇降する。なお、符号３９
は駆動プーリー、４０は従動プーリーである。

【００２８】ウエハＷの強制冷却を行う冷却ユニット
（ＣＯＬ）２２の上には、ホットプレートユニット（Ｈ
Ｐ）１９〜２１が３台積み重ねられて設けられている。
なお、ウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６・１７の上部
の空間に、ホットプレートユニット（ＨＰ）１９〜２１
と冷却ユニット（ＣＯＬ）２２を設けることも可能であ
る。この場合には、図１と図３に示されるホットプレー
トユニット（ＨＰ）１９〜２１および冷却ユニット（Ｃ
ＯＬ）２２の位置をその他のユーティリティ空間として
利用することができる。

【００２９】洗浄処理ユニット（ＣＬＮ）１２〜１５
は、上下２段で各段に２台ずつ設けられている。洗浄処
理ユニット（ＣＬＮ）１２と洗浄処理ユニット（ＣＬ
Ｎ）１４は、その境界をなしている壁面４１に対してほ
ぼ対称な構造を有しており、このことは洗浄処理ユニッ
ト（ＣＬＮ）１３と洗浄処理ユニット（ＣＬＮ）１５に
ついても同様である。また洗浄処理ユニット（ＣＬＮ）
１２〜１５は同等の構成（部材および機能）を備えてい
る。そこで、以下、洗浄処理ユニット（ＣＬＮ）１２を
例として 、その構造について詳細に以下に説明するこ
ととする。

【００３０】図４は洗浄処理ユニット（ＣＬＮ）１２の
概略平面図であり、図５はその概略断面図である。洗浄
処理ユニット（ＣＬＮ）１２はハウジング４２を有し、
ハウジング４２の内部にはアウターチャンバ４３が設け
られている。また、アウターチャンバ４３の内部にはイ
ンナーカップ４７が設けられ、インナーカップ４７の内
部にはウエハＷを保持するスピンチャック４６と、スピ
ンチャック４６に保持されたウエハＷの裏面と所定間隔
で対向可能なアンダープレート４８が設けられている。

【００３１】ハウジング４２には窓部４４ａが形成され
ており、この窓部４４ａは第１シャッタ４４により開閉
自在となっている。図４および図５にはこの第１シャッ
タ４４を駆動する機構は図示していない。搬送アーム３
４（または３５、３６）は洗浄処理ユニット（ＣＬＮ）
１２に対してこの窓部４４ａを通してウエハＷを搬入出
し、窓部４４ａはウエハＷの搬入出時以外は第１シャッ
タ４４によって閉塞された状態に保持される。第１シャ
ッタ４４はハウジング４２の内部から窓部４４ａを開閉
するようになっている。これによりハウジング４２の内
部が陽圧になった場合におけるハウジング４２内の雰囲
気の外部への漏洩が抑制される。

【００３２】ウエハＷの洗浄処理はアウターチャンバ４
３の内部において行われる。アウターチャンバ４３には
窓部４５ａが形成され、この窓部４５ａは図示しないシ
リンダ駆動機構等によって移動可能な第２シャッタ４５
によって開閉自在となっている。搬送アーム３４（また
は３５、３６）は、窓部４４ａおよび窓部４５ａを通し
てアウターチャンバ４３内に進入／退出し、スピンチャ
ック４６に対してウエハＷの受け渡しを行う。窓部４５
ａはウエハＷの受け渡し時以外は第２シャッタ４５によ
って閉塞された状態に保持される。

【００３３】第２シャッタ４５はアウターチャンバ４３
の内部から窓部４５ａを開閉するようになっているため
に、アウターチャンバ４３内が陽圧になった場合にも、
アウターチャンバ４３内部の雰囲気が外部に漏れ出ない
ようになっている。なお、第１シャッタ４４と第２シャ
ッタ４５とを共通の駆動機構によって駆動し、窓部４４
ａと窓部４５ａを同時に開閉するようにしてもよい。

【００３４】アウターチャンバ４３の上壁には、アウタ
ーチャンバ４３内に窒素ガス（Ｎ_２）を供給するガス供
給口８９が設けられている。このガス供給口８９は、ア
ウターチャンバ４３内にダウンフローを形成し、スピン
チャック４６に保持されたウエハＷに吐出された薬液が
蒸発してアウターチャンバ４３内に充満することを防止
する。またこのようなダウンフローを形成することによ
って、ウエハＷの表面にウォーターマークが生じ難くな
るという効果も得られる。なお、アウターチャンバ４３
の底壁に排気・排液を行うドレイン８５が設けられてい
る。

【００３５】インナーカップ４７は、上部にテーパー部
が形成され、底壁にドレイン８８が形成された構造を有
している。インナーカップ４７は、その上端がスピンチ
ャック４６に保持されたウエハＷよりも上方に位置し、
かつ、テーパー部がウエハＷを囲繞する位置（図５にお
いて実線で示される位置、以下「処理位置」という）
と、その上端がスピンチャック４６に保持されたウエハ
Ｗよりも下側の位置（図５において点線で示される位
置、以下「退避位置」という）との間で昇降自在となっ
ている。

【００３６】インナーカップ４７は、搬送アーム３４
（または３５、３６）とスピンチャック４６との間でウ
エハＷの受け渡しが行われる際には搬送アーム３４の進
入／退出を妨げないように退避位置に保持される。一
方、スピンチャック４６に保持されたウエハＷに洗浄処
理が施される際には処理位置に保持される。これにより
ウエハＷに吐出された洗浄液の周囲への飛散が防止され
る。またウエハＷの洗浄処理に用いられた洗浄液はドレ
イン８８へと導かれる。ドレイン８８には、図示しない
洗浄液回収ラインと排気ダクトが接続されており、イン
ナーカップ４７内で発生するミスト等のアウターチャン
バ４３内への拡散が防止され、また洗浄液が回収または
廃棄（排液）されるようになっている。

【００３７】スピンチャック４６は、回転プレート６１
と、回転プレート６１と接続された回転筒体６２とを有
し、ウエハＷを支持する支持ピン６３とウエハＷを保持
する保持ピン６４が回転プレート６１の周縁部に取り付
けられている。搬送アーム３４（または３５、３６）と
スピンチャック４６との間のウエハＷの受け渡しは、こ
の支持ピン６３を利用して行われる。支持ピン６３は、
ウエハＷを確実に支持する観点から、少なくとも３箇所
に設けることが好ましい。

【００３８】保持ピン６４は、搬送アーム３４（または
３５、３６）とスピンチャック４６との間でのウエハＷ
の受け渡しを妨げないように、図示しない押圧機構によ
って回転プレート６１の下部に位置する部分を回転プレ
ート６１側に押し当てることにより、保持ピン６４の上
先端が回転プレート６１の外側へ移動するように傾斜さ
せることができるようになっている。保持ピン６４もウ
エハＷを確実に保持する観点から、少なくとも３箇所に
設けることが好ましい。

【００３９】回転筒体６２の外周面にはベルト６５が巻
回されており、ベルト６５をモータ６６によって周動さ
せることにより、回転筒体６２および回転プレート６１
を回転させて、保持ピン６４に保持されたウエハＷを回
転させることができるようになっている。保持ピン６４
の重心の位置を調整することによって、ウエハＷの回転
時に保持ピン６４がウエハＷを保持する力を調整するこ
とができる。例えば、保持ピン６４の重心を回転プレー
ト６１よりも下側に設けると、回転プレート６１よりも
下側の部分に遠心力が掛かることによって、上先端部は
内側へ移動しようとするため、これによってウエハＷを
保持する力が高められる。

【００４０】アンダープレート４８は回転プレート６１
の中央部および回転筒体６２内を貫挿して設けられたシ
ャフト６７に接続されている。シャフト６７は水平板６
８の上面に固定されており、この水平板６８はシャフト
６７と一体的にエアシリンダ等を有する昇降機構６９に
より鉛直方向に昇降可能となっている。アンダープレー
ト４８およびシャフト６７には、薬液や純水などの洗浄
液や乾燥ガスをウエハＷの裏面に向けて供給する下部洗
浄液供給路８７が設けられている。

【００４１】スピンチャック４６と搬送アーム３４（ま
たは３５、３６）との間でウエハＷの受け渡しが行われ
る際には、アンダープレート４８は搬送アーム３４と衝
突しないように回転プレート６１に近接する位置に降下
される。ウエハＷの裏面に対して洗浄処理を行う際に
は、アンダープレート４８は保持ピン６４に保持された
ウエハＷの裏面に近接する位置へ上昇され、ウエハＷへ
洗浄液等を下部洗浄液供給路８７を通して吐出する。な
お、アンダープレート４８を所定高さに固定し、回転筒
体６２を昇降させることによって、保持ピン６４に保持
されたウエハＷとアンダープレート４８との間隔を洗浄
処理の進行に合わせて調整するようにしてもよい。

【００４２】アウターチャンバ４３の外部には、スピン
チャック４６に保持されたウエハＷの表面に薬液、純
水、窒素ガスを吐出するノズルアーム５１の先端側の所
定部分を格納するアーム格納室５０が設けられている。
ノズルアーム５１は、薬液と純水と窒素ガスを吐出可能
な薬液ノズル５１ａと、ウエハＷの表面にウエハＷ乾燥
用の窒素ガスのみを噴射可能な乾燥ノズル５１ｂと、を
有している。

【００４３】図６はノズルアーム５１の正面図とノズル
アーム５１へ薬液等を送液する薬液供給システム７０の
概略構成を示す説明図であり、図７は薬液ノズル５１ａ
の概略内部構造を示す断面図であり、図８はノズルアー
ム５１の動作形態（移動形態）を示す側面図である。

【００４４】薬液供給システム７０は、薬液を温めるヒ
ータ７１ａが内部に設けられた薬液貯留タンク７１と、
薬液貯留タンク７１内の薬液を循環させる配管７２およ
びポンプ７３と、配管７２内での薬液の温度低下を防止
するヒータ７２ａと、配管７２内で薬液に含まれるパー
ティクル等をトラップするフィルタ７２ｂと、配管７２
を流れる薬液を薬液ノズル５１ａへの送液へと切り替え
るバルブ７４ａと、バルブ７４ａから薬液ノズル５１ａ
へ薬液を送液する配管７５と、配管７５内を流れる薬液
の温度低下を防止するために配管７５の周囲に設けられ
たヒータ７５ａとを有している。

【００４５】薬液貯留タンク７１には、複数の薬液また
は純水を供給することができるようになっており、必要
に応じて複数の薬液を混合したり、薬液を希釈すること
ができるようになっている。薬液貯留タンク７１内の薬
液を循環させることによって、薬液貯留タンク７１内で
薬液が攪拌され、薬液の温度均一性が高められる。

【００４６】図６に示すように、薬液ノズル５１ａと乾
燥ノズル５１ｂとは略水平方向において並列に連結され
た構造を有している。薬液ノズル５１ａへは、薬液、純
水、窒素ガスが供給されるようになっており、薬液ノズ
ル５１ａの基端側に設けられたバルブ７４ｂ・７４ｃ・
７４ｄの開閉を切り替えることによって、薬液、純水、
窒素ガスのいずれかを吐出させることができるようにな
っている。一方、乾燥ノズル５１ｂへは窒素ガスのみが
供給されるようになっている。

【００４７】図７に示すように、薬液ノズル５１ａは、
内部に薬液供給システム７０から供給された薬液等が流
れるパイプ５２と、パイプ５２の先端に取り付けられた
ノズルチップ５２ａと、パイプ５２を囲繞して設けられ
た外筒部材５３とを有している。外筒部材５３はパイプ
５２の基端から先端までをほぼカバーしている。外筒部
材５３は二重管構造を有し、その内部に流体を流すこと
が可能となっている。

【００４８】例えば、外筒部材５３の内部に所定温度に
温められた温調水を流すことによって、パイプ５２を流
れる薬液の温度低下を防止することができる。これによ
って、薬液の性能を最大限に引き出された処理が行わ
れ、ウエハＷの品質が高められる。このような温調水は
循環させてもよいし、外筒部材５３内に供給された後に
廃棄されるようにしてもよい。温調水の温度は、薬液の
温度に合わせて、適宜、変えることは容易である。ま
た、外筒部材５３の周囲をさらにガラスウール等の保温
材が充填された管体内に保持することによって、その保
温性を高めることも好ましい。

【００４９】ノズルアーム５１は略筒状の保持部材５４
に保持されている。保持部材５４には３枚の板状部材５
４ａ・５４ｂ・５４ｃが所定の間隔で保持部材５４に取
り付けられている。アーム格納室５０を形成する壁部５
０ａは３重壁構造となっており、壁部５０ａには孔部８
６が設けられている。板状部材５４ａ・５４ｂは壁部５
０ａに嵌合されて孔部８６を閉塞し、板状部材５４ｃは
壁部５０ａの内部から孔部８６を閉塞している。板状部
材５４ａ〜５４ｃと壁部５０ａとの間はシール構造とな
っており、アーム格納室５０内の雰囲気が外部へ漏れ難
くなっている。

【００５０】アーム格納室５０の外側において、板状部
材５４ａには略Ｌ字型のアーム５５が取り付けられてお
り、このＬ字型アーム５５は昇降機構５６ａに連結され
ている。この昇降機構５６ａを動作させてＬ字型アーム
５５を昇降することによって、板状部材５４ａと保持部
材５４を昇降させること、つまり保持部材５４に保持さ
れたノズルアーム５１を昇降させることができるように
なっている。

【００５１】保持部材５４には蛇腹状の伸縮部５４ｄが
設けられており、アーム格納室５０の外側において、ノ
ズルアーム５１には、ノズルアーム５１をその長手方向
に直線的にスライドさせるアームスライド機構５６ｂが
設けられている。また、アーム格納室５０を形成してい
るアウターチャンバ４３の壁部分には窓部４３ａが設け
られており、この窓部４３ａは扉機構４３ｂによって開
閉自在となっている。

【００５２】窓部４３ａを開口し、昇降機構５６ａによ
りノズルアーム５１の高さを調整した状態で、アームス
ライド機構５６ｂを駆動することよって、ノズルアーム
５１の先端側をアウターチャンバ４３の内部に進入さ
せ、またはアウターチャンバ４３の内部から退出させる
ことができる。

【００５３】図８に実線で示されるように、伸縮部５４
ｄが最も縮んだ状態では、ノズルアーム５１の先端側は
アーム格納室５０内に収容された状態となる。一方、伸
縮部５４ｄが最も伸びた状態では、点線で示されるよう
に、ノズルチップ５２ａはウエハＷの略中心に配置され
る。ノズルチップ５２ａがインナーカップ４７内に配置
された状態で、昇降機構５６ａを動作させ、ノズルアー
ム５１を降下させることによって、ノズルチップ５２ａ
の先端とウエハＷの距離を調整することができる。さら
に、この状態からノズルチップ５２ａがウエハＷの略中
心と周縁との間で直線的にスライドするようにアームス
ライド機構５６ｂを駆動させることができる。

【００５４】図８に示すように、薬液ノズル５１ａから
ウエハＷに向けて薬液等を吐出することができる状態に
おいては、アウターチャンバ４３の内部とアーム格納室
５０とは窓部４３ａを通して連通した状態となる。しか
し、前述したように、壁部５０ａに設けられた孔部８６
は板状部材５４ａ〜５４ｃによってシールされているた
めに、アウターチャンバ４３内の雰囲気がアーム格納室
５０を通して外部に漏れることは防止される。

【００５５】ノズルアーム５１においてアーム格納室５
０に収容されている部分や保持部材５４の表面には、ウ
エハＷの洗浄処理に使用される薬液に対する耐食性に優
れた樹脂、例えば、フッ素樹脂等によるコーティングを
施すことが好ましく、これによりノズルアーム５１等の
耐久性を向上させることができる。アーム格納室５０の
内壁やアウターチャンバ４３の内壁、アウターチャンバ
４３内に配置される種々の部品についても、必要に応じ
てこのようなコーティングを施してもよい。

【００５６】なお、アーム格納室５０には、薬液ノズル
５１ａと乾燥ノズル５１ｂの先端部分を洗浄する洗浄機
構を設けることができる。

【００５７】次に、洗浄処理システム１におけるウエハ
Ｗの洗浄工程について説明する。図９は洗浄処理の概略
工程を示すフローチャートである。最初に、搬送ロボッ
トやオペレータによって、未洗浄のウエハＷが収納され
たフープＦがイン・アウトポート４の載置台６上の所定
位置に載置される（ステップ１）。この載置台６に載置
されたフープＦから搬送ピック１１によって１枚ずつウ
エハＷが取り出され（ステップ２）、取り出されたウエ
ハＷは、例えば、ウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６に
搬送される（ステップ３）。

【００５８】次いで、主ウエハ搬送装置１８は、搬送ア
ーム３４〜３６のいずれか、例えば、搬送アーム３４を
用いて、ウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１６に載置され
たウエハを取り出し（ステップ４）、洗浄処理ユニット
（ＣＬＮ）１２〜１５のいずれか、例えば、洗浄処理ユ
ニット（ＣＬＮ）１２に搬入する（ステップ５）。

【００５９】このステップ５は次の順序で行われる。最
初に、ハウジング４２に設けられた第１シャッタ４４と
アウターチャンバ４３に設けられた第２シャッタ４５が
開かれる。これとほぼ同時またはこの操作前に、インナ
ーカップ４７は退避位置に保持され、アンダープレート
４８は回転プレート６１に近い位置へと降下され、そこ
で保持される。この状態で、搬送アーム３４はアウター
チャンバ４３内に進入し、スピンチャック４６に設けら
れた支持ピン６３にウエハＷを受け渡す。

【００６０】ウエハＷが支持ピン６３に支持されたら、
搬送アーム３４をアウターチャンバ４３から退出させ、
第１シャッタ４４および第２シャッタ４５を閉じる。こ
のような一連の処理が終了する前に、薬液供給システム
７０では薬液を所定の温度に温めて保持し、また、薬液
ノズル５１ａの外筒部材５３の内部に温調水を循環させ
て、薬液ノズル５１ａの温度を調整しておく。

【００６１】窓部４３ａを開いて、ノズルアーム５１の
先端部をアウターチャンバ４３の内部に進入させて、ノ
ズルチップ５２ａがインナーカップ４７の内側に入った
後に、インナーカップ４７を上昇させて、その上端がウ
エハＷよりも高くなるような状態で保持する（ステップ
６）。こうしてウエハＷの薬液処理を開始することがで
きる（ステップ７）。ウエハＷを回転させずに薬液処理
を行う場合には、ウエハＷは支持ピン６３に支持された
状態で維持してもよい。一方、ウエハＷを回転させなが
ら薬液処理を行う場合や薬液処理後にウエハＷを回転さ
せながら行うリンス処理やガス乾燥処理時には、ウエハ
Ｗを回転させる前に保持ピン６４にウエハＷを保持させ
る。

【００６２】ウエハＷの表面の薬液処理方法としては、
ウエハＷを静止またはゆっくりした回転数で回転させた
状態でウエハＷ上に薬液のパドルを形成し、所定時間保
持する方法や、ウエハＷを所定の回転数で回転させた状
態で薬液ノズル５１ａから所定量の薬液をウエハＷに吐
出しながら、薬液ノズル５１ａの先端のノズルチップ５
２ａがウエハＷの中心部と周縁部との間で直線的にスキ
ャンするように薬液ノズル５１ａ（ノズルアーム５１）
を進退させる方法等が挙げられる。この薬液処理におい
て、ウエハＷやアンダープレート４８からこぼれ落ちた
薬液は、ドレイン８８から排液され、再利用または廃棄
される。

【００６３】従来の薬液ノズルには温度調節機能が取り
付けられていなかったために、吐出開始時に薬液の熱が
薬液ノズルに奪われてしまい、温度が低下した薬液がウ
エハＷに供給されてしまう問題があった。薬液ノズルの
温度は薬液供給時間の経過にしたがって上昇するために
薬液の温度低下が抑制され、これによって所定時間経過
後には薬液の温度低下は無視できるようになるが、この
ときには処理時間の終了時間が近づいているために、結
果的に薬液処理を所定の薬液温度で行うことはできなか
った。

【００６４】しかし、薬液ノズル５１ａは温調水によっ
て温められているために、ウエハＷに吐出される薬液の
温度低下が防止され、これによりウエハＷを所定温度の
薬液によって処理することができる。こうして薬液の特
性を十分に引き出した薬液処理を行うことができるため
に、ウエハＷの品質が高められる。

【００６５】ウエハＷの裏面の薬液処理は、アンダープ
レート４８をウエハＷの裏面に近接させて、下部洗浄液
供給路８７からウエハＷとアンダープレート４８との間
に薬液を供給して薬液層を形成し、所定時間保持するこ
とによって行うことができる。この場合において、ウエ
ハＷを静止状態で保持するか、または薬液層が保持され
るようにゆっくりとした回転数でウエハＷを回転させる
かは、ウエハＷの表面の薬液処理条件との関係で定ま
る。

【００６６】薬液処理終了後には、ウエハＷから薬液を
除去するリンス処理を行う（ステップ８）。ウエハＷの
表面のリンス処理は、インナーカップ４７を退避位置に
下げた状態において、ノズルチップ５２ａがウエハＷの
略中心と周縁との間で直線的に移動するように薬液ノズ
ル５１ａをスライドさせながら薬液ノズル５１ａから純
水をウエハＷに吐出し、これと同時にウエハＷを所定の
回転数で回転させてウエハＷ上の薬液および純水を遠心
力によって振り切ることによって行われる。ウエハＷか
ら振り切られた薬液と純水は、アウターチャンバ４３の
底壁に設けられたドレイン８５から排出される。なお、
リンス処理時には、薬液ノズル５１ａ内に残留していた
薬液が最初に吐出されて薬液ノズル５１ａの内部の洗浄
が同時に行われる。

【００６７】なお、リンス処理においては、薬液ノズル
５１ａからの純水の吐出を一時的に停止してウエハＷを
高速回転させ、ウエハＷ上の純水を一旦除去した後に、
ウエハＷの回転数を戻して再びウエハＷの表面にリンス
液を吐出するという手順を繰り返して行ってもよい。ま
た、リンス処理の間は、外筒部材５３の内部に温調水を
流した状態で保持してもよく、また温調水の流れを止め
てもよい。

【００６８】リンス処理の終了時には、ウエハＷに純水
の膜が残っている状態で、薬液ノズル５１ａから窒素ガ
スを吐出して薬液ノズル５１ａ内に残っている純水を吐
出する。ウエハＷの表面には液膜が残っているために、
噴射した窒素ガスに純水が混じっていても、それが原因
でウォーターマークが発生することはない。また、この
ようなガス噴射を行うことによって、このとき薬液ノズ
ル５１ａ内の乾燥が行われ、次の乾燥処理時に薬液ノズ
ル５１ａから純水がこぼれ落ちることが防止されるとと
もに、薬液ノズル５１ａから次のウエハＷへ薬液を吐出
する際に、純水の混ざった薬液がウエハＷに吐出される
ことが防止される。

【００６９】ウエハＷの裏面のリンス処理は、ウエハＷ
とアンダープレート４８との間に下部洗浄液供給路８７
から純水等を供給して薬液を流し出すことによって行わ
れる。リンス処理時のウエハＷの回転数は、ウエハＷの
表面のリンス処理条件を考慮しながら、ウエハＷの裏面
全体に純水があたるように設定される。

【００７０】このようなリンス処理が終了した後にウエ
ハＷの乾燥処理を行う（ステップ９）。ウエハＷの表面
の乾燥処理は、ウエハＷを高速回転させながら、乾燥ノ
ズル５１ｂから窒素ガスをウエハＷに向けて噴射するこ
とによって行われる。このとき、乾燥ノズル５１ｂの先
端がウエハＷの略中心と周縁との間で直線的に移動する
ように、乾燥ノズル５１ｂ（ノズルアーム５１）をスキ
ャンさせることが好ましい。これによりウエハＷ全体を
均一に乾燥させることができる。

【００７１】なお、薬液ノズル５１ａから窒素ガスを噴
射させて、ウエハＷの乾燥処理を行うことも可能ではあ
るが、この場合には、パイプ５２の内壁に純水が付着し
ていると、その純水がウエハＷにミスト状となって噴射
されるために、ウオーターマークの発生を引き起こしか
ねない。しかし、乾燥ノズル５１ｂからは窒素ガスのみ
を噴射することができるために、このようなおそれは生
じない。

【００７２】また、このような乾燥ノズル５１ｂのスキ
ャンは、ウエハＷを回転させることによるウエハＷの乾
燥速度に追随したステップで行うことが好ましい。例え
ば、回転数１０００ｒｐｍでのウエハＷの回転中に、乾
燥ノズル５１ｂからの窒素ガスの噴射をウエハＷの略中
心から開始する。ウエハＷ上の水膜はその中心から周縁
に向けて移動するために、その水膜の切れ目を追いかけ
ながら乾燥ノズル５１ｂをウエハＷの中心から周縁に向
けて、例えば、１０ｍｍ／秒の速さでスキャンする。

【００７３】乾燥ノズル５１ｂのスキャン速度はウエハ
Ｗの回転数によって変えてもよい。例えば、ウエハＷの
回転数を２０００ｒｐｍとした場合には、乾燥ノズル５
１ｂのスキャン速度を２０ｍｍ／秒とすることができ
る。また、乾燥ノズル５１ｂのスキャン速度を、ウエハ
Ｗの中心部で１０ｍｍ／秒とし、ウエハＷの周縁部で２
０ｍｍ／秒とするように、スキャンの途中でスキャン速
度を変えてもよい。

【００７４】ウエハＷの裏面の乾燥処理は、高速回転す
るウエハＷにアンダープレート４８に設けられた下部洗
浄液供給路８７からウエハＷの裏面に向かって窒素ガス
を供給することによって行われる。

【００７５】このように、アウターチャンバ４３内とい
う密閉雰囲気下で、ウエハＷに窒素ガスを噴射しながら
ウエハＷの乾燥処理を行うことによって、ウエハＷへの
ウォーターマークの発生を防止することができる。この
ことについて以下に説明する。図１０は、ウエハＷの乾
燥処理時の状態（条件）を模式的に示すとともに、各状
態でウエハＷの乾燥処理を行った場合の乾燥処理後のウ
エハＷの表面で観察されたウォーターマークの数をグラ
フで示した説明図である。

【００７６】図１０に示す「条件Ａ」は、アウターチャ
ンバ４３が設けられることなく、開放状態において、窒
素ガスをウエハＷに噴射することなく、ウエハＷを回転
させるだけのスピン乾燥が行われる場合が示されてい
る。図１０に示す「条件Ｂ」は、アウターチャンバ４３
が設けられることなく、開放状態でウエハＷを回転させ
ながら、窒素ガスをウエハＷの中心から周縁に移動させ
つつウエハＷに噴射することによりウエハＷの乾燥が行
われる場合を示している。図１０に示す条件Ｃは、洗浄
処理ユニット（ＣＬＮ）１２における乾燥方法、つま
り、密閉されたアウターチャンバ４３内を窒素ガス雰囲
気に保持した状態において、ウエハＷを回転させながら
窒素ガスをウエハＷの中心から周縁に移動させつつウエ
ハＷに噴射することによりウエハＷの乾燥が行われる場
合を示している。

【００７７】図１０の各グラフに示されるように、条件
ＡでウエハＷの乾燥を行った場合には、非常に多くのウ
ォーターマークがウエハＷの全面にわたって観察され
た。これは、スピン乾燥のみではウエハＷの表面に純水
が残ってしまい、この純水によってウエハＷの表面が酸
化されたこと、および、乾燥処理中にウエハＷに空気が
巻き込まれることによるものと考えられる。

【００７８】条件ＢでウエハＷの乾燥を行った場合に
は、条件Ａよりも格段にウォーターマークの発生を抑制
することができるが、十分とは言えない。条件Ａの場合
のように乾燥処理中にウエハＷに空気が巻き込まれる
と、ウォーターマークが発生しやすくなるが、条件Ｂで
はウエハＷの近くでウエハＷに窒素ガスが接触するため
に、空気（酸素）の介在（ウエハＷへの空気の接触）が
少なくなり、これによってウォーターマークの発生が抑
制されたものと考えられる。

【００７９】条件ＣでウエハＷの乾燥を行った場合に
は、ウォーターマークの発生は殆どないことが確認され
た。これは、窒素ガス密閉雰囲気で、さらに窒素ガスを
スキャンさせるために、ウエハＷへの空気の介在がない
ことに起因すると考えられ、窒素ガスのスキャンを水膜
を追うように行っていることもまた、ウォーターマーク
の発生を効果的に防止しているものと考えられる。

【００８０】乾燥処理の終了後は、必要に応じて昇降機
構５６ａを駆動してノズルアーム５１を所定の高さに移
動させ、その後にアームスライド機構５６ｂを駆動して
ノズルアーム５１の先端部分をアーム格納室５０内に収
容し、窓部４３ａを扉機構４３ｂにより閉塞する（ステ
ップ１０）。続いて、アンダープレート４８を降下さ
せ、ウエハＷを保持ピン６４から支持ピン６３に移し替
える（ステップ１１）。次に、第１シャッタ４４と第２
シャッタ４５を開いて、例えば、搬送アーム３４をアウ
ターチャンバ４３内に進入させ、支持ピン６３に支持さ
れたウエハＷを搬送アーム３４へ移し替える。ウエハＷ
を保持した搬送アーム３４が洗浄処理ユニット（ＣＬ
Ｎ）１２から退出したら、第１シャッタ４４と第２シャ
ッタ４５を閉じる（ステップ１２）。

【００８１】こうして洗浄処理ユニット（ＣＬＮ）１２
から搬出されたウエハＷは、ホットプレートユニット
（ＨＰ）１９・２０・２１のいずれかに搬送されてそこ
で熱処理が行われ、その後に必要に応じて冷却ユニット
（ＣＯＬ）２２に搬送されて、そこで冷却処理され（ス
テップ１３）、さらに、そこから主ウエハ搬送装置１８
によってウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１７に搬送され
てそこに載置され、続いて搬送ピック１１がウエハ受渡
ユニット（ＴＲＳ）１７に載置されたウエハＷを取り出
して、そのウエハＷが収納されていたフープＦの元のス
ロットにウエハＷを収納する（ステップ１４）。

【００８２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこのような形態に限定されるものではな
い。例えば、図１１は、洗浄処理ユニット（ＣＬＮ）１
２のアウターチャンバ４３内に、スピンチャック４６に
保持されたウエハＷの表面と所定間隔で対向可能なトッ
ププレート４９を設けた形態を示す断面図である。トッ
ププレート４９は枢軸９０の下端に接続されており、モ
ータ９２によって回転可能となっている。枢軸９０は水
平板９１の下面に回転自在に支持され、水平板９１はア
ウターチャンバ４３の上壁に固定されたエアシリンダ等
からなる昇降機構９３により鉛直方向に昇降可能であ
る。枢軸９０とトッププレート４９には、下方に純水を
吐出することができる純水供給孔９５が設けられてい
る。

【００８３】スピンチャック４６と搬送アーム３４との
間でウエハＷの受け渡しが行われる際には、トッププレ
ート４９は搬送アーム３４と衝突しないようにアウター
チャンバ４３の上壁に近い位置に保持される。またウエ
ハＷの表面の薬液処理を行う際には、薬液ノズル５１ａ
によってウエハＷの表面に薬液が供給されてパドルが形
成された後にトッププレート４９を降下させることによ
って、トッププレート４９の下面をパドルに接触させ
て、ウエハＷの表面とトッププレート４９の間に薬液層
を形成する。

【００８４】このとき、トッププレート４９の温度が薬
液温度よりも低いことによって、薬液の温度が降下しな
いように、トッププレート４９にはヒータを内蔵させる
ことが好ましい。トッププレート４９によってウエハＷ
の表面に薬液層を形成した場合には、薬液の蒸発が抑制
される。

【００８５】このように、トッププレート４９を薬液層
の形成に用いた場合には、その後にウエハＷとトッププ
レートのリンス処理と乾燥処理を行う必要がある。この
ウエハＷとトッププレートのリンス処理は、純水供給孔
９５からウエハＷに純水を供給しながら、トッププレー
ト４９とウエハＷを所定の回転数で回転させることによ
って行うことができる。またトッププレートのリンス処
理が終了した後には、純水供給孔９５から純水を吐出す
ることなくトッププレート４９を回転させて、トッププ
レート４９をスピン乾燥すればよい。また、ウエハＷの
リンス処理は、さらに薬液ノズル５１ａを用いたリンス
処理を行ってもよい。なお、ウエハＷの乾燥処理は、乾
燥ノズル５１ｂを用いて行う。

【００８６】上記説明においては、薬液ノズル５１ａ
に、薬液、純水、窒素ガスが供給され、薬液ノズル５１
ａの内部に残留する純水を窒素ガスにより吐出除去する
形態について説明したが、例えば、薬液ノズル５１ａの
基端側から薬液ノズル５１ａ内の薬液または純水を吸引
して除去する機構を設けてもよい。本発明は洗浄装置に
限定されず、種々の処理液を用いて基板の液処理を行う
装置に対して適用することができる。なお、基板は半導
体ウエハに限らず、その他のＬＣＤ用ガラス基板やセラ
ミック基板等であってもよい。

【００８７】

【発明の効果】上述の通り、本発明によれば、処理液の
温度低下が防止されるために、所定の温度に保持された
処理液を基板に供給することが可能となり、これによっ
て処理液の特性が引き出されて基板の液処理品質を高め
ることが可能となる。また、基板をチャンバ内で処理す
る場合には、チャンバへの処理液吐出ノズルの取り付け
部分を密閉構造とすることができるために、チャンバの
密閉度を高めることができ、例えば、処理液の蒸気が外
部へ拡散することが防止される。さらに本発明によれ
ば、少なくとも液処理後に密閉された空間内で基板を回
転させながら基板に乾燥ガスを移動させつつ噴射するこ
とによって、基板にウォーターマークが発生することが
抑制され、基板の品質を高められるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である洗浄処理ユニットを
具備する洗浄処理システムの概略構造を示す平面図。

【図２】図１に示す洗浄処理システムの概略構造を示す
側面図。

【図３】図１に示す洗浄処理システムの概略断面図。

【図４】洗浄処理ユニットの概略構造を示す平面図。

【図５】洗浄処理ユニットの概略構造を示す断面図。

【図６】洗浄処理ユニットに設けられるノズルアームと
薬液供給システムの概略構成を示す説明図。

【図７】薬液ノズルの概略内部構造を示す断面図。

【図８】ノズルアームの動作形態（移動形態）を示す側
面図。

【図９】洗浄処理の概略工程を示すフローチャート（説
明図）。

【図１０】ウエハＷの乾燥処理時の状態と、各状態での
ウエハの乾燥処理後のウォーターマークの数を示す説明
図。

【図１１】別の洗浄処理ユニットの概略構造を示す断面
図。

【符号の説明】

１；洗浄処理システム ２；洗浄処理部 ３；搬入出部 １２〜１５；洗浄処理ユニット（ＣＬＮ） ４３；アウターチャンバ ４６；スピンチャック ４７；インナーカップ ４８；アンダープレート ５０；アーム格納室 ５１；ノズルアーム ５１ａ；薬液ノズル ５１ｂ；乾燥ノズル ５２；パイプ ５２ａ；ノズルチップ ５３；外筒部材 ５４；保持部材 ５４ｄ；伸縮部 ５６ａ；昇降機構 ５６ｂ；アームスライド機構 ７０；薬液供給システム ７１；薬液貯留タンク ７１ａ；ヒータ ７４ａ・７４ｂ・７４ｃ・７４ｄ；バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 難波 宏光 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 (72)発明者 天井 勝 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 AB23 AB34 AB42 BB22 BB82 BB92 BB93 CC01 CC12 CD33

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に処理液を供給して液処理を行う液
   処理装置であって、 基板を保持する保持手段と、 前記保持手段に保持された基板に処理液を供給する処理
   液吐出ノズルと、 前記保持手段を囲繞するカップと、 前記保持手段および前記カップを収容するチャンバと、 を具備し、 前記処理液吐出ノズルは、 処理液の供給源から供給された処理液が内部を流れ、そ
   の先端部から前記保持手段に保持された基板に前記処理
   液を吐出するパイプ部材と、 前記パイプ部材を囲繞する外筒部材と、 を有し、 前記外筒部材は二重管構造を有し、その内部に所定の温
   度に調整された液体を流すことによって前記パイプ部材
   を流れる処理液が温度制御されることを特徴とする液処
   理装置。
2. 【請求項２】 伸縮部を有し、前記処理液吐出ノズルを
   保持する保持部材をさらに具備し、 前記処理液吐出ノズルは前記保持部材によって前記チャ
   ンバを貫通するように配置され、 前記チャンバによって密閉空間が形成された状態で前記
   伸縮部を伸縮させることにより、前記処理液吐出ノズル
   の先端部を前記保持手段に保持された基板の略中心と前
   記カップ外との間で前記外筒部材の長さ方向に直線的に
   移動させることができることを特徴とする請求項１に記
   載の液処理装置。
3. 【請求項３】 前記処理液吐出ノズルの外表面は、処理
   液に対して耐食性を有する樹脂で被覆されていることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の液処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記チャンバによって密閉空間が形成さ
   れている状態で前記処理液吐出ノズルを昇降させるノズ
   ル昇降機構をさらに具備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項に記載の液処理装置。
5. 【請求項５】 基板に対して液処理とその液処理に伴う
   乾燥処理を行う液処理装置であって、 基板を略水平姿勢で保持する保持手段と、 前記保持手段を回転させる回転手段と、 前記保持手段を密閉雰囲気に保持可能なチャンバと、 前記保持手段に保持された基板に処理液を吐出する処理
   液吐出ノズルと、 前記保持手段に保持された基板の表面にその先端部から
   基板乾燥用のガスを噴射するガス吐出ノズルと、 を具備し、 前記チャンバによって形成された密閉空間内で前記保持
   手段に保持された基板を回転させながら、少なくとも前
   記ガス吐出ノズルの先端部を前記基板の略中心と周縁と
   の間で移動させつつ前記ガス吐出ノズルからガスを前記
   基板に噴射することにより前記基板の乾燥が行われるこ
   とを特徴とする液処理装置。
6. 【請求項６】 伸縮部を有し、前記ガス吐出ノズルを保
   持する保持部材をさらに具備し、 前記ガス吐出ノズルは前記保持部材によって前記チャン
   バを貫通するように配置され、 前記チャンバによって密閉空間が形成された状態で前記
   伸縮部を伸縮させることにより、前記ガス吐出ノズルの
   先端部を前記保持手段に保持された基板の略中心と前記
   カップ外との間で前記ガス吐出ノズルの長さ方向に直線
   的に移動させることができることを特徴とする請求項５
   に記載の液処理装置。
7. 【請求項７】 前記処理液吐出ノズルと前記ガス吐出ノ
   ズルとを略平行に保持するノズルアームと、 前記チャンバによって密閉空間が形成されている状態で
   前記ノズルアームを昇降させるノズル昇降機構をさらに
   具備することを特徴とする請求項５または請求項６に記
   載の液処理装置。
8. 【請求項８】 前記処理液吐出ノズルへガスを供給する
   ガス供給機構をさらに具備し、 前記処理液吐出ノズルから処理液を吐出した後に、前記
   処理液吐出ノズルの内部にガスを供給して前記処理液吐
   出ノズルの内部に残留する処理液が吐出除去されること
   を特徴とする請求項７に記載の液処理装置。
9. 【請求項９】 基板に対して液処理とその液処理に伴う
   乾燥処理を行う液処理装置であって、 基板を略水平姿勢で保持する保持手段と、 前記保持手段を回転させる回転手段と、 前記保持手段を密閉雰囲気に保持可能なチャンバと、 前記保持手段に保持された基板にその先端部から処理液
   とガスを吐出する吐出ノズルと、 前記保持手段に保持された基板への処理液の吐出が終了
   した後に、前記吐出ノズルにガスを供給することによっ
   て前記吐出ノズルの内部に残留する処理液を吐出除去
   し、続いて前記吐出ノズルから前記基板を乾燥させるた
   めのガスが噴射されるように前記吐出ノズルの動作を制
   御する吐出ノズル制御機構と、 を具備し、 前記チャンバによって形成された密閉空間内で前記保持
   手段に保持された基板を回転させながら、少なくとも前
   記吐出ノズルの先端部を前記基板の略中心と周縁との間
   で移動させつつ前記吐出ノズルからガスを前記基板に噴
   射することにより前記基板の乾燥が行われることを特徴
   とする液処理装置。
10. 【請求項１０】 前記チャンバによって密閉空間が形成
    されている状態で前記吐出ノズルを昇降させるノズル昇
    降機構をさらに具備することを特徴とする請求項９に記
    載の液処理装置。
11. 【請求項１１】 前記チャンバ内に不活性ガスを供給す
    る不活性ガス供給部をさらに具備することを特徴とする
    請求項５から請求項１０のいずれか１項に記載の記載の
    液処理装置。
12. 【請求項１２】 円盤形状を有し、前記保持手段に保持
    された基板の表面を覆うように昇降自在に設けられた蓋
    体をさらに具備し、 前記蓋体を所定の高さに保持することによって、前記保
    持手段に保持された基板と前記蓋体との間に処理液の層
    を形成して前記処理液による処理を行うことが可能であ
    ることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか
    １項に記載の液処理装置。
13. 【請求項１３】 前記蓋体を回転させる蓋体回転機構を
    さらに具備し、 前記蓋体は、その中央部に前記保持手段に保持された基
    板の表面に所定の処理液を供給可能な処理液供給手段を
    有することを特徴とする請求項１２に記載の液処理装
    置。
14. 【請求項１４】 基板に対して液処理とその液処理に伴
    う乾燥処理を行う液処理方法であって、 基板を略水平に保持する工程と、 前記基板に所定の処理液を供給して液処理を行う工程
    と、 前記基板を窒素雰囲気に保持された密閉空間内に保持し
    て、前記基板を回転させながら前記基板に基板乾燥用の
    ガスを噴射して前記基板を乾燥する工程と、 を有することを特徴とする液処理方法。
15. 【請求項１５】 前記基板を乾燥する工程は、前記乾燥
    ガスを噴射するガス吐出ノズルを前記基板の中心と周縁
    との間で直線的に移動させながら、回転する前記基板に
    乾燥ガスを吹き付けることによって行われることを特徴
    とする請求項１４に記載の液処理方法。
16. 【請求項１６】 前記基板を乾燥する工程では、前記基
    板を回転させることによる前記基板の乾燥速度に追随し
    たステップで前記ガス吐出ノズルを移動させることを特
    徴とする請求項１５に記載の液処理方法。