JP2003309102A - 液処理装置および液処理方法 - Google Patents

液処理装置および液処理方法

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JP2003309102A JP2002113210A JP2002113210A JP2003309102A JP 2003309102 A JP2003309102 A JP 2003309102A JP 2002113210 A JP2002113210 A JP 2002113210A JP 2002113210 A JP2002113210 A JP 2002113210A JP 2003309102 A JP2003309102 A JP 2003309102A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウォーターマークの発生を抑制することがで
きる液処理装置および液処理方法を提供する。 【解決手段】 洗浄処理装置１は、ウエハＷを保持する
スピンチャック５９と、ウエハＷの裏面に対して所定間
隔で対向可能なアンダープレート６３と、アンダープレ
ート６３を支持するシャフト６７を有する。アンダープ
レート６３とシャフト６７を貫通する裏面洗浄用ノズル
７５には、開閉バルブ１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｄを
通してそれぞれ薬液、純水、ガスを供給可能であり、裏
面洗浄用ノズル７５内に残留する薬液や純水は開閉バル
ブ１０２ｃを通して吸引装置１０３ａにより吸引可能で
ある。ウエハＷの純水処理後に裏面洗浄用ノズル７５内
に残留する純水を吸引装置１０３ａによって吸引除去
し、次いでガスをウエハＷの裏面に噴射することによっ
て、ウエハＷの裏面でのウォーターマークの発生を抑制
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、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
た状態でウエハの表裏面に薬液を供給して薬液処理を行
い、次にウエハを所定の回転数で回転させながらウエハ
に純水を供給して薬液を洗い流し、その後にウエハを回
転させながらウエハに乾燥ガス（例えば、窒素ガス（Ｎ
２））を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】このようなウエハ洗浄処理装置において、
ウエハの裏面の洗浄は、ウエハの裏面に対向させて円形
プレートを配置し、この円形プレートの略中心からウエ
ハとこの円形プレートとの間に薬液と純水、乾燥ガスを
供給することによって行われている。ウエハの裏面への
薬液等の供給は、円形プレートの略中心を貫通するよう
に略鉛直に配置された１本の吐出ノズルを用いて行われ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この吐出ノズ
ルからウエハに乾燥ガスを吐出する際には、先に吐出し
た純水が吐出ノズルの内部に残留している。このような
純水は乾燥ガスの噴射開始時に乾燥ガスによって押し出
されるが、吐出ノズルが鉛直方向に配置されているため
に吐出ノズル内部の純水は重力の影響を受けることによ
って完全には排出され難い状態にあり、一部の純水がノ
ズルの内壁に付着等する。このようにノズルの内壁に純
水が付着した状態で、さらに乾燥ガスを噴射すると、乾
燥ガスの勢いによって純水がミスト化し、このミストは
乾燥ガスとともにウエハに向けて噴射される。このとき
に噴射されたミストがウエハの既に乾燥している部分に
付着すると、ウォーターマークが発生してウエハの品質
を低下させる問題があった。
【０００６】また、薬液を吐出した後には吐出ノズルの
内部に薬液が残留し、このような薬液は未使用の状態で
あるにもかかわらず、純水とともにウエハと円形プレー
トとの間に吐出され、その後に使用済みの薬液と純水と
が混ざり合って、円形プレートからこぼれ落ちまたはウ
エハの回転によってウエハから振り切られて、その後に
回収される。こうして回収された薬液は純水によって希
釈されており、またパーティクルを多く含むために、回
収された薬液の再利用には一定の処理を行う必要があ
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、基板におけるウォーターマークの発生を抑
制することができる液処理装置および液処理方法を提供
することを目的とする。また本発明は、未使用の処理液
を効率よく回収することができる液処理装置および液処
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、被処理体に処理液を供給して液処理を行う液処理
装置であって、被処理体を保持する保持手段と、前記保
持手段に保持された被処理体に処理液およびガスを吐出
可能な処理液吐出ノズルと、前記処理液吐出ノズルから
吐出される処理液またはガスの切替手段と、前記切替手
段による切替操作前に前記処理液吐出ノズル内に残留す
る処理液を吸引する処理液吸引機構と、を具備すること
を特徴とする液処理装置、が提供される。
【０００９】本発明の第２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の
表面に所定の処理液を供給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裏面に対して所定間隔で
対向可能なプレート部材と、前記プレート部材を支持す
る支持柱と、前記プレート部材に設けられた孔部を通し
て前記保持手段に保持された基板の裏面に処理液とガス
を供給可能な処理液吐出機構と、前記処理液吐出機構か
ら吐出する処理液またはガスの切替手段と、前記切替手
段の操作前に前記孔部に残留する処理液を吸引する処理
液吸引機構と、を具備することを特徴とする液処理装
置、が提供される。
【００１０】本発明の第３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の
表面に対して所定間隔で対向可能な上プレート部材と、
前記保持手段に保持された基板の裏面に対して所定間隔
で対向可能な下プレート部材と、前記上プレート部材を
保持する保持柱と、前記上プレート部材および前記保持
柱を貫通して設けられた管体を通して前記保持手段に保
持された基板の表面に処理液とガスを供給可能な第１処
理液吐出機構と、前記下プレート部材を支持する支持柱
と、前記下プレート部材に設けられた孔部を通して前記
保持手段に保持された基板の裏面に処理液とガスを供給
可能な第２処理液吐出機構と、前記第１処理液吐出機構
および／または前記第２処理液吐出機構から吐出する処
理液またはガスの切替手段と、前記切替手段の操作前に
前記管体および／または前記孔部に残留する処理液を吸
引する処理液吸引機構と、を具備す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４の観点によれば、略水平に保
持された基板の液処理およびこれに伴う乾燥処理を行う
液処理方法であって、基板の裏面と対向するように板部
材を配置する工程と、前記基板の表面に第１の処理液を
供給し、かつ、前記板部材に設けられた吐出ノズルから
前記基板の裏面に向けて前記第１の処理液を吐出して前
記基板の表裏面を液処理する工程と、前記基板の表面に
第２の処理液を供給し、かつ、前記吐出ノズルから前記
基板の裏面に向けて第２の処理液を吐出して前記基板の
表裏面を液処理する工程と、前記吐出ノズルからの第２
の処理液の吐出終了後に前記吐出ノズルの内部に残留す
る第２の処理液を吸引する工程と、前記基板の表面に乾
燥用ガスを噴射し、かつ、前記吐出ノズルの内部から前
記第２の処理液が除去された後に前記基板を回転させな
がら前記吐出ノズルから前記基板の裏面に向けて乾燥用
ガスを噴射することによって前記基板の表裏面を乾燥さ
せる工程と、を有することを特徴とする液処理方法、が
提供される。
【００１２】本発明の第５の観点によれば、略水平に保
持された基板の液処理およびこれに伴う乾燥処理を行う
液処理方法であって、基板の裏面と対向するように板部
材を配置する工程と、前記基板の表面に所定の処理液を
供給し、前記板部材に設けられた吐出ノズルから前記基
板の裏面に向けて前記所定の処理液を吐出して前記基板
の裏面を液処理する工程と、前記基板の表裏面のそれぞ
れに向けて乾燥用ガスを噴射し、基板を乾燥する工程
と、を有し、前記乾燥工程においては、前記乾燥用ガス
の噴射前に前記吐出ノズルの内部に残留している処理液
を吸引除去することにより、前記乾燥用ガスに処理液が
混入して前記基板の裏面に付着しないようにすることを
特徴とする液処理方法、が提供される。
【００１３】本発明の第６の観点によれば、被処理体に
処理液を供給して液処理を行う液処理方法であって、処
理液およびガスを吐出可能な吐出ノズルから被処理体に
処理液を吐出して液処理を行う工程と、前記吐出ノズル
からの処理液の吐出終了後に前記吐出ノズルの内部に残
留する処理液を吸引する工程と、を有することを特徴と
する液処理方法、が提供される。
【００１４】このような液処理装置および液処理方法に
よれば、処理液を吐出するノズル内に残留する処理液を
吸引して除去することによって、吐出ノズルの内壁に付
着等する処理液をほぼなくすことができる。これにより
その後にガスを噴射しても、吐出ノズルの内部で処理液
のミストが発生することが防止され、これによってウォ
ーターマークの発生を抑制することができる。また、吸
引除去した処理液は未使用の状態であるために、再利用
が容易である。
【００１５】
【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。
【００１６】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。
【００１７】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箇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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】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。
【００２３】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に送液する所定の薬液を貯蔵する
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。
【００２４】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。
【００２５】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、ウエハ搬送部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側からウエハ搬送部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。
【００２６】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。
【００２７】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。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】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。
【００３１】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と、薬
液アーム格納部４４と、リンス乾燥アーム格納部４５と
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５８と、インナーカップ５８内にお
いてウエハＷを保持するスピンチャック５９と、スピン
チャック５９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６３と、ウエハＷの表面と
所定の間隔で対向可能なトッププレート６０と、が設け
られている。
【００３２】ハウジング４２には窓部４６´が形成され
ており、この窓部４６´は第１シャッタ４６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４６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４６´を通してウエハＷを搬入出
し、窓部４６´はウエハＷの搬入出時以外は第１シャッ
タ４６によって閉塞された状態に保持される。なお、第
１シャッタ４６はハウジング４２の内部から窓部４６´
を開閉するようになっている。これによりハウジング４
２の内部が陽圧になった場合において、ハウジング４２
内の雰囲気が外部へ漏洩することが防止される。
【００３３】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４７´が形成され、この窓部４７´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４７
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４６´および窓部４７´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５９に対してウエハＷの受け渡しを行い、窓部４７
´はウエハＷの受け渡し時以外は第２シャッタ４７によ
って閉塞された状態に保持される。
【００３４】第２シャッタ４７はアウターチャンバ４３
の内部から窓部４７´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４６と第２シャ
ッタ４７とを共通の駆動機構によって駆動し、窓部４６
´と窓部４７´を同時に開閉するようにしてもよい。
【００３５】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（Ｎ２）等の不活性ガスを
供給するガス供給口８６が設けられている。このガス供
給口８６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５９に保持されたウエハＷに吐
出された薬液の蒸気がアウターチャンバ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。アウターチャン
バ４３の底部にはドレイン４３ａが設けられ、ドレイン
４３ａから排気および排液を行うことができるようにな
っている。
【００３６】インナーカップ５８は、上部にテーパー部
が形成され、底壁にドレイン５８ａが形成された構造を
有している。インナーカップ５８は、その上端がスピン
チャック５９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５９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。
【００３７】インナーカップ５８は、搬送アーム３４
（または３５、３６）とスピンチャック５９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５９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に吐出された薬液や純水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薬液はド
レイン５８ａへと導かれる。ドレイン５８ａには図示し
ない薬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５８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、また薬液が回収または
廃棄（排液）されるようになっている。
【００３８】スピンチャック５９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６４ａとウエハＷを保
持する保持ピン６４ｂ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、３
６）とスピンチャック５９との間のウエハＷの受け渡し
は、この支持ピン６４ａを利用して行われる。支持ピン
６４ａ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。
【００３９】保持ピン６４ｂは、搬送アーム３４（また
は３５、３６）とスピンチャック５９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６４ｂ
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
ｂ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。
【００４０】回転筒体６２の外周面にはベルト６５が捲
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６４ｂ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６
４ｂ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６４ｂ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６４ｂ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６
１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。
【００４１】アンダープレート６３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（支持柱）６７に接続されている。シャフト６７
は水平板６８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６３およびシャフト６７には、その内部を
貫通するように、薬液や純水、乾燥ガス（例えば、窒素
ガス）をウエハＷの裏面に向けて供給する裏面洗浄用ノ
ズル７５が設けられている。
【００４２】スピンチャック５９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６３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６３は保持ピン６４ｂ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
へ裏面洗浄用ノズル７５を通して薬液等が吐出される。
なお、アンダープレート６３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６４ｂに
保持されたウエハＷとアンダープレート６３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。
【００４３】トッププレート６０は枢軸７０の下端に接
続されており、水平板７１に設けられたモータ７２によ
って、枢軸７０とともに回転可能となっている。枢軸７
０は水平板７１の下面に回転自在に支持され、この水平
板７１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７３により鉛直方向に昇降
可能である。トッププレート６０と枢軸７０には、鉛直
方向にこれらを貫通する孔部８５が設けられており、そ
の内部には、ウエハＷの表面に薬液等を供給する表面洗
浄用ノズル１２０が設けられている。
【００４４】スピンチャック５９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、トッププレート６０が搬送アーム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（上面）に対して洗
浄処理を行う際には、トッププレート６０は保持ピン６
４ｂに保持されたウエハＷの表面に近接する位置へ降下
され、表面洗浄用ノズル１２０からウエハＷへ薬液等が
吐出される。
【００４５】図６はトッププレート６０と表面洗浄用ノ
ズル１２０のより詳細な構造と、裏面洗浄用ノズル７５
および表面洗浄用ノズル１２０へ洗浄液や乾燥ガスを供
給する薬液供給システム１００の概略構成を示す説明図
である。
【００４６】裏面洗浄用ノズル７５には４個の開閉バル
ブ１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄが並列に取
り付けられている。このうち、開閉バルブ１０２ａ・１
０２ｂ・１０２ｄを切り替えることによって、それぞれ
裏面洗浄用ノズル７５へ薬液、純水、窒素ガスを供給す
ることができるようになっている。また、開閉バルブ１
０２ｃに取り付けられている配管には、アスピレータま
たは真空ポンプ等の吸引装置１０３ａが設けられてい
る。この吸引装置１０３ａを動作させて開閉バルブ１０
２ｃを開くことによって、裏面洗浄用ノズル７５内に残
っている薬液または純水を吸引して除去することが可能
である。こうして吸引された薬液または純水は回収され
て再利用されるか、または廃棄される。なお、図６にお
いて、各開閉バルブ１０２ａ〜１０２ｄについては、薬
液等の流路を示し、これらの流路を開閉する機構の図示
を省略している。
【００４７】表面洗浄用ノズル１２０には、４個の開閉
バルブ１０１ａ・１０１ｂ・１０１ｃ・１０１ｄが並列
に取り付けられている。表面洗浄用ノズル１２０へは、
開閉バルブ１０１ａを通して薬液が、開閉バルブ１０１
ｂを通して純水が、開閉バルブ１０１ｄを通して窒素ガ
スが、それぞれ供給可能となっている。また、開閉バル
ブ１０１ｃに取り付けられている配管には、アスピレー
タまたは真空ポンプ等の吸引装置１０３ｂが設けられて
いる。この吸引装置１０３ｂを動作させて開閉バルブ１
０１ｃを開くことによって表面洗浄用ノズル１２０の内
部に残っている薬液または純水を吸引して除去すること
ができる。こうして吸引された薬液または純水は回収さ
れて再利用されるか、または廃棄される。なお、図６に
おいて、各開閉バルブ１０１ａ〜１０１ｄについては、
薬液等の流路を示し、これらの流路を開閉する機構の図
示を省略している。
【００４８】孔部８５と表面洗浄用ノズル１２０との間
隙部８５ａには、ガス供給管１２１を通して窒素ガスを
供給することができ、また、間隙部８５ａからは２箇所
のガス排気管１２２ａ（スローリーク用）・１２２ｂ
（強制排気用）を通して排気を行うことができるように
なっている。ガス供給管１２１を通して間隙部８５ａに
供給された窒素ガスは、一定の流量で間隙部８５ａから
ガス排気管１２２ａを通して外部へ排気される（スロー
リーク）ようになっている。この間隙部８５ａへの窒素
ガス供給量と間隙部８５ａからのガス排気管１２２ａを
通した窒素ガス排気量は、ウエハＷの表面とトッププレ
ート６０との間に薬液や純水の層が形成されている際
に、薬液や純水の層への窒素ガスのバブリングが起こら
ず、かつ、間隙部８５ａへの薬液や純水の浸入が起こら
ないように設定される。
【００４９】間隙部８５ａからはガス排気管１２２ｂを
通した強制排気を行うことが可能となっている。ガス排
気管１２２ｂからの排気量はガス排気管１２２ａからの
排気量よりも多い。ガス排気管１２２ｂを通した強制排
気は、少なくとも間隙部８５ａの下端が薬液や純水と接
していない状態において行われる。例えば、トッププレ
ート６０と枢軸７０を回転させながら、ガス排気管１２
２ｂを通して間隙部８５ａの強制排気を行うことによっ
て、間隙部８５ａへの薬液または純水の吸引を防止しな
がら、トッププレート６０および枢軸７０の回転によっ
て間隙部８５ａにおいて発生するパーティクルのウエハ
Ｗへの付着を防止することができる。
【００５０】表面洗浄用ノズル１２０の先端部は楔形と
なっており、表面洗浄用ノズル１２０の先端に薬液や純
水が付着し難く、汚れ難い構造となっている。これによ
り表面洗浄用ノズル１２０の先端でのパーティクルの発
生や、ウエハＷの乾燥処理時における表面洗浄用ノズル
１２０からの純水等の液滴の落下によるウォーターマー
クの発生等が防止される。
【００５１】図７は表面洗浄用ノズル１２０とトッププ
レート６０の別の形態を示す断面図である。図６には表
面洗浄用ノズル１２０の形態として、その内径が先端へ
向かうにしたがって長くなる楔形の形態が示されている
が、例えば、図７（ａ）に示すように、内径は一定であ
り、外径が先端へ向かうにしたがって短くなるような楔
形の形態としてもよい。さらに図７（ｂ）に示すよう
に、その先端が逆三角形となるような尖塔型としてもよ
い。
【００５２】トッププレート６０の外周端面もまた断面
略楔形となっており、薬液や純水が付着し難い形状とな
っている。図６では、トッププレート６０の形態とし
て、上側の外径が下側の外径よりも短い形態を示してい
るが、図７（ｃ）に示すように上側の外径が下側の外径
よりも長い形態や、図７（ｄ）に示すように上側と下側
の外径がほぼ同じであって厚み方向の中間部分の外径が
最も長くなるような断面略尖塔形の形態としてもよい。
このような場合であっても、トッププレート６０を回転
させた際の遠心力によって、トッププレート６０に付着
した薬液や純水が振り切られやすく、端面への薬液や純
水の付着が抑制される。なお、トッププレート６０が有
するこのような効果は、図６に示した形態の場合に最も
大きい。
【００５３】薬液アーム格納部４４には、窓部４８´
と、窓部４８´を図示しない駆動機構によって開閉する
第３シャッタ４８とが設けられている。薬液アーム格納
部４４をアウターチャンバ４３と雰囲気隔離するとき
は、この第３シャッタ４８が閉じられる。リンス乾燥ア
ーム格納部４５には窓部４９´と、窓部４９´を図示し
ない駆動機構によって開閉する第４シャッタ４９とが設
けられている。リンス乾燥アーム格納部４５をアウター
チャンバ４３と雰囲気隔離するときは、この第４シャッ
タ４９が閉じられる。
【００５４】薬液アーム格納部４４内には薬液供給系ア
ーム５０が格納されており、薬液供給系アーム５０には
２本の薬液供給ノズル５１・５２が取り付けられてい
る。また、リンス乾燥アーム格納部４５にはリンス乾燥
アーム５３が格納されており、このリンス乾燥アーム５
３には、２本のリンス乾燥ノズル５４・５５が取り付け
られている。
【００５５】図８は薬液供給ノズル５１・５２とリンス
乾燥ノズル５４・５５へ薬液等を供給する薬液供給シス
テム１００´の概略構成を示す説明図である。薬液供給
ノズル５１・５２には、２個の開閉バルブ１１２ａ・１
１２ｂからなるバルブ群と、４個の開閉バルブ１１１ａ
・１１１ｂ・１１１ｃ・１１１ｄからなるバルブ群が取
り付けられている。薬液供給ノズル５１・５２へは、開
閉バルブ１１１ａを通して薬液が、開閉バルブ１１１ｂ
を通して純水が、開閉バルブ１１１ｄを通して窒素ガス
が供給され、開閉バルブ１１２ａ・１１２ｂを切り替え
ることによって、薬液供給ノズル５１・５２の一方から
薬液等を吐出することができるようになっている。
【００５６】開閉バルブ１１１ｃに取り付けられている
配管には、アスピレータまたは真空ポンプ等の吸引装置
１１３が設けられている。吸引装置１１３を動作させて
開閉バルブ１１１ｃと開閉バルブ１１２ａを開くことに
よって薬液供給ノズル５２の内部に残っている薬液等を
吸引除去することができる。同様に、吸引装置１１３を
動作させて開閉バルブ１１１ｃと開閉バルブ１１２ｂを
開くと、薬液供給ノズル５１の内部に残っている薬液等
が吸引除去される。こうして吸引された薬液等は回収さ
れて再利用されるか、または廃棄される。
【００５７】リンス乾燥ノズル５４・５５には、２個の
開閉バルブ１１５ａ・１１５ｂからなるバルブ群と、３
個の開閉バルブ１１４ａ・１１４ｂ・１１４ｃからなる
バルブ群が取り付けられている。リンス乾燥ノズル５４
・５５へは、開閉バルブ１１４ａを通して純水が、開閉
バルブ１１４ｃを通して窒素ガスが供給され、開閉バル
ブ１１５ａ・１１５ｂを切り替えることによって、リン
ス乾燥ノズル５４・５５の一方から純水等を吐出するこ
とができるようになっている。
【００５８】吸引装置１１３は開閉バルブ１１４ｂにも
接続されている。これにより、吸引装置１１３を動作さ
せて開閉バルブ１１４ｂと開閉バルブ１１５ａを開くこ
とによってリンス乾燥ノズル５４の内部に残っている純
水を吸引除去することができる。同様に、吸引装置１１
３を動作させて開閉バルブ１１４ｂと開閉バルブ１１５
ｂを開くと、リンス乾燥ノズル５５の内部に残っている
純水が吸引除去される。こうして吸引された純水は、通
常、所定の処理を経た後に廃棄される。
【００５９】なお、図８において、各開閉バルブ１１１
ａ〜１１１ｄ・１１２ａ・１１２ｂ・１１４ａ〜１１４
ｃ・１１５ａ・１１５ｂについては、薬液等の流路を示
し、これらの流路を開閉する機構の図示を省略してい
る。薬液供給システム１００´における薬液、純水、窒
素ガスの供給源は、薬液供給システム１００の薬液、純
水、窒素ガスの供給源と共用することができる。
【００６０】薬液供給系アーム５０は回動して、薬液供
給ノズル５１・５２をアウターチャンバ４３内へ進入さ
せ、スピンチャック５９に保持されたウエハＷの少なく
とも中心と周縁部との間をスキャンさせることができる
ようになっている。また、薬液供給系アーム５０は、ウ
エハＷの洗浄処理時以外は薬液アーム格納部４４に保持
される。薬液アーム格納部４４は常時薬液雰囲気となる
ために、薬液供給系アーム５０には耐食性部品が使用さ
れている。なお、薬液供給系アーム５０の回動動作のタ
イミングに合わせて、第３シャッタ４８が窓部４８´を
開閉するようにこれらを制御することも好ましい。
【００６１】リンス乾燥アーム５３は回動して、リンス
乾燥ノズル５４・５５をアウターチャンバ４３内へ進入
させ、スピンチャック５９に保持されたウエハＷの少な
くとも中心と周縁部との間をスキャンさせることができ
るようになっている。リンス乾燥アーム５３は、ウエハ
Ｗの洗浄処理時以外はリンス乾燥アーム格納部４５に保
持される。リンス乾燥アーム格納部４５は薬液雰囲気で
はないが、リンス乾燥アーム５３には耐食性部品を使用
することは好ましい。なお、リンス乾燥アーム５３の回
動動作のタイミングに合わせて、第４シャッタ４９によ
り窓部４９´が開閉するようにこれらを制御することも
好ましい。
【００６２】薬液アーム格納部４４には薬液供給系アー
ム洗浄装置５６が設けられ、薬液供給ノズル５１・５２
を適宜洗浄することができるようになっている。薬液供
給ノズル５１・５２を洗浄する際には、第３シャッタ４
８が閉じられ、薬液アーム格納部４４内の雰囲気がハウ
ジング４２とアウターチャンバ４３に漏出しないように
ようになっている。またリンス乾燥アーム格納部４５に
はリンス乾燥アーム洗浄装置５７が設けられ、リンス乾
燥ノズル５４・５５を適宜洗浄することができるように
なっている。リンス乾燥ノズル５４・５５を洗浄する際
には、第４シャッタ４９が閉じられ、リンス乾燥アーム
格納部４５の雰囲気がハウジング４２とアウターチャン
バ４３に漏出しないようになっている。
【００６３】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）。
【００６４】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）。
【００６５】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４６と
アウターチャンバ４３に設けられた第２シャッタ４７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５８は退避位置で保持され、アンダープレート
６３は回転プレート６１に近い位置で待機し、トッププ
レート６０はアウターチャンバ４３の上壁近傍で待機し
た状態とする。その後に搬送アーム３４はアウターチャ
ンバ４３内に進入し、スピンチャック５９に設けられた
支持ピン６４ａにウエハＷを受け渡す。
【００６６】ウエハＷが支持ピン６４ａ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４６および第２シャッタ４７を閉じ
る。また、インナーカップ５８を上昇させて処理位置で
保持し、アンダープレート６３を上昇させてウエハＷと
の間を所定間隔に保持し、トッププレート６０を降下さ
せてウエハＷとの間を所定間隔に保持する（ステップ
６）。
【００６７】こうしてウエハＷの薬液処理を開始する
（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を支持ピン６４ａに支持された状
態で維持してよい。一方、ウエハＷを回転させながら薬
液処理を行う場合と、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６４ｂに保持させる。
【００６８】ウエハＷとトップレート６０の両方を静止
させた状態、またはウエハＷとトップレート６０の一方
を回転させて他方を静止させた状態、またはウエハＷと
トッププレート６０の両方を回転させた状態のいずれか
の状態で、開閉バルブ１０１ａを開き、表面洗浄用ノズ
ル１２０から薬液をウエハＷの表面に吐出して、ウエハ
Ｗとトッププレート６０との間に薬液層を形成して所定
時間保持する。また、開閉バルブ１０２ａを開き、裏面
洗浄用ノズル７５を通して薬液をウエハＷの裏面に向け
て吐出し、ウエハＷとアンダープレート６３との間に薬
液層を形成し、所定時間保持する。なお、このような薬
液処理の最中に、適量の薬液を連続的にまたは間欠的
に、ウエハＷとトッププレート６０との間およびウエハ
Ｗとアンダープレート６３との間にそれぞれ供給しても
よい。
【００６９】このような薬液処理の間、表面洗浄用ノズ
ル１２０と孔部８５との間に形成されている間隙部８５
ａには、窒素ガスのガス供給管１２１から窒素ガスが供
給され、かつ、ガス排気管１２２ａから排気（スローリ
ーク）される。このような窒素ガスの供給と排気は、ウ
エハＷとトッププレート６０との間に形成された薬液層
への窒素ガスの噴射が起こらず、かつ、間隙部８５ａへ
の薬液の浸入が起こらないように行われる。なお、薬液
処理中にウエハＷの周囲からこぼれ落ちる薬液は、ドレ
イン５８ａを通して回収され、再利用される。
【００７０】薬液処理終了後には、開閉バルブ１０１ａ
を閉じてウエハＷの表面への薬液の吐出を停止した後
に、吸引装置１０３ｂを動作させて開閉バルブ１０１ｃ
を開くことによって、表面洗浄用ノズル１２０内に残っ
ている薬液が吸引除去される。こうして吸引除去された
薬液は回収されて再利用に供される。同様に、開閉バル
ブ１０２ａを閉じてウエハＷの裏面への薬液の供給を停
止した後に、吸引装置１０３ａを動作させて開閉バルブ
１０２ｃを開き、裏面洗浄用ノズル７５内に残留してい
る薬液を吸引回収する（ステップ８）。このような薬液
回収処理では、薬液をウエハＷから流し出してインナー
カップ５８の底部に設けられたドレイン５８ａを通して
回収する場合と比較すると、濃度が高く、しかも汚れの
少ない薬液を回収することができるために、回収された
薬液の再利用も容易である。
【００７１】薬液回収処理終了後には、開閉バルブ１０
１ｃ・１０２ｃを閉じ、また、インナーカップ５８を退
避位置に降下させた後に、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９）。このリンス処理にお
いては、トッププレート６０の水洗処理が同時に行われ
る。
【００７２】ウエハＷの表面のリンス処理方法として
は、例えば、トッププレート６０の水洗処理を行いなが
らウエハＷの予備洗浄を行い、ウエハＷの最終的なリン
ス処理はリンス乾燥ノズル５４・５５の一方を用いて行
う方法が挙げられる。この場合には、トッププレート６
０とウエハＷとを所定の低速回転数で回転させながら、
開閉バルブ１０１ｂを開いて表面洗浄用ノズル１２０か
らウエハＷに向けて純水を吐出して、トッププレート６
０とウエハＷとの間に純水層を形成し、しかもこの純水
層から一定量の純水が流れ落ちるようにしてリンス処理
を行う（ステップ９ａ）。
【００７３】こうして一定時間が経過したら開閉バルブ
１０１ｂを閉じて純水の吐出を停止し、開閉バルブ１０
１ｄを開いて一定量の窒素ガスを表面洗浄用ノズル１２
０から噴射させて表面洗浄用ノズル１２０の下端近傍に
窒素ガス溜まりを形成する。そして、トッププレート６
０の回転数を上げて、その途中、例えば回転数が１００
ｒｐｍを超えるとほぼ同時に、間隙部８５ａからの排気
ルートをガス排気管１２２ａからガス排気管１２２ｂに
切り替える。ガス排気管１２２ｂからの強制排気が行わ
れる時点では、既にトッププレート６０とウエハＷとの
間の純水層は崩れているために、間隙部８５ｂから純水
を吸引することなく、トッププレート６０と枢軸７０の
回転によって間隙部８５ａで生ずるパーティクルの降下
を防止して、ウエハＷへのパーティクルの付着を防止す
ることができる。
【００７４】その後、トッププレート６０を所定の回転
数にまで上昇させて所定時間保持することにより、トッ
ププレート６０に付着した純水を振り切り、スピン乾燥
させる（ステップ９ｂ）。なお、このようにしてトップ
プレート６０のスピン乾燥が行われている間に、表面洗
浄用ノズル１２０からの窒素ガスの噴射を連続的に行っ
てもよいし、トッププレート６０のスピン乾燥処理中ま
たはスピン乾燥処理後に、吸引装置１０３ｂを動作させ
て開閉バルブ１０１ｃを開くことによって、表面洗浄用
ノズル１２０の内部に残っている純水を吸引して除去し
てもよい。これにより表面洗浄用ノズル１２０の内部を
乾燥させて、その後に表面洗浄用ノズル１２０から純水
の液滴がウエハＷに落下することを防止することができ
る。
【００７５】トッププレート６０の水洗処理が終了した
後には、トッププレート６０を上昇させ、第４シャッタ
４９を開いてリンス乾燥アーム５３をインナーカップ５
８内に進入させる（ステップ９ｃ）。そして、ウエハＷ
を所定の回転数で回転させながら、例えば、リンス乾燥
ノズル５４から純水をウエハＷの表面に吐出しながら、
リンス乾燥アーム５３をウエハＷの略中心と周縁との間
で回動させることによって、ウエハＷの表面を精密にリ
ンス処理する。
【００７６】このような表面洗浄用ノズル１２０とリン
ス乾燥ノズル５４によるウエハＷの表面のリンス処理と
並行して、ウエハＷの裏面に対するリンス処理が、開閉
バルブ１０２ｂを開いて裏面洗浄用ノズル７５を通して
ウエハＷの裏面に向けて純水を吐出することによって行
われる。このとき、ウエハＷの裏面全体に純水があたる
ようにウエハＷとアンダープレート６３との間に純水層
を形成し、この純水層から一定量の純水が流れ落ちるよ
うにする。このようなリンス処理の間にウエハＷの周囲
から飛散する薬液や純水は、ドレイン４３ａを通して回
収され、または廃棄される。
【００７７】リンス処理の終了時には、開閉バルブ１１
５ａを開いたまま、吸引装置１１３を動作させて、開閉
バルブ１１４ａを閉じて開閉バルブ１１４ｂを開くこと
によって、リンス乾燥ノズル５４内に残っている純水を
吸引除去する（ステップ１０）。これにより次工程であ
るウエハＷの乾燥処理時に、リンス乾燥ノズル５４から
純水の液滴がウエハＷへ落下したり、または、窒素ガス
に純水のミストが混じってウエハＷの表面にウォーター
マークが発生することが防止される。
【００７８】その後またはほぼ同時に、吸引装置１０３
ａを動作させて開閉バルブ１０２ｃを開くことによっ
て、裏面洗浄用ノズル７５の内部に残っている純水を吸
引除去する（ステップ１１）。裏面洗浄用ノズル７５の
殆どの部分は鉛直方向に延在しているために、その内部
に残っている純水に働く重力の向きと吸引装置１０３ａ
による吸引の向きが同じとなる。これにより吸引装置１
０３ａによる純水の除去が効果的に行われ、裏面洗浄用
ノズル７５の壁面における純水の付着をほぼ完全になく
すことができる。なお、このステップ１１はウエハＷを
静止させた状態で行ってもよく、ウエハＷを低速回転、
例えば１００ｒｐｍ以下で回転させた状態で行ってもよ
い。
【００７９】次に、ウエハＷを所定の回転数で回転させ
ながら、ウエハＷの表面にはリンス乾燥ノズル５４から
窒素ガスを噴射し、ウエハＷの裏面には裏面洗浄用ノズ
ル７５を通して窒素ガスを噴射することによって、ウエ
ハＷの乾燥処理を行う（ステップ１２）。ウエハＷの表
面の乾燥処理では、先立ってリンス乾燥ノズル５４の内
部から純水が除去されているために、窒素ガスに純水の
ミストが混じらず、これによってウエハＷの表面にウォ
ーターマークが発生することが防止される。同様に、ウ
エハＷの裏面の乾燥処理においても、先立って裏面洗浄
用ノズル７５の内部から純水が除去されているために窒
素ガスに純水のミストが混じらず、これによってウエハ
Ｗの裏面にウォーターマークが発生することが防止され
る。
【００８０】このようにウエハＷの表面へ窒素ガスを噴
射する際には、リンス乾燥アーム５３をその先端がウエ
ハＷの略中心と周縁との間で移動するように回動させて
もよい。この場合に、ガス供給口８６から供給される窒
素ガスによりアウターチャンバ４３内を窒素雰囲気とす
ると、リンス乾燥アーム５３のスキャン効果と相まっ
て、よりウォーターマークの発生の少ない処理を行うこ
とができる。
【００８１】図１０は、リンス処理後の裏面洗浄用ノズ
ル７５の内部に残った純水の除去方法の違いと、乾燥処
理後のウエハＷの裏面のウォーターマークの発生数との
関係を示すグラフである。図１０中の「洗浄処理前」
は、洗浄処理装置１による洗浄処理を行う前のウエハＷ
の裏面のウォーターマーク数（パーティクル数）を示し
ている。
【００８２】図１０中の「純水／窒素ガス処理」は、開
閉バルブ１０２ｄを開いて窒素ガスを裏面洗浄用ノズル
７５に導入することによって、裏面洗浄用ノズル７５内
の純水をウエハＷの裏面に向けて押し出した後に、引き
続いて裏面洗浄用ノズル７５からウエハＷに向けて窒素
ガスを噴射してウエハＷの裏面の乾燥処理を行った場合
のウォーターマーク数を示している。
【００８３】この場合には、ウエハＷの裏面に多くのウ
ォーターマークが観察された。これは、純水に掛かる重
力の向きと窒素ガスから受ける力の向きとが逆のため
に、裏面洗浄用ノズル７５の内壁に純水が水滴として残
りやすく、この水滴がウエハＷの裏面乾燥時に窒素ガス
の噴射によってミスト化してウエハＷの裏面に向けて噴
射され、ウエハＷの乾燥した部分に付着することが大き
な原因と考えられる。
【００８４】これに対して、図１０中の「純水／吸引／
窒素ガス処理」は、先に述べたステップ１１による裏面
洗浄用ノズル７５内の純水除去（純水の吸引除去）を行
い、その後に裏面洗浄用ノズル７５からウエハＷに向け
て窒素ガスを噴射してウエハＷの裏面の乾燥処理を行っ
た場合の結果を示している。この場合には、「純水／窒
素ガス処理」の場合と比較すると、ウォーターマークの
数が格段に低減されていることがわかる。これは先に述
べたように、裏面洗浄用ノズル７５の壁面には純水が殆
ど純水が付着していないために、窒素ガスに純水のミス
トが混ざらなくなり、これによりウエハＷの裏面におけ
るウォーターマークの発生が防止されたためと考えられ
る。
【００８５】乾燥処理の終了後は、リンス乾燥アーム５
３をリンス乾燥アーム格納部４５の内部に収容し、アン
ダープレート６３を降下させ、ウエハＷを保持ピン６４
ｂから支持ピン６４ａに移し替える（ステップ１３）。
次に、第１シャッタ４６と第２シャッタ４７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６４ａに指示されたウエハ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（ＣＬＮ）１２から退出した
ら、第１シャッタ４６と第２シャッタ４７を閉じる（ス
テップ１４）。
【００８６】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１５）、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１６）。
【００８７】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。上記説明においては、ウエハＷの表面の薬液処理を
トッププレート６０および表面洗浄用ノズル１２０を用
いて行った場合について説明したが、薬液処理は薬液供
給系アーム５０を動作させて行ってもよい。
【００８８】薬液供給系アーム５０を用いた場合の薬液
処理は、第３シャッタ４８を開いて薬液供給系アーム５
０をその先端がウエハＷの略中心に位置するように回動
した後に、（１）薬液供給ノズル５１（または５２）か
らウエハＷの表面に薬液を供給してウエハＷの表面に薬
液のパドルを形成し、所定時間保持する方法、（２）ウ
エハＷを所定の回転数で回転させながら、薬液供給ノズ
ル５１（または５２）から薬液を吐出させつつ薬液供給
系アーム５０をその先端がウエハＷの略中心と周縁との
間で移動するように回動させる方法、のいずれかが好適
に採用される。
【００８９】薬液の供給が終了した後には、開閉バルブ
１１１ａを閉じて開閉バルブ１１１ｃを開き、吸引装置
１１３を動作させることによって、薬液供給ノズル５１
（または５２）内に残っている薬液を吸引して回収す
る。その後、ウエハＷを所定の回転数で回転させるとほ
ぼ同時に、開閉バルブ１１１ｃを閉じて開閉バルブ１１
１ｂを開くことによって、薬液供給ノズル５１（または
５２）から純水をウエハＷの表面に供給して、ウエハＷ
のリンス処理を行う。このとき、薬液供給系アーム５０
をその先端がウエハＷの中心と周縁との間で移動するよ
うに回動させてもよい。
【００９０】薬液供給ノズル５１（または５２）からの
純水の吐出が終了したら、開閉バルブ１１１ｂを閉じて
開閉バルブ１１１ｃを開き、吸引装置１１３を動作させ
ることによって、薬液供給ノズル５１（または５２）内
に残っている純水を吸引除去する。その後は、薬液供給
系アーム５０を薬液アーム格納部４４に収容して、先に
説明したリンス乾燥アーム５３を用いた仕上げのリンス
処理を行う。
【００９１】なお、リンス処理の開始にあたって、薬液
と純水が混ざり合うことによって薬液の腐食能力が高ま
る場合には、純水を供給する前にＩＰＡをウエハＷの表
面に供給することによって薬液の多くを洗い流し、その
後にウエハＷに純水を供給することによって、アウター
チャンバ４３内の各種部品の腐食等を抑制することがで
きる。表面洗浄用ノズル１２０、裏面洗浄用ノズル７５
および薬液供給ノズル５１・５２へＩＰＡを供給するこ
とができるようにすることは、開閉バルブと配管の配設
によって容易に実現することができる。
【００９２】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。
【００９３】
【発明の効果】上述の通り、本発明によれば、処理液を
吐出するノズル内に残る処理液を吸引して除去すること
によって、ノズルの内壁に付着等して残留する処理液を
ほぼなくすことができる。これによりその後にガスを噴
射しても、ノズルの内部で処理液のミストが発生するこ
とが防止されるため、ウォーターマークの発生が抑制さ
れる。こうして、基板の品質を高く保持することが可能
となる。また、ノズル内から吸引除去した処理液は未使
用の状態に近いために、容易に再利用することが可能と
なり、ランニングコストを低下させることができる。
【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】トッププレートおよび表面洗浄用ノズルの構造
と、裏面洗浄用ノズルおよび表面洗浄用ノズルへ薬液等
を供給する薬液供給システムの概略構成を示す説明図。
【図７】トッププレートと表面洗浄用ノズルの別の形態
を示す断面図。
【図８】薬液供給ノズルとリンス乾燥ノズルへ薬液等を
供給する薬液供給システムの概略構成を示す説明図。
【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】リンス処理後に裏面洗浄用ノズルの内部に残
っている純水の除去方法と乾燥処理後のウエハＷの裏面
のウォーターマークの発生数との関係を示す説明図。
【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 ５９；スピンチャック ５８；インナーカップ ６３；アンダープレート ７５；裏面洗浄用ノズル １００；薬液供給システム １０１ａ・１０１ｂ・１０１ｃ・１０１ｄ；開閉バルブ １０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄ；開閉バルブ １０３ａ・１０３ｂ；吸引装置 １２０；表面洗浄用ノズル １２１；ガス供給管 １２２ａ・１２２ｂ；ガス排気管
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 21/304 ６５１ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６５１Ｌ 21/027 21/30 ５７２Ｂ (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 Ｆターム(参考） 5F046 MA10

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理体に処理液を供給して液処理を行
    う液処理装置であって、 被処理体を保持する保持手段と、 前記保持手段に保持された被処理体に処理液およびガス
    を吐出可能な処理液吐出ノズルと、 前記処理液吐出ノズルから吐出される処理液またはガス
    の切替手段と、 前記切替手段による切替操作前に前記処理液吐出ノズル
    内に残留する処理液を吸引する処理液吸引機構と、 を具備することを特徴とする液処理装置。
  2. 【請求項２】 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の表面に所定の処理液を
    供給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裏面に対して所定間隔
    で対向可能なプレート部材と、 前記プレート部材を支持する支持柱と、 前記プレート部材に設けられた孔部を通して前記保持手
    段に保持された基板の裏面に処理液とガスを供給可能な
    処理液吐出機構と、 前記処理液吐出機構から吐出する処理液またはガスの切
    替手段と、 前記切替手段の操作前に前記孔部に残留する処理液を吸
    引する処理液吸引機構と、 を具備することを特徴とする液処理装置。
  3. 【請求項３】 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の表面に対して所定間隔
    で対向可能な上プレート部材と、 前記保持手段に保持された基板の裏面に対して所定間隔
    で対向可能な下プレート部材と、 前記上プレート部材を保持する保持柱と、 前記上プレート部材および前記保持柱を貫通して設けら
    れた管体を通して前記保持手段に保持された基板の表面
    に処理液とガスを供給可能な第１処理液吐出機構と、 前記下プレート部材を支持する支持柱と、 前記下プレート部材に設けられた孔部を通して前記保持
    手段に保持された基板の裏面に処理液とガスを供給可能
    な第２処理液吐出機構と、 前記第１処理液吐出機構および／または前記第２処理液
    吐出機構から吐出する処理液またはガスの切替手段と、 前記切替手段の操作前に前記管体および／または前記孔
    部に残留する処理液を吸引する処理液吸引機構と、 を具備することを特徴とする液処理装置。
  4. 【請求項４】 前記管体の先端は断面略楔形の形状を有
    することを特徴とする請求項３に記載の液処理装置。
  5. 【請求項５】 前記上プレート部材および前記保持柱は
    前記管体を内部に配置するための貫通孔を有し、 前記貫通孔の壁面と前記管体の外周側面との間には所定
    のクリアランスで間隙部が設けられ、 前記上プレート部材と前記保持手段に保持された基板と
    の間に処理液層が形成されている際に、前記処理液層の
    処理液が前記間隙部へ浸入しないように、前記間隙部へ
    一定量のガスを供給し、前記間隙部を陽圧に保持しなが
    ら前記間隙部へ供給されたガスを排気するガス供給／排
    気機構が設けられていることを特徴とする請求項３また
    は請求項４に記載の液処理装置。
  6. 【請求項６】 前記上プレート部材および前記保持柱を
    同時に回転させるプレート回転機構をさらに具備するこ
    とを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に
    記載の液処理装置。
  7. 【請求項７】 前記プレート回転機構により前記上プレ
    ート部材および前記保持柱を回転させる際に、前記間隙
    部の下端が前記保持手段に保持された基板の表面に供給
    された処理液と接していない状態において、前記間隙部
    の上側から前記間隙部の強制排気を行う強制排気機構を
    さらに具備することを特徴とする請求項６に記載の液処
    理装置。
  8. 【請求項８】 前記上プレート部材の端面は、水平方向
    に対して所定角度傾斜した斜面となっていることを特徴
    とする請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の液
    処理装置。
  9. 【請求項９】 略水平に保持された基板の液処理および
    これに伴う乾燥処理を行う液処理方法であって、 基板の裏面と対向するように板部材を配置する工程と、 前記基板の表面に第１の処理液を供給し、かつ、前記板
    部材に設けられた吐出ノズルから前記基板の裏面に向け
    て前記第１の処理液を吐出して前記基板の表裏面を液処
    理する工程と、 前記基板の表面に第２の処理液を供給し、かつ、前記吐
    出ノズルから前記基板の裏面に向けて第２の処理液を吐
    出して前記基板の表裏面を液処理する工程と、 前記吐出ノズルからの第２の処理液の吐出終了後に前記
    吐出ノズルの内部に残留する第２の処理液を吸引する工
    程と、 前記基板の表面に乾燥用ガスを噴射し、かつ、前記吐出
    ノズルの内部から前記第２の処理液が除去された後に前
    記基板を回転させながら前記吐出ノズルから前記基板の
    裏面に向けて乾燥用ガスを噴射することによって前記基
    板の表裏面を乾燥させる工程と、 を有することを特徴とする液処理方法。
  10. 【請求項１０】 前記板部材の配置工程において、前記
    基板の表面と対向する別の板部材を配置し、 前記第１の処理液による液処理工程において、前記別の
    板部材を貫通して略鉛直に設けられた別の吐出ノズルか
    ら前記基板の表面へ前記第１の処理液を吐出して前記基
    板の表面の液処理を行い、 前記第２の処理液による液処理工程において、前記別の
    吐出ノズルから前記基板の表面へ前記第２の処理液を吐
    出して前記基板の表面の液処理を行い、 前記第２の処理液による液処理工程の終了後、前記乾燥
    工程の開始前に、前記別の板部材をスピン乾燥させて前
    記基板の表面から退避させ、その後に前記基板の上方に
    乾燥用ガスのみを噴射可能なガス噴射ノズルを配置し、 前記乾燥工程において、前記ガス噴射ノズルから前記基
    板の表面に乾燥用ガスを噴射して前記基板の表面を乾燥
    させることを特徴とする請求項９に記載の液処理方法。
  11. 【請求項１１】 略水平に保持された基板の液処理およ
    びこれに伴う乾燥処理を行う液処理方法であって、 基板の裏面と対向するように板部材を配置する工程と、 前記基板の表面に所定の処理液を供給し、前記板部材に
    設けられた吐出ノズルから前記基板の裏面に向けて前記
    所定の処理液を吐出して前記基板の裏面を液処理する工
    程と、 前記基板の表裏面のそれぞれに向けて乾燥用ガスを噴射
    し、基板を乾燥する工程と、 を有し、 前記乾燥工程においては、前記乾燥用ガスの噴射前に前
    記吐出ノズルの内部に残留している処理液を吸引除去す
    ることにより、前記乾燥用ガスに処理液が混入して前記
    基板の裏面に付着しないようにすることを特徴とする液
    処理方法。
  12. 【請求項１２】 被処理体に処理液を供給して液処理を
    行う液処理方法であって、 処理液およびガスを吐出可能な吐出ノズルから被処理体
    に処理液を吐出して液処理を行う工程と、 前記吐出ノズルからの処理液の吐出終了後に前記吐出ノ
    ズルの内部に残留する処理液を吸引する工程と、 を有することを特徴とする液処理方法。
  13. 【請求項１３】 前記吐出ノズルの内部から除去された
    処理液を回収して再利用することを特徴とする請求項１
    ２に記載の液処理方法。
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