JP2003332284A - 液処理装置および液処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液処理ムラの発生を抑え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、回転プレート６１
と、回転プレート６１を回転させるモータ６６と、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と、ウエハＷに洗浄液を供給する薬液供
給ノズル５１を有する。保持ピン６４ｂは、鉛直方向の
枢軸８６回りに回転自在であって枢軸８６回りの回転に
よってウエハＷを保持する形態が変化する保持部材８５
と、保持部材８５を位置決めする位置調節機構１１０
と、枢軸８６をロックするロック機構８８とを有する。
ウエハＷの回転数に応じて保持部材８５によるウエハＷ
の保持形態を変化させ、処理ムラの発生を抑制する。

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。ここで、スピンチャックとしては、
ウエハの裏面を減圧吸引してウエハを保持するタイプ
と、ウエハの周縁を機械的に保持するタイプのものとが
広く用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、減圧吸引タイ
プのスピンチャックを用いた場合にはウエハの裏面の洗
浄処理をウエハの表面の洗浄処理と同時に行うことがで
きない。一方、機械式のスピンチャックでは、ウエハが
保持されている表面部分と裏面部分および端面部分に薬
液が行き渡らずに、洗浄処理の行われない処理ムラを生
ずる問題があった。また、ウエハを保持する機構に洗浄
液が付着することによって、ウエハの洗浄処理が終了し
た後に、この汚染された保持機構によってウエハが再汚
染されるおそれもある。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、基板の液処理における液処理ムラの発生と
基板の再汚染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
は処理液の付着が起こり難い基板保持手段を備えた液処
理装置と、この液処理装置を用いた液処理方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の第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、略水平姿勢に保持されたプレート部
材と、前記プレート部材を回転させる回転機構と、前記
プレート部材の周縁に配置され、基板を略水平姿勢で支
持する支持手段と、前記プレート部材の周縁に配置さ
れ、基板を略水平姿勢で保持する保持手段と、前記支持
手段に支持されまたは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供給機構と、を具備し、前記保
持手段は、鉛直方向に延在する枢軸と、前記枢軸の回転
中心と偏心するように前記枢軸の上端に固定され、前記
枢軸を所定角度回転させることによって、基板を保持す
るポジションと基板から離隔するポジションを選択可能
な基板保持部と、前記枢軸を所定角度回転させて前記基
板保持部の位置決めを行う位置調節機構と、を有するこ
とを特徴とする液処理装置、が提供される。

【０００７】このような液処理装置によれば、保持手段
は液処理の進行に合わせて基板の保持形態を変えること
ができる。これにより処理液が行き渡らずに液処理が行
われない部分の発生を抑制することができる。また、基
板保持部として、略円盤状の第１の皿部材と、略円盤状
の第２の皿部材と、第１の皿部材と第２の皿部材との間
に頸状部が形成されるように第１の皿部材と第２の皿部
材を上下に連結する連結部材とからなり、枢軸を所定角
度回転させることによって連結部材の端面が支持手段に
支持された基板の端面と接離可能である構造をものを用
いると、基板回転時にこれらの基板保持部に付着する処
理液は遠心力によって外側へ飛散しやすくなる。これに
より基板保持部における処理液の付着が防止されて、基
板保持部が清浄に保たれ、基板保持部から基板への汚染
が防止される。

【０００８】本発明によれば、このような液処理装置を
用いた液処理方法が提供される。すなわち、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
う液処理方法であって、基板の端面を押さえる突起部を
有する支持手段に基板を略水平姿勢で載置する工程と、
前記支持手段に支持された基板を静止または低速で回転
させながら、前記基板に処理液を供給して液処理を行う
工程と、上下に連結された略円盤状の第１の皿部材と第
２の皿部材との間に頸状部が形成され、鉛直方向の枢軸
回りの所定角度の回転によって前記頸状部が前記基板の
端面に接して基板を保持するポジションまたは前記基板
の端面から離隔したポジションを選択することができる
偏心構造の保持手段に、前記支持手段に支持された基板
を保持させる工程と、前記基板を高速で回転させて前記
基板に供給された処理液を前記基板から振り切る工程
と、を有することを特徴とする液処理方法、が提供され
る。

【０００９】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方法であって、基板を
支持する支持手段に基板を載置する工程と、略円盤状の
第１の皿部材と第２の皿部材との間に頸状部が形成され
るように前記第１の皿部材と前記第２の皿部材が連結部
材を介して上下に連結された構造を有し、鉛直方向の枢
軸回りの所定角度の回転によって前記頸状部が前記基板
の端面に接して基板を保持するポジションまたは前記基
板の端面から離隔したポジションを選択することができ
る偏心構造の保持手段に、前記支持手段に支持された基
板を移し替える工程と、前記頸状部の下側に位置する前
記第１の皿部材に基板が支持され、かつ、前記連結部材
と前記基板の端面とが離れている状態において、前記基
板を静止または低速で回転させながら前記基板に処理液
を供給して液処理を行う工程と、前記頸状部に前記基板
を嵌合させて保持し、前記基板を高速回転させて前記基
板に供給された処理液を前記基板から振り切る工程と、
を有することを特徴とする液処理方法、が提供される。

【００１０】このような液処理方法によれば、液処理時
には基板の表面および端面はフリーの状態にあり、ま
た、基板を強固に保持していないために、基板を回転さ
せることによって支持手段による基板裏面側の支持位置
がずれる。これにより基板全体に処理液が行き渡り、処
理ムラの発生が抑制される。

【００１１】

【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、ウエハの搬送と洗浄／乾燥処理を一貫し
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こととする。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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、スピンチャック５
９に保持されたウエハ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。

【００２８】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。

【００２９】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の受け渡しを行う。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。

【００３０】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。

【００３１】アウターチャンバ４３の上壁には、アウタ
ーチャンバ４３内に不活性ガス、例えば窒素ガス
（Ｎ_２）を供給するガス供給口７８が設けられている。
このガス供給口７８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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。回転筒体６２の外周面にはベルト６
５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を回転させることができるようになっている。

【００３５】搬送アーム３４（または３５、３６）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、図４では６箇所に示されているが、ウエハＷを確実
に支持する観点から、少なくとも３箇所以上に設けられ
ていればよい。保持ピン６４ｂ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。

【００３６】図６は支持ピン６４ａおよび保持ピン６４
ｂのより詳細な構造を示す側面図である。図６において
は回転プレート６１とアンダープレート６３の周縁部の
みを示し、これらの中央部については図示していない。

【００３７】支持ピン６４ａはウエハＷの裏面周縁に接
してウエハＷを支持する支持円板８１と、ウエハＷの水
平方向の移動を抑制する突起部８２と、これら支持円板
８１と突起部８２とを保持する支柱部８３とを有し、こ
の支柱部８３が回転プレート６１に固定された構造を有
する。なお、ウエハＷの端面と突起部８２との間には一
定のクリアランスが設けられている。これら支持円板８
１と突起部８２と支柱部８３は一体的に形成されていて
もよい。

【００３８】保持ピン６４ｂは、ウエハＷを保持する保
持部材８５と、保持部材８５を支持する枢軸８６とを有
している。保持部材８５は、略円盤状の第１皿部材９１
と、略円盤状の第２皿部材９２と、第１皿部材９１と第
２皿部材９２との間に頸状部９０が形成されるように第
１皿部材９１と第２皿部材９２を上下に連結する略円盤
状の連結部材９３と、を有している。これら第１皿部材
９１と第２皿部材９２と連結部材９３は一体的に形成さ
れていてもよい。連結部材９３の厚みはウエハＷの厚み
とほぼ同じであり、連結部材９３と第１皿部材９１との
連結位置（高さ）は、支持ピン６４ａがウエハＷを支持
する高さと同じとなっている。

【００３９】鉛直方向に設けられた枢軸８６は、軸回り
に回転自在となるように回転プレート６１に嵌め込まれ
ている。枢軸８６の下端には枢軸回転機構１１０がアク
セス可能な凹部８６ａが形成されており、枢軸回転機構
１１０の先端を凹部８６ａに嵌合させて、枢軸回転機構
１１０の先端を所定角度回転させることによって、枢軸
８６を同角度回転させることができる。枢軸８６が自然
に回転することがないように、枢軸回転機構１１０が枢
軸８６から離隔した状態では、枢軸８６は、回転プレー
ト６１に取り付けられたロック機構８８によりロックさ
れる。

【００４０】枢軸８６を回転させると、枢軸８６に取り
付けられている保持部材８５もまた回転する。ここで、
保持部材８５を構成する第１皿部材９１と第２皿部材９
２と連結部材９３を鉛直方向に貫通する中心軸Ａと枢軸
８６の回転軸Ｂとが水平方向でずれるように、保持部材
８５は枢軸８６に固定されている。このように保持ピン
６４ｂは、所謂、偏心構造を有する。したがって、枢軸
８６を回転軸Ｂ回りに所定角度回転させると、保持部材
８５は支持ピン６４ａに支持されたウエハＷに対して近
づいたり遠ざかったりするようにポジションが変わる。

【００４１】図７は支持ピン６４ａに支持されてほぼ一
定の位置にあるウエハＷに対して保持部材８５が取り得
るポジションを示す説明図である。図７（ａ）は搬送ア
ーム３４（または３５、３６）と支持ピン６４ａとの間
でウエハＷの受け渡しが行われるときの保持部材８５の
ポジションを示している。搬送アーム３４（または３
５、３６）と支持ピン６４ａとの間でウエハＷの受け渡
しが行われる際には、保持部材８５がウエハＷの搬送を
妨げないように、保持部材８５全体は、支持ピン６４ａ
に支持されるウエハＷの端面よりも外側に退避したポジ
ション（鉛直方向から見たときに保持部材８５とウエハ
Ｗとが重ならないポジション）で保持される。

【００４２】図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すポジショ
ンから、枢軸８６の回転軸Ｂ回りに枢軸８６を約７０度
（°）反時計回りに回転（支持ピン６４ａの上方から見
たときの回転方向。以下同様。）させたときの保持部材
８５のポジションを示している。このような枢軸８６の
回転操作によって、保持部材８５はウエハＷに近づく。
図７（ｂ）に示すポジションでは、保持部材８５はウエ
ハＷに接触しないが、ウエハＷの表面側周縁を第２皿部
材９２が覆う状態となる。

【００４３】図７（ｃ）は、図７（ａ）に示すポジショ
ンから枢軸８６の回転軸Ｂ回りに枢軸８６を約１１０°
時計回りに回転させたときの保持部材８５のポジション
を示している。このような枢軸８６の回転操作によっ
て、保持部材８５は図７（ｂ）に示すポジションよりも
ウエハＷにさらに近づく。図７（ｃ）に示すポジション
においても保持部材８５はウエハＷに接触しておらず、
ウエハＷの表面側周縁を第２皿部材９２が覆う状態とな
っている。

【００４４】図７（ｂ）と図７（ｃ）とを比較すると、
ウエハＷの端面と連結部材９３の側面（つまり、頸状部
９０の底面）との距離が異なり、これにより、ウエハＷ
と第２皿部材９２との鉛直方向での重なり範囲が異なっ
ている。保持ピン６４ｂの図７（ｂ）に示す形態と図７
（ｃ）に示す形態の使い分けとしては、例えば、以下の
ような場合が挙げられる。

【００４５】つまり、ウエハＷの表面が疎水性の場合に
はウエハＷの表面が薬液や純水等の洗浄液によって濡れ
難いために、ウエハＷの端面と保持部材８５との間隔を
拡げなければ、ウエハＷの端面にまで十分に洗浄液が行
き渡らせることができない。しかし、図７（ａ）に示す
ポジションでウエハＷを回転させると、ウエハＷが支持
ピン６４ａから浮いた際にウエハＷが支持ピン６４ａか
ら脱落するおそれがある。そこで、図７（ｂ）に示すよ
うに、ウエハＷの表面側周縁を第２皿部材９２で覆いな
がら、ウエハＷを保持部材８５からできるだけ遠ざける
ことによって、ウエハＷの脱落を防止し、かつ、洗浄液
をウエハＷの端面にまで十分に行き渡らせることができ
る。

【００４６】一方、ウエハＷの表面が親水性の場合には
ウエハＷの表面が薬液や純水等の洗浄液によって濡れや
すいために、図７（ｃ）に示すように、ウエハＷの端面
と保持部材８５との間隔を詰めても、十分にウエハＷの
端面にまで洗浄液を行き渡らせることができる。また、
このときには、第２皿部材９２がウエハＷの表面側周縁
を覆う領域が広いために、ウエハＷが支持ピン６４ａか
ら浮いた際のウエハＷの脱落をより効果的に防止するこ
とができる。

【００４７】図７（ｄ）は、図７（ａ）に示すポジショ
ンから枢軸８６の回転軸Ｂ回りに枢軸８６を１８０°回
転させたときの保持部材８５のポジションを示してい
る。図７（ｄ）に示す保持部材８５のポジションは図６
に示すポジションと同じである。この図７（ｄ）に示す
ポジションでは、ウエハＷの端面が連結部材９３の側面
に接し、ウエハＷは頸状部９０に挟み込まれるようにし
て保持される。この状態では、ウエハＷを高速で回転さ
せてもウエハＷの脱落を防止することができる。このた
め、例えば、図７（ｄ）に示す保持部材８５のポジショ
ンは、ウエハＷのスピン乾燥処理時に採られる。

【００４８】なお、図７（ａ）に示すポジションから枢
軸８６の回転軸Ｂ回りに枢軸８６を約７０°時計回りに
回転させると、ウエハＷと保持部材８５の間隔は図７
（ｂ）と同様となる。また、図７（ａ）に示すポジショ
ンから枢軸８６の回転軸Ｂ回りに枢軸８６を約１１０°
反時計回りに回転させると、ウエハＷと保持部材８５の
間隔は図７（ｃ）と同様となる。このように、図７
（ａ）に示すポジションから枢軸８６の回転軸Ｂ回りに
枢軸８６を時計回りまたは反時計回りに３６０°回転さ
せると、ウエハＷと保持部材８５の間隔は、図７（ａ）
→図７（ｂ）→図７（ｃ）→図７（ｄ）→図７（ｃ）→
図７（ｂ）→図７（ａ）の順に連続的に変化する。した
がって、枢軸８６の回転角度を制御することによって、
ウエハＷと保持部材８５の間隔を所望する値に設定する
ことができる。

【００４９】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）（以
下「薬液等」という）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。

【００５０】スピンチャック５９（つまり、支持ピン６
４ａ）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。

【００５１】トッププレート６０は釣支枢軸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、釣支枢軸７０とともに回転可能となってい
る。釣支枢軸７０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と釣支
枢軸７０には、鉛直方向にこれらを貫通する孔部７７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。

【００５２】スピンチャック５９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６４ｂ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。

【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
薬液供給ノズル５１とリンスノズル５２が取り付けられ
ている。薬液供給ノズル５１からは薬液と窒素ガスを吐
出することができ、リンスノズル５２からはＩＰＡと純
水を吐出することができるようになっている。薬液供給
系アーム５０は回動して、薬液供給ノズル５１とリンス
ノズル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。

【００５５】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にさらに別の薬液を吐出可能
な別のノズルを設けることも可能である。また薬液供給
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。

【００５６】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
５３には、窒素供給ノズル５４とリンスノズル５５が設
けられている。窒素供給ノズル５４からは窒素ガスを吐
出することができ、リンスノズル５５からはＩＰＡと純
水を吐出することができるようになっている。リンス乾
燥アーム５３は回動して、窒素供給ノズル５４とリンス
ノズル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。

【００５７】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５３には耐食性部品を使用するこ
とは好ましい。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。

【００５８】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を洗浄するときは第３シャッタ４８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、リンスノズル５５を適宜
洗浄することができる。リンスノズル５５を洗浄すると
きは第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にしないようになっている。

【００５９】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８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）。

【００６０】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に搬入し、支持ピン６４ａに受け
渡す（ステップ５）。

【００６１】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に近い位置へと降下され、そこ
で保持される。またトッププレート６０はアウターチャ
ンバ４３の上壁に近い位置で待機した状態とする。搬送
アーム３４が保持しているウエハＷが保持部材８５に衝
突することのないように、保持部材８５を先に図６
（ａ）に示したポジションで待機させる。その後に搬送
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にウエハＷを受け渡す。

【００６２】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）。

【００６３】次に、枢軸回転機構１１０を枢軸８６の凹
部８６ａに挿入して、保持部材８５が図７（ｂ）に示す
ポジションとなるように、枢軸８６を反時計回りに７０
°回転させる（ステップ７）。こうして保持ピン６４ｂ
の保持部材８５を構成する第２皿部材９２でウエハＷの
表面側周縁を覆うことにより、後にウエハＷを回転させ
ても、ウエハＷが支持ピン６４ａから浮き上がって支持
ピン６４ａから脱落するといった事故の発生を防止する
ことができる。枢軸８６の回転が終了したら、枢軸回転
機構１１０を退避させる。

【００６４】続いて、ウエハＷの薬液処理を行う（ステ
ップ８）。ウエハＷの表面の薬液処理は、具体例には、
トッププレート６０とウエハＷをともに静止させた状
態、またはトッププレート６０とウエハＷ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、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、所定時間保持することによって行われ
る。また、ウエハＷの裏面の薬液処理は、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、所定時間保持することによって行われる。

【００６５】このような薬液処理の最中には、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。また、薬液処理中にウ
エハＷの回転と停止を行うことによって、ウエハＷをス
リップさせて、支持ピン６４ａがウエハＷを支持する位
置を変えることも好ましい。

【００６６】図７（ｂ）に示されるように、ウエハＷは
保持部材８５と接しておらず、また、ウエハＷと保持部
材８５の間隔が広いために、使用する薬液の粘度が高い
場合はウエハＷの表面が疎水性の場合にも、薬液がウエ
ハＷの端面に行き渡る。これにより、ウエハＷの表面の
処理ムラの発生が防止される。また、薬液処理中にウエ
ハＷの回転と停止を行うことによって、ウエハＷをスリ
ップさせて、支持ピン６４ａがウエハＷを支持する位置
を変えることによって、ウエハＷの裏面についても処理
ムラの発生を抑制することができる。

【００６７】このような薬液処理においてウエハＷを回
転させる場合には、その回転数は、例えば、３００ｒｐ
ｍ以下とすることが、ウエハＷの脱落防止と薬液の効率
的な利用の観点等から好ましい。なお、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。

【００６８】薬液処理が終了したらインナーカップ５８
を退避位置に降下させる。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に純水を供給してウエハ
Ｗから薬液を除去するリンス処理を行う（ステップ
９）。リンス処理の開始にあたって保持部材８５のポジ
ションを変更してもよいが、ここでは同じポジションで
維持することとする。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。

【００６９】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の予備リンス処理を行い、ウエハＷの最終的
なリンス処理をリンスノズル５５を用いて行う方法が挙
げられる。この場合、最初にトッププレート６０とウエ
ハＷとを所定の回転数（例えば、３００ｒｐｍ以下）で
回転させながら、トッププレート６０とウエハＷとの間
に純水層が形成され、かつ、この純水層から一定量の純
水が流れ落ちるように、表面洗浄用ノズル１２０からウ
エハＷに向けて純水を吐出する。

【００７０】トッププレート６０の裏面が十分に水洗処
理されたら純水の吐出を停止して、表面洗浄用ノズル１
２０から窒素ガスを吐出し、これによりウエハＷとトッ
ププレート６０の間の純水層を崩して、トッププレート
６０にウエハＷ表面の純水のパドルがあたらない状態と
する。次いで、トッププレート６０の回転数を、例え
ば、２０００ｒｐｍに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
る。

【００７１】なお、このようにしてトッププレート６０
の水洗処理が行われている間に、表面洗浄用ノズル１２
０からの窒素ガスの噴射を連続的に行ってもよい。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。

【００７２】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。そして、ウエハＷを所定の回転数で
回転させながら、リンスノズル５５から純水をウエハＷ
の表面に吐出しつつ、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の両面をより精密にリンス処理する。

【００７３】このようなウエハＷの表面のリンス処理と
並行して、裏面洗浄用ノズル７５からウエハＷの裏面に
向けて純水を吐出することによって、ウエハＷの裏面の
リンス処理を行う。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
間に純水層を形成する。

【００７４】このようなウエハＷのリンス処理時におい
て、保持部材８５はウエハＷと離隔しているために、純
水がウエハＷの端面に行き渡る。また、ウエハＷから流
れ出る純水によって保持部材８５や枢軸８６もまた水洗
される。保持部材８５や枢軸８６は略円盤形または円柱
形であるために純水が外側に回り込んで流れ出る。これ
によって保持部材８５や枢軸８６における薬液残りが防
止される。さらに、ウエハＷを所定の回転数で回転させ
るためにウエハＷがスリップして支持ピン６４ａがウエ
ハＷを支持する位置が変化する。これにより、ウエハＷ
に対して均一な処理を行うことができる。なお、リンス
処理時にウエハＷの周囲からこぼれ落ち、または飛散等
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。

【００７５】ウエハＷへの純水の吐出の終了時には、リ
ンスノズル５５から窒素ガスを噴射し、リンスノズル５
５内に残っている純水を吐出し、リンスノズル５５内の
乾燥処理を行う。これによりリンスノズル５５からの純
水の液滴のウエハＷへの落下が防止される。同様に、裏
面洗浄用ノズル７５からも窒素ガスを噴射して裏面洗浄
用ノズル７５内の純水を吐出除去する（ステップ１
０）。

【００７６】これとほぼ同時にウエハＷの回転を停止す
る（ステップ１１）。続いて、枢軸回転機構１１０を枢
軸８６にアクセスさせて枢軸８６を反時計回りに１１０
°度回転させ、保持部材８５を図７（ｂ）に示すポジシ
ョンから図７（ｄ）に示すポジションへ変え（ステップ
１２）、ウエハＷを保持する。枢軸８６の回転が終了し
たら、枢軸回転機構１１０を退避させる。

【００７７】次いで、ウエハＷを高速回転、例えば３０
０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍで回転させてウエハＷから純
水を振り切りながら、ウエハＷの表面に窒素供給ノズル
５４から窒素ガスを噴射し、また、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して、ウ
エハＷを乾燥させる（ステップ１３）。なお、ウエハＷ
の表面の乾燥処理を、窒素ガスのみを噴射可能な窒素供
給ノズル５４を用いて行うことによって、ウエハＷの表
面におけるウォーターマークの発生が防止される。ま
た、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。また、この
場合に、ガス供給口７８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。

【００７８】このような乾燥処理時においては、ウエハ
Ｗは保持部材８５の頸状部９０に深く入り込んで保持さ
れているために、ウエハＷの浮き上がりや脱落等の事故
が防止される。また、保持部材８５や枢軸８６は略円盤
形または円柱形であるために、純水が外側に流れ出しや
すい。これにより保持部材８５や枢軸８６への純水の付
着も防止される。

【００７９】ウエハＷの乾燥処理が終了したら、窒素ガ
スの噴射を停止し、また、ウエハＷの回転を停止する。
その後、リンス乾燥アーム５３をリンス乾燥アーム格納
部４５の内部に収容してアンダープレート６３を降下さ
せる（ステップ１４）。これとほぼ同時に、枢軸回転機
構１１０を枢軸８６にアクセスさせ、枢軸８６を１８０
°回転する（ステップ１５）。これにより図７（ａ）に
示すように保持部材８５はウエハＷから離隔したポジシ
ョンとなり、ウエハＷの搬出が可能な状態となる。枢軸
８６の回転が終了したら、枢軸回転機構１１０を退避さ
せる。

【００８０】次に、第１シャッタ４６と第２シャッタ４
７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（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１６）。

【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１７）、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１８）。

【００８２】次に、保持部材８５の別の実施形態につい
て説明する。図９は、保持部材８５´を有する保持ピン
６４ｂ´の構造および保持部材８５´がウエハＷを保持
するポジションを示す説明図である。なお、図９には、
保持部材８５´に保持されたウエハＷと支持ピン６４ａ
との位置関係が合わせて示されている。

【００８３】保持ピン６４ｂ´は、保持ピン６４ｂと同
様に、ウエハＷを保持する保持部材８５´と、保持部材
８５´を支持する枢軸８６とを有している。保持部材８
５´は、略円盤状の第１皿部材９１´と、略円盤状の第
２皿部材９２´と、第１皿部材９１´と第２皿部材９２
´との間に頸状部９０´が形成されるように第１皿部材
９１´と第２皿部材９２´を上下に連結する断面略四角
形の連結部材９３´と、を有している。これら第１皿部
材９１´と第２皿部材９２´と連結部材９３´は一体的
に形成されていてもよい。

【００８４】連結部材９３´の厚みはウエハＷの厚みと
ほぼ同じであり、その側面形状は、ウエハＷの端面の形
状に合わせて、くびれた曲面となっている。また、連結
部材９３´の各角部には一定の曲率が設けられて、丸み
を帯びている。第１皿部材９１´の斜面部の下端の高さ
は、支持ピン６４ａがウエハＷを支持する高さと同じと
なっている。保持部材８５´では、第１皿部材９１´と
第２皿部材９２´の中心は一致するが、連結部材９３´
の中心は第１皿部材９１´の中心とずれており、第１皿
部材９１´の中心と連結部材９３´の中心はともに、枢
軸８６の回転軸Ｂからずれている。

【００８５】図９（ａ）は、支持ピン６４ａと搬送アー
ム３４（または３５、３６）との間でウエハＷの受け渡
しが行われる際の保持部材８５´のポジションを示して
いる。保持部材８５´は、搬送されるウエハＷと衝突し
ないように、支持ピン６４ａに支持されたウエハＷより
も外側に退避させたポジション（ウエハＷにＰ点が対面
するポジション）で保持される。

【００８６】図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すポジショ
ンから保持部材８５´のＱ点がウエハＷ側となるように
枢軸８６を枢軸回転機構１１０を用いて回転させた場合
の保持部材８５´のポジションを示している。保持部材
８５´と枢軸８６の偏心構造に起因して、保持部材８５
´が回転する際に第１皿部材９１´がウエハＷをすくい
上げてウエハＷを支持する。このときウエハＷは支持ピ
ン６４ａの支持円板８１から離れた状態となる。

【００８７】図９（ｂ）に示すポジションにおいては、
第２皿部材９２´はウエハＷの表面および端面に接して
いないが、ウエハＷの表面側周縁を覆っている。また、
ウエハＷは支持ピン６４ａの支持円板８１から浮いた状
態となるが、ウエハＷの端面は突起部８２によってガイ
ドされ、ウエハＷの水平方向へのスライドが抑制された
状態となっている。この図９（ｂ）に示すウエハＷの保
持形態は、図７（ｂ）または図７（ｃ）に示す保持部材
８５のポジションと同様に、ウエハＷを静止させて洗浄
処理を行う場合、またはウエハＷを低速、例えば３００
ｒｐｍ以下の回転数で回転させながら洗浄処理を行う場
合に用いられる。

【００８８】図９（ｃ）は、図９（ｂ）に示すポジショ
ンから保持部材８５´のＲ点がウエハＷ側となるように
枢軸８６を枢軸回転機構１１０を用いて回転させた場合
の保持部材８５´のポジションを示している。枢軸８６
の回転によって保持部材８５´が回転する際には、第１
皿部材９１´の傾斜面をウエハＷが滑って上昇すること
によってウエハＷの端面が連結部材９３´に当接し、ウ
エハＷは頸状部９０´に挟まれるようにして保持され
る。

【００８９】図９（ｃ）に示すポジションにおいては、
図９（ｂ）に示すポジションよりもさらにウエハＷが支
持ピン６４ａの支持円板８１から浮くが、ウエハＷの端
面は突起部８２によってガイドされており、これによっ
てウエハＷの水平方向へのスライドが抑制される。この
図９（ｃ）に示すウエハＷの保持形態では、ウエハＷを
高速回転させてもウエハＷの脱落は起こらず、は、ウエ
ハＷを、例えば、３００ｒｐｍ以上の回転数に上げてリ
ンス処理やスピン乾燥処理を行う場合に用いられる

【００９０】図９（ｃ）に示すポジションから枢軸８６
を１８０°回転させると、図９（ｂ）に示すポジション
を経て、図９（ａ）のポジションに戻すことができる。
つまり、保持ピン６４ｂ´では、枢軸８６を所定角度回
転させることによって、支持ピン６４ａと保持ピン６４
ｂ´との間でのウエハＷの移し替えを行い、また保持ピ
ン６４ｂ´におけるウエハＷの保持形態を変化させるこ
とができる。

【００９１】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、保持部材８５の連結部材９３の水平方向断
面の形状は図７に示したように断面略円形に限定される
ものではなく、同様に保持部材８５´の連結部材９３´
の水平方向断面の形状は図９に示したように断面略四角
形に限定されるものではない。これららの連結部材８５
・８５´の水平方向断面形状は、楕円形であってもよ
く、五角形等の多角形であってもよい。

【００９２】また、保持部材８５のウエハＷに対するポ
ジションは図７の各図に示されたポジションに限定され
ない。例えば、薬液処理とリンス処理においては、図７
（ａ）に示すポジションから枢軸８６を９０°回転させ
たポジション（図７（ｂ）と図７（ｃ）に示すポジショ
ンのほぼ中間のポジション）としてもよい。

【００９３】さらに、保持部材８５´のように、ウエハ
Ｗが支持ピン６４ａからウエハＷをすくい上げて保持す
る場合において、さらに保持ピン６４ｂ´に支持ピン６
４ａの機能を持たせることも可能である。つまり、保持
部材８５´において第２皿部材９２´と連結部材９３´
の形状を変えることなく、第１皿部材９１´の外径を大
きくすることによって、搬送アーム３４（または３５、
３６）と保持ピン６４ｂ´との間で直接にウエハＷの受
け渡しを行うことも可能となる。この場合には支持ピン
６４ａを設けることを要しない。

【００９４】上記説明においては、保持部材８５のポジ
ションを、薬液処理とリンス処理で同じとしたが、例え
ば、薬液処理を図７（ｂ）に示すポジションで行い、リ
ンス処理を図７（ｃ）に示すポジションで行ってもよ
い。この場合、ウエハＷを回転させて薬液処理を行って
いた場合には薬液処理の終了後にウエハＷを静止させ、
枢軸回転機構１１０を枢軸８６の凹部８６ａにアクセス
させて枢軸８６を時計回りに４０°回転させればよい。

【００９５】また、上記説明においては、リンス処理後
に直ちにウエハＷの表裏面から純水を振り切る乾燥工程
を行う場合について説明したが、リンス工程において、
（１）ウエハＷの回転開始、（２）純水のウエハＷへの
吐出、（３）純水の吐出停止、（４）ウエハＷの回転中
止、（５）保持部材８５によるウエハＷの持ち替え（図
７（ｂ）に示すポジションから図７（ｄ）に示すポジシ
ョンへのウエハＷの持ち替え）、（６）ウエハＷのスピ
ン乾燥、（７）ウエハＷの回転停止、（８）ウエハ保持
部材８５によるウエハＷの持ち替え（図７（ｄ）に示す
ポジションから図７（ｂ）に示すポジションへのウエハ
Ｗの持ち替え）、以下（１）へ戻る、という処理を複数
回繰り返して行い、最後の（６）の段階に至ったとき
に、ウエハＷに窒素ガスを吹き付けて最終的な乾燥処理
を行うことも好ましい。また、リンス処理は常にウエハ
Ｗが図７（ｄ）に示すようにウエハ保持部材８５に保持
された状態で行ってもよい。

【００９６】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１
２０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。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５０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）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て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。

【００９７】薬液の吐出が終了した後には、薬液供給ノ
ズル５１内の薬液を窒素ガスによって送り出すことによ
って薬液供給ノズル５１からの薬液の液垂れを防止し、
ウエハＷの回転を開始するとともに、リンスノズル５２
から純水を吐出させながら薬液供給系アーム５０を回動
させることによってウエハＷのリンス処理（前段のリン
ス処理）を行う。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。

【００９８】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多くの薬液を洗い流し、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および裏面洗浄用ノズル
７５へＩＰＡを供給することができるようにすること
は、勿論、容易に可能である。

【００９９】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。

【０１００】

【発明の効果】上述の通り、本発明によれば、保持手段
は液処理の進行に合わせて基板の保持形態を変えること
ができる。これにより処理液が行き渡らずに液処理が行
われない部分の発生を抑制することができる。また、基
板保持部として、略円盤状の第１の皿部材と、略円盤状
の第２の皿部材と、第１の皿部材と第２の皿部材との間
に頸状部が形成されるように第１の皿部材と第２の皿部
材を上下に連結する連結部材とからなり、枢軸を所定角
度回転させることによって連結部材の端面が支持手段に
支持された基板の端面と接離可能である構造をものを用
いると、基板を回転させる際に基板保持部に付着する処
理液は遠心力によって外側へ飛散しやすくなる。これに
より基板保持部における処理液の付着が防止されて、基
板保持部が清浄に保たれ、基板保持部から基板への汚染
が防止される。このように、本発明は、基板の処理品質
を高めるという効果を奏する。

【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】支持ピンと保持ピンの構造およびウエハの保持
形態を示す説明図。

【図７】保持ピンが備える保持部材のポジションを示す
説明図。

【図８】洗浄処理の概略工程を示すフローチャート（説
明図）。

【図９】保持部材の別の形態とウエハを保持するポジシ
ョンを示す説明図。

【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 ６１；回転プレート ６３；アンダープレート ６４ａ；支持ピン ６４ｂ・６４ｂ´；保持ピン ８１；支持円板 ８２；突起部 ８３；支柱部 ８５・８５´；保持部材 ８６；枢軸 ８８；ロック機構 ９０・９０´；頸状部 ９１；第１皿部材 ９２；第２皿部材 ９３；連結部材 １１０；枢軸回転機構

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F031 CA02 DA08 EA14 FA01 FA11 FA12 FA15 GA02 GA04 GA46 GA48 GA49 HA09 HA12 HA24 HA27 HA29 HA48 HA59 JA13 JA23 JA43 LA11 LA13 LA15 MA02 MA04 MA23 MA30 NA02 NA09 NA10 NA16 NA17 PA24 5F046 MA18

Claims (13)

【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、 略水平姿勢に保持されたプレート部材と、 前記プレート部材を回転させる回転機構と、 前記プレート部材の周縁に配置され、基板を略水平姿勢
   で支持する支持手段と、 前記プレート部材の周縁に配置され、基板を略水平姿勢
   で保持する保持手段と、 前記支持手段に支持されまたは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供給機構と、 を具備し、 前記保持手段は、 鉛直方向に延在する枢軸と、 前記枢軸の回転中心と偏心するように前記枢軸の上端に
   固定され、前記枢軸を所定角度回転させることによっ
   て、基板を保持するポジションと基板から離隔するポジ
   ションを選択可能な基板保持部と、 前記枢軸を所定角度回転させて前記基板保持部の位置決
   めを行う位置調節機構と、 を有することを特徴とする液処理装置。
2. 【請求項２】 前記基板保持部は、 略円盤状の第１の皿部材と、 略円盤状の第２の皿部材と、 前記第１の皿部材と前記第２の皿部材との間に頸状部が
   形成されるように前記第１の皿部材と前記第２の皿部材
   を上下に連結する連結部材と、 を有し、 前記枢軸を所定角度回転させることによって前記連結部
   材の端面が前記支持手段に支持された基板の端面と接離
   可能であ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】 前記連結部材は略円盤状の形状を有して
   いることを特徴とする請求項２に記載の液処理装置。
4. 【請求項４】 前記連結部材は、水平断面の形状が略多
   角形であり、かつ、各角部に所定の曲率が設けられた形
   状を有し、 前記枢軸を所定角度回転させることによって前記連結部
   材の各角部と基板の端面との距離が変化して基板の保持
   形態が変化することを特徴とする請求項２に記載の液処
   理装置。
5. 【請求項５】 前記第２の皿部材は前記第１の皿部材よ
   りも外径が長く、かつ、前記第２の皿部材は前記第１の
   皿部材の上側に前記連結部材を介して連結され、 前記支持手段に支持された基板の端面が前記連結部材の
   端面に接していない状態において前記第２の皿部材が前
   記基板の表面側の周縁を覆うように、前記枢軸の回転に
   よって前記基板保持部を配置することが可能であること
   を特徴とする請求項２から請求項４に記載の液処理装
   置。
6. 【請求項６】 外部から基板を前記支持手段に載置する
   際または前記支持手段に支持された基板を外部へ搬送す
   る際に、搬送される基板に前記第１の皿部材および第２
   の皿部材が接触しないように、 前記第１の皿部材と前記第２の皿部材はともに、前記位
   置調節機構による前記枢軸回りの所定角度の回転によっ
   て前記支持手段に支持される基板の端面よりも外側に退
   避可能であることを特徴とする請求項２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】 前記位置調節機構により位置決めされた
   前記枢軸をロックするロック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６のいずれか１項に記
   載の液処理装置。
8. 【請求項８】 前記枢軸を所定角度回転させることによ
   って、前記第１の皿部材と前記支持手段との間で基板の
   受け渡しが行われることを特徴とする請求項２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】 前記支持手段に支持された基板の裏面に
   対して所定間隔で対向し、その中心部に孔部を有する下
   部プレート部材と、 前記支持手段に支持された基板の裏面と前記下部プレー
   ト部材との間に前記孔部を通して処理液を供給する裏面
   側処理液供給機構と、 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
   ８のいずれか１項に記載の液処理装置。
10. 【請求項１０】 基板に処理液を供給して液処理を行う
    液処理方法であって、 基板の端面を押さえる突起部を有する支持手段に基板を
    略水平姿勢で載置する工程と、 前記支持手段に支持された基板を静止または低速で回転
    させながら、前記基板に処理液を供給して液処理を行う
    工程と、 上下に連結された略円盤状の第１の皿部材と第２の皿部
    材との間に頸状部が形成され、鉛直方向の枢軸回りの所
    定角度の回転によって前記頸状部が前記基板の端面に接
    して基板を保持するポジションまたは前記基板の端面か
    ら離隔したポジションを選択することができる偏心構造
    の保持手段に、前記支持手段に支持された基板を保持さ
    せる工程と、 前記基板を高速で回転させて前記基板に供給された処理
    液を前記基板から振り切る工程と、 を有することを特徴とする液処理方法。
11. 【請求項１１】 前記液処理工程は、前記頸状部が前記
    基板の端面から離隔したポジションにあり、かつ、前記
    基板の表面側周縁が前記頸状部の上側に位置する前記第
    ２の皿部材によって覆われた状態で行われることを特徴
    とする請求項１０に記載の液処理方法。
12. 【請求項１２】 前記液処理工程は、前記基板の表面が
    親水性である場合には前記連結部材と前記基板の端面と
    の間隔を詰めて行われ、前記基板の表面が疎水性である
    場合には前記連結部材と前記基板の端面との間隔を前記
    基板の表面が親水性である場合より拡げて行われること
    を特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の液処
    理方法。
13. 【請求項１３】 基板に処理液を供給して液処理を行う
    液処理方法であって、 基板を支持する支持手段に基板を載置する工程と、 略円盤状の第１の皿部材と第２の皿部材との間に頸状部
    が形成されるように前記第１の皿部材と前記第２の皿部
    材が連結部材を介して上下に連結された構造を有し、鉛
    直方向の枢軸回りの所定角度の回転によって前記頸状部
    が前記基板の端面に接して基板を保持するポジションま
    たは前記基板の端面から離隔したポジションを選択する
    ことができる偏心構造の保持手段に、前記支持手段に支
    持された基板を移し替える工程と、 前記頸状部の下側に位置する前記第１の皿部材に基板が
    支持され、かつ、前記連結部材と前記基板の端面とが離
    れている状態において、前記基板を静止または低速で回
    転させながら前記基板に処理液を供給して液処理を行う
    工程と、 前記頸状部に前記基板を嵌合させて保持し、前記基板を
    高速回転させて前記基板に供給された処理液を前記基板
    から振り切る工程と、 を有することを特徴とする液処理方法。