JP2007149989A - 基板洗浄装置及び基板洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に形成された素子に対するダメージを抑制する基板洗浄装置及び基板洗浄方法を提供する。
【解決手段】基板洗浄装置１は、伝播水が導入される外槽３と、外槽３の内部に収容され、内部に基板を収容可能であり、洗浄液を貯留する処理槽２と、外槽３の底部に配置される超音波振動発生器４とを備えている。外槽３と処理槽２との間の領域は、領域分離板７ａ・７ｂによって複数の区画領域に分離されており、各区画領域には伝播水の導入口と排出口とが独立して設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、素子が形成された基板を洗浄するための基板洗浄装置及び基板洗浄方法に関するものである。

半導体デバイスの微細化又は半導体デバイスの基板への高集積化が進むに従って、基板表面におけるわずかな汚染でも、製造歩留り又は半導体素子の特性・信頼性に与える影響が大きくなる。上記影響を避けるためには、基板表面をできるだけ清浄に保つ必要がある。そのため、様々な基板の洗浄装置及び洗浄方法を用いて、基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を有効に除去する試みが行われている。

基板の洗浄に用いられる一般的な基板洗浄装置は、超音波振動発生器が発した超音波の圧力（以下、音圧）を、上記超音波振動発生器に接触して設けられている外槽の内部に導入された伝播水に伝播させる。そして、上記伝播水に伝播された音圧は、上記伝播水に接触して設けられている処理槽の内部に貯留された洗浄液に伝播される構成である。そして、洗浄する基板は、上記処理槽の洗浄液に浸漬され、上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧によって洗浄される。

上記基板洗浄装置の一例として基板洗浄装置１０１の構成について、図９及び図１０を参照して具体的に説明する。図９は、従来の基板洗浄装置１０１の正面図である。また、図１０は、従来の基板洗浄装置１０１の平面図である。なお、図１０の図中の矢印は、伝播水の流れる方向を示している。

図９及び図１０に示すように、基板洗浄装置１０１は、処理槽１０２と、外槽１０３と、超音波振動発生器１０４と、伝播水導入管１０５と、伝播水排出管１０６と、開閉弁１０７と、流量検出手段１０８とを備えた構成である。

超音波振動発生器１０４は、超音波を発するためのものである。外槽１０３は、超音波振動発生器１０４が発した超音波の音圧を伝播するための伝播水が導入されるためのものである。また、超音波振動発生器１０４の上面と外槽１０３の底面外側とは接して設けられている。処理槽１０２は、基板を搭載するためのものであり、基板を洗浄するための洗浄液が貯留されている。処理槽１０２は、その底面外側が外槽１０３内に導入された伝播水に浸るように配置されている。

また、外槽１０３は、外槽１０３に伝播水を供給する伝播水導入管１０５と、外槽１０３から伝播水を排出する伝播水排出管１０６とを備えている。また、伝播水導入管１０５は、外槽１０３に供給する伝播水の流量を設定する流量検出手段１０８と開閉弁１０７とを備えている。なお、外槽１０３に導入される伝播水の流量は、流量検出手段１０８により洗浄処理前に予め固定値に設定されている。また、開閉弁１０７は基板洗浄時及び基板を洗浄していない待機時にも常に開状態となっている。

基板洗浄装置１０１において、半導体素子が形成された基板は、処理槽１０２の洗浄液に浸漬され、超音波振動発生器１０４が発した超音波の音圧が外槽１０３に導入された伝播水を通じて処理槽１０２内の洗浄液に伝播されることにより洗浄される。

上述のように、基板洗浄装置１０１は、処理槽１０２に貯留された洗浄液（例えば、アンモニア水／過水／純水の混合液、塩酸／過水／純水の混合液等）による化学的洗浄と、洗浄液に超音波の音圧を伝播させる物理的洗浄とを同時に行う構成である。これにより、基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を除去する。

しかしながら、基板洗浄装置１０１では、超音波振動発生器１０４が超音波を発するとき、音波によるキャビテーション作用により、伝播水に溶解した窒素や酸素等のガス成分が気泡となる。そして、上記気泡は、処理槽１０２の底面外側に付着し、上記伝播水から処理槽１０２に貯留された洗浄液への超音波の伝播効率を低下させる。その結果、上記洗浄液に浸漬された基板の洗浄力が低下する。

上記問題を解決するための技術が、特許文献１及び２に開示されている。特許文献１は、上記伝播水として、溶存ガスを除去した脱気水を使用する構成である。また、特許文献２は、処理槽の底面外側に付着する気泡を、伝播水に局所的な水の流れを生じさせることにより除去する構成である。
特開平１０−１０９０７３号公報（公開日平成１０年４月２８日） 特開２０００−５８４９３号公報（公開日平成１２年２月２５日）

上述したように、従来では、上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧を基板に効率良く伝播する構成については考えられている。しかしながら、上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧により、基板上に形成された素子（微細パターン構造）がどのような影響を受けるかまでは考慮されていない。ところが、以下に説明するような原因により、基板上に形成された素子はダメージを受けることがある。

すなわち、超音波振動発生器は、一般的に、上記超音波振動発生器から発せられた超音波の音圧が上記超音波振動発生器からの距離とは無関係に同じ値となるように設計されている。しかし、実際には、超音波振動発生器から近い位置では音圧値が高く、遠い位置では音圧値が低くなってしまう。

また、素子が形成される基板は、円形の薄い板状をしている。そのため、基板表面を洗浄するためには、上記基板は上記処理槽の底面に対し垂直に立てた状態で搭載される。そして、上記超音波振動発生器は上記処理槽の下方に配置されているため、基板の全面に形成された素子は、その面内の場所により超音波振動発生器からの距離が変わってくる。つまり、基板の下部は超音波振動発生器に近く、基板の側部は超音波振動発生器から遠くなる。そのため、超音波振動発生器の出力が一定であっても、上記超音波振動発生器に近い基板下部に形成された素子は、大きなダメージを受けてしまう。

また、基板間において形成されている素子の種類が異なる場合は、上記各基板を洗浄するために必要な音圧値が異なる。そのため、上記各基板を洗浄するとき、上記各基板には、それぞれ異なる音圧を付与することが好ましい。

また、基板洗浄装置は非常に高価であるため、少ない台数の基板洗浄装置を用いて基板の生産効率を上げるために、１度にできるだけ多くの基板を洗浄する必要がある。基板の洗浄は、一般的に、同じ種類の素子が形成されている２５枚の基板を１単位（１ロット）とし、２ロット／バッチ（５０枚）で処理する方法が行われている。上記方法においては、異種の基板のロットを同一のバッチに編成できる確立を上げることにより、基板の生産効率を上げることができる。そこで、ロット間において基板に形成されている素子の種類が異なる場合にも、上記各基板を１度の処理で同時に洗浄できるように基板の処理手順等が工夫されている。

しかしながら、素子の種類の異なる基板を、無理に１種類の音圧により同時に処理すると、弱い音圧で洗浄する必要のある基板に対して強い音圧が付与されたり、強い音圧で洗浄する必要のある基板に対して弱い音圧が付与されたりする可能性がある。そのため、基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染の除去が不十分であったり、または基板表面に形成された素子に対して大きなダメージが与えられたりする。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板に形成された素子に対するダメージを抑制する基板洗浄装置及び基板洗浄方法を提供することにある。

本発明に係る基板洗浄装置は、上記課題を解決するために、伝播水が導入される外槽と、上記外槽の内部に収容され、内部に基板を収容可能であり、洗浄液を貯留する処理槽と、上記外槽の底部に配置される超音波振動発生器とを備えており、上記外槽と上記処理槽との間の領域は、分離部材によって複数の区画領域に分離されており、各区画領域には伝播水の導入口と排出口とが独立して設けられていることを特徴としている。

上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧は、外槽に導入された伝播水を通じて、処理槽に貯留された洗浄液に伝播される。また、上記超音波振動発生器から上記処理槽内に貯留された洗浄液に対して伝播される音圧値は、上記外槽に導入される伝播水の流量により変化する。具体的には、伝播水の流量が大きくなれば上記洗浄液に伝播される音圧値は低くなり、流量が小さくなれば上記洗浄液に伝播される音圧値は高くなる。

上記構成では、上記分離部材により上記外槽と上記処理槽の間を複数の位置で区切ることにより、上記外槽内の伝播水が流れる領域は複数の区画領域に分離される。そして、上記各区画領域に伝播水の導入口と排出口とが独立して設けられることにより、上記各区画領域に異なる流量の伝播水を導入することができる。そのため、本発明に係る基板洗浄装置は、上記処理槽内の洗浄液に伝播される音圧を、上記区画領域に対応した領域で異ならせることができる。

そして、上記超音波振動発生器と上記処理槽内に収容される基板上に形成された各素子との距離が異なる場合、上記距離に応じて上記外槽の各区画領域に異なる流量の伝播水を導入することにより、基板上の各素子は、略均等な音圧が付与される。

また、ロット間で基板に異なる種類の素子が形成されている場合に、異種の２ロットをそれぞれ異なる音圧が伝播される上記処理槽内の洗浄液の各領域に搭載することにより、上記各２ロットの各基板に対して適した音圧を同時に付与することが可能となる。その結果、１つの基板洗浄装置を用いて、上記２ロットの各基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を除去することができる。また、上記各基板に対して適した音圧を付与することができるため、上記各基板に形成された素子へのダメージを抑制することができる。

また、本発明に係る基板洗浄装置は、上記処理槽は、上記処理槽の内部を上記分離部材と対応した位置で区切る処理槽分離部材を備えていてもよい。

上記構成では、上記処理槽内において、上記外槽と上記処理槽の間に設けられた上記分離部材に対応した位置に上記処理槽分離部材が設けられる。これにより、本発明に係る基板洗浄装置は、上記外槽内の伝播水が流れる領域が分離されるだけでなく、上記処理槽内も分離される。このため、上記超音波振動発生器から発せられた超音波の音圧は、上記外槽内の各区画領域を流れる伝播水の流量によって調節され、上記処理槽内の各領域の洗浄液に対し、上記処理槽内の他の領域に伝播された音圧の影響を受けることなく伝播される。

そして、ロット間で基板に異なる種類の素子が形成されている場合には、異種の２ロットをそれぞれ上記処理槽の各領域に搭載する。上記外槽の各区画領域に導入される伝播水の流量が変更されることにより、上記２ロットの各基板に対してより適した音圧を同時に付与することが可能となる。その結果、１つの基板洗浄装置を用いて、上記２ロットの各基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を除去することができる。また、上記各基板に対してより適した音圧を付与することができるため、上記各基板に形成された素子へのダメージを抑制することができる。

また、本発明に係る基板洗浄装置では、上記分離部材は、外槽の底面、および外槽の互いに向かいあった２つの側面に対して垂直に配置された平面板であり、上記処理槽は、上記基板を、上記外槽の底面および上記分離部材に対して垂直に収容可能であってもよい。

上記処理槽に搭載される基板は円形の薄い板状をしており、上記基板を上記処理槽の底面に対し垂直に立てた状態で搭載すると、基板の下部では上記超音波振動発生器に近く、基板の側部では上記超音波振動発生器から遠くなる。そのため、基板の下部に形成された素子に対しては強い音圧が付与され、上記素子はダメージを受けてしまう。

上記構成では、上記分離部材は、外槽の底面、および外槽の互いに向かいあった２つの側面に対して垂直に配置された平面板である。そして、上記外槽の内部に収容された上記処理槽は、上記基板を、上記外槽の底面および上記分離部材に対して垂直に収容可能である。つまり、上記基板は上記外槽内を伝播水が流れる方向に対して垂直に収容可能である。そのため、本発明に係る基板洗浄装置は、上記外槽の各区画領域に導入される伝播水の流量を異ならせることにより、上記基板の下部と側部とで異なる流量の伝播水を上記外槽に流すことができる。その結果、上記基板の下部と側部に形成された素子に対し、与えられる音圧の影響を略均等にすることが可能になる。

また、本発明に係る基板洗浄装置では、上記分離部材は、外槽の底面、および外槽の互いに向かいあった２つの側面に対して垂直に配置された平面板であり、上記処理槽は、上記基板を、上記外槽の底面に対して垂直に、かつ、上記分離部材に対して平行に収容可能であってもよい。

上記構成では、上記分離部材は、外槽の底面、および外槽の互いに向かいあった２つの側面に対して垂直に配置された平面板である。そして、上記外槽の内部に収容された上記処理槽は、上記基板を、上記外槽の底面に対して垂直に、かつ、上記分離部材に対して平行に収容可能である。つまり、上記基板は上記外槽内を伝播水が流れる方向に対して平行に収容可能である。そのため、本発明に係る基板洗浄装置は、ロット間で異なる種類の素子が形成されている基板を上記処理槽内に収容し、上記外槽の分離された各区画領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、上記各基板に対してより適した音圧を同時に付与することが可能となる。その結果、１つの基板洗浄装置を用いて、異種のロットの各基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を除去することができる。また、上記各基板に対してより適した音圧を付与することができるため、上記各基板に形成された素子へのダメージを抑制することができる。

また、本発明に係る基板洗浄装置では、上記各区画領域に設けられた伝播水の導入口には、上記外槽に伝播水を導入する伝播水道入管がそれぞれ接続されており、上記各区画領域に設けられた伝播水の排出口には、上記外槽から伝播水を排出する伝播水排出管がそれぞれ接続されていてもよい。

上記構成では、上記外槽の分離された各区画領域に設けられた上記導入口及び上記排出口には、上記外槽に伝播水を導入する伝播水導入管及び上記外槽から伝播水を排出する伝播水排出管が接続される。そのため、本発明に係る基板洗浄装置は、上記外槽の分離された各区画領域に対し、異なる流量の伝播水を導入することができる。

また、本発明に係る基板洗浄装置では、上記伝播水導入管には、上記外槽に導入される伝播水の流量を変更する流量変更部が設けられていてもよい。

超音波振動発生器の起動直後には、上記超音波振動発生器から電気製品特有の突入電流の影響により高出力な超音波が発振される。そして、上記超音波振動発生器が発した高出力な超音波の音圧により、基板表面に形成された素子はダメージを受ける。さらに、従来の基板洗浄装置では、伝播水導入管を流れる伝播水の流量は、洗浄処理前に予め固定値に設定されているため、処理槽の洗浄液に浸漬された基板に対し、１度に１種類の音圧しか付与することができない。

上記構成では、洗浄処理時においても、上記流量変更部により上記伝播水導入管から上記外槽に導入される伝播水の流量を変更することが可能になる。そのため、上記超音波振動発生器を起動してしばらくの間、上記流量変更部が上記外槽に導入される伝播水の流量を増加させることにより、超音波振動発生器の起動直後に起こる高出力な超音波の発振が与える上記基板に形成された素子へのダメージを抑制することができる。

また、本発明に係る基板洗浄装置では、上記伝播水導入管は、上記流量変更部において、複数の分岐管に分岐され、上記各分岐管は、上記外槽への伝播水の導入と停止を制御する開閉弁と、上記外槽に導入される伝播水の流量を固定値に設定する流量検出手段とを備えていてもよい。

上記構成では、上記伝播水導入管が、上記流量変更部において、複数の分岐管に分岐されており、上記各分岐管に設けられた流量検出手段によって上記各分岐管を流れる伝播水の流量を設定することができる。そして、上記各分岐管に設けられた上記開閉弁の開閉を制御することにより、上記伝播水導入管から上記外槽に導入される伝播水の流量を決定することができる。そのため、本発明に係る基板洗浄装置は、基板洗浄時において、上記伝播水導入管から上記外槽に導入される伝播水の流量を変更することができる。

また、本発明に係る基板洗浄装置では、上記伝播水導入管は、上記流量変更部において、流量コントローラーを備え、上記流量コントローラーは、弁の開度を変更することによって上記外槽に導入される伝播水の流量を変更する流量コントロール弁を備えていてもよい。

上記構成では、上記流量コントローラーに設けられた上記流量コントロール弁の開度が変更されることにより、上記伝播水導入管から上記外槽に導入される伝播水の流量を変更することができる。そのため、本発明に係る基板洗浄装置は、基板洗浄時において、上記伝播水導入管から上記外槽に導入される伝播水の流量を変更することができる。

また、本発明に係る基板洗浄装置では、上記流量変更部を制御するコントローラーを備え、上記コントローラーには、上記開閉弁又は上記流量コントロール弁の開閉を制御する処理動作と処理時間とが対応付けられた処理手順が記憶されていてもよい。

上記構成では、上記コントローラーには、上記各開閉弁又は上記流量コントロール弁の開閉を行う処理動作と各動作の処理時間とが対応付けられて処理手順として記憶されている。そして、上記コントローラーは、上記コントローラーに記憶された上記処理手順に基づいて、上記開閉弁又は上記流量コントロール弁の開閉を制御することができる。これにより、上記分離部材によって区切られた上記外槽内の各区画領域には、上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧に応じて、最適な流量の伝播水を導入することができる。

また、本発明に係る基板洗浄方法は、超音波振動発生器が発生する超音波を、外槽に導入される伝播水を通じて、処理槽に貯留される洗浄水に伝播させ、処理槽内部に収容される基板を洗浄する基板洗浄方法であって、上記外槽と上記処理槽との間は、上記外槽内の伝播水が流れる領域が分離されており、上記分離された各領域で伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせることを特徴としている。

上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧は、外槽に導入された伝播水を通じて、処理槽に貯留された洗浄液に伝播される。また、上記超音波振動発生器から上記処理槽内に貯留された洗浄液に対して伝播される音圧値は、上記外槽に導入される伝播水の流量により変化する。具体的には、伝播水の流量が大きくなれば上記洗浄液に伝播される音圧値は低くなり、流量が小さくなれば上記洗浄液に伝播される音圧値は高くなる。

上記方法では、上記外槽内の伝播水が流れる領域が分離されており、上記分離された各領域に異なる流量の伝播水を導入することにより、処理槽内の洗浄液に伝播される音圧を異ならせることができる。

そのため、上記超音波振動発生器と上記処理槽内に搭載される基板上に形成された各素子との距離が異なる場合、上記距離に応じて上記外槽の各領域に異なる流量の伝播水を導入することにより、基板上の各素子は、略均等な音圧が付与される。

また、ロット間で基板に異なる種類の素子が形成されている場合に、異種の２ロットをそれぞれ異なる音圧が伝播される上記処理槽内の洗浄液の各領域に搭載することにより、上記各２ロットの各基板に対して適した音圧を同時に付与することが可能となる。その結果、１つの基板洗浄装置を用いて、上記２ロットの各基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を除去することができる。また、上記各基板に対して適した音圧を付与することができるため、上記各基板に形成された素子へのダメージを抑制することができる。

また、本発明に係る基板洗浄方法は、上記外槽に導入される伝播水は複数の分岐管において分離され、上記各分岐管を流れる伝播水の流量は固定値に設定されており、上記分岐管の開閉を制御し、上記外槽の分離された各領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせてもよい。

上記方法では、上記外槽に導入される伝播水は複数の分岐管において分離され、上記各分岐管を流れる伝播水の流量は固定値に設定されている。そして、上記分岐管の開閉を制御することにより、上記外槽の分離された各領域に導入される伝播水の流量を変更することができる。これにより、上記分離部材によって分離された上記外槽内の各領域には、上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧に応じて、最適な流量の伝播水を導入することができる。

また、本発明に係る基板洗浄方法は、上記外槽に導入される伝播水の流量を制御する流量コントロール弁の開度を変更し、上記外槽の分離された各領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせてもよい。

上記方法では、上記外槽に導入される伝播水の流量を制御する流量コントロール弁の開度を変更することにより、上記外槽に導入される伝播水の流量を変更することができる。これにより、上記分離部材によって分離された上記外槽内の各領域には、上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧に応じて、最適な流量の伝播水を導入することができる。

また、本発明に係る基板洗浄方法は、上記外槽の分離された各領域に導入される伝播水の流量は、上記外槽の各領域に導入される伝播水の流量を制御する処理動作と処理時間とが対応付けられた処理手順に基づいて制御されていてもよい。

上記方法では、上記外槽の分離された領域に導入される伝播水の流量は、上記外槽の領域に導入される伝播水の流量を制御する処理動作と処理時間とが対応付けられた処理手順に基づいて制御される。これにより、上記外槽の分離された各領域に導入される伝播水の流量を、上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧に応じて、最適な流量に変更することができる。

また、本発明に係る基板洗浄方法は、上記外槽の底面および上記外槽内の分離された領域を流れる伝播水の方向に対して垂直になるように基板を上記処理槽に搭載し、上記外槽の分離された領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせてもよい。

上記基板は円形の薄い板状をしており、上記基板を上記処理槽の底面に対し垂直に立てた状態で搭載すると、基板の下部では上記超音波振動発生器に近く、基板の側部では上記超音波振動発生器から遠くなる。そのため、基板の下部に形成された素子に対しては強い音圧が付与され、上記素子はダメージを受けてしまう。

上記方法では、上記基板は、上記外槽の底面および上記外槽内の分離された領域を流れる伝播水の方向に対して垂直になるように上記処理槽に搭載される。そして、上記外槽の分離された各領域に導入される伝播水の流量を異ならせることにより、上記基板の下部と側部とで異なる流量の伝播水を上記外槽に流すことができる。その結果、上記基板の下部と側部に形成された素子に対し、与えられる音圧の影響を略均等にすることが可能になる。

また、本発明に係る基板洗浄方法は、上記外槽の底面に対して垂直に、かつ、上記外槽内の分離された領域を流れる伝播水の方向に対して平行になるよう基板を上記処理槽に搭載し、上記外槽の分離された領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせてもよい。

上記方法では、ロット間で基板に異なる種類の素子が形成されている場合（洗浄に適した音圧値の異なる場合）に、上記外槽の底面に対して垂直に、かつ、上記外槽内の分離された領域を流れる伝播水の方向に対して平行になるよう異種の２ロットの基板をそれぞれ上記処理槽に搭載する。そして、上記外槽の分離された各領域に導入される伝播水の流量を異ならせることにより、上記２ロットの各基板に対してより適した音圧を同時に付与することが可能となる。その結果、１つの基板洗浄装置を用いて、上記２ロットの各基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を除去することができる。また、上記各基板に対してより適した音圧を付与することができるため、上記各基板に形成された素子へのダメージを抑制することができる。

また、本発明に係る基板洗浄方法は、上記処理槽内は、上記外槽内の分離された伝播水が流れる領域に対応した位置で分離されており、分離された上記処理槽内の各領域に基板を搭載し、上記外槽内の分離された領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせてもよい。

上記方法では、上記処理槽内は、上記外槽内の分離された伝播水が流れる領域に対応した位置で分離されている。そして、分離された上記処理槽内の各領域に基板を搭載し、上記外槽内の分離された領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせることができる。このように、上記超音波振動発生器から発せられた超音波の音圧は、上記外槽内の各領域を流れる伝播水の流量によって調節され、上記処理槽内の各領域の洗浄液に対し、上記処理槽内の他の領域に伝播された音圧の影響を受けることなく伝播される。

そして、ロット間で基板に異なる種類の素子が形成されている場合には、異種の２ロットをそれぞれ上記処理槽の各領域に搭載する。上記外槽の各領域に導入される伝播水の流量が変更されることにより、上記２ロットの各基板に対してより適した音圧を同時に付与することが可能となる。その結果、１つの基板洗浄装置を用いて、上記２ロットの各基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を除去することができる。また、上記各基板に対してより適した音圧を付与することができるため、上記各基板に形成された素子へのダメージを抑制することができる。

また、本発明に係る基板洗浄方法は、基板を洗浄処理していない待機時には、上記外槽の各領域に導入される伝播水の流量が、伝播水として供給可能な最低水量に設定されてもよい。

上記構成では、基板を洗浄していない待機時には、上記外槽の各領域に導入される伝播水の流量は伝播水として供給可能な最低水量に設定される。そのため、本発明に係る基板洗浄方法は、無駄な伝播水の消費を抑えることが可能となる。

本発明に係る基板洗浄装置は、以上のように、伝播水が導入される外槽と、上記外槽の内部に収容され、内部に基板を収容可能であり、洗浄液を貯留する処理槽と、上記外槽の底部に配置される超音波振動発生器とを備えており、上記外槽と上記処理槽との間の領域は、分離部材によって複数の区画領域に分離されており、各区画領域には伝播水の導入口と排出口とが独立して設けられている。

また、本発明に係る基板洗浄方法は、超音波振動発生器が発生する超音波を、外槽に導入される伝播水を通じて、処理槽に貯留される洗浄水に伝播させ、処理槽に配置される基板を洗浄する基板洗浄方法であって、上記外槽と上記処理槽との間は、上記外槽内の伝播水が流れる領域が分離されており、上記分離された領域で伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせる。

これにより、基板に形成された素子に対するダメージを抑制する基板洗浄装置及び基板洗浄方法を実現することができる。

本発明の一実施形態について図１〜図１０に基づいて説明すると以下の通りである。

本発明に係る基板洗浄装置は、超音波振動発生器が発した超音波の圧力（以下、音圧）を、上記超音波振動発生器に接触して設けられている外槽の内部に導入された伝播水を通じて、上記伝播水に接触して設けられている処理槽の内部に貯留された洗浄液に伝播させる構成である。上記構成により、上記処理槽の洗浄液に浸漬されている基板は、上記超音波振動発生器が発した超音波の音圧によって洗浄される。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る基板洗浄装置１及び基板洗浄方法について図１及び図２を参照して詳細に説明する。

まず、第１実施形態に係る基板洗浄装置１について説明する。図１は、本実施形態に係る基板洗浄装置１の正面図である。

図１に示すように、基板洗浄装置１は、処理槽２と、外槽３と、超音波振動発生器４と、領域分離板（分離部材）７ａ・７ｂとを備える。

本実施形態に係る基板洗浄装置は、半導体素子が形成された基板を洗浄するために用いられる。

外槽３は、矩形形状の底面を有する容器であり、その上面は設けられていない。そして、基板の洗浄時には、外槽３の内部に、超音波の圧力（音圧）を伝播するための伝播水が導入される。外槽３の底部には超音波振動発生器４が配置されている。

処理槽２は、基板洗浄時に、基板を搭載するためのものである。処理槽２は、外槽３よりも小さい矩形形状の底面を有する容器であり、その上面は設けられていない。基板の洗浄時には、処理槽２の内部に、基板を洗浄するための洗浄液が貯留される。処理槽２は、外槽３内に収容されるように設けられている。そして、基板の洗浄時、処理槽２の底面外側は、外槽３内に導入された伝播水に接する。上記洗浄液には、例えば、アンモニア水、過水、純水の混合液又は塩酸、過水、純水の混合液が用いられる。

超音波振動発生器４は、超音波を発振するものである。超音波振動発生器４の上面は、振動発生面である。超音波振動発生器４の上面から発せられた超音波を処理槽２に貯留された洗浄液全体に伝播するためには、超音波振動発生器４の上面面積は、処理槽２の底面面積と同じか、大きいことが好ましい。

領域分離板７ａ・７ｂは、外槽３内の伝播水の流れを区切るためのものである。領域分離板７ａ・７ｂは、処理槽２と外槽３との間で外槽３内の伝播水の流れを区切るように平行に設けられている。これにより、外槽３内は、３箇所の区画領域に伝播水の流れる領域が分離される。また、外槽３の領域分離板７ａ・７ｂによって分離された区画領域には、それぞれ伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃ及び伝播水排出管６ａ・６ｂ・６ｃ（図２参照）が接続されている。

伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃは、領域分離板７ａ・７ｂによって分離された外槽３の各区画領域に伝播水を供給するためのものである。伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃは、外槽３の側面において、外槽３の各区画領域にそれぞれ接続されている。伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃは、外槽３へ導入される伝播水の流量を調節する流量変更部８ａ・８ｂ・８ｃをそれぞれ備える。

伝播水排出管６ａ・６ｂ・６ｃは、領域分離板７ａ・７ｂによって分離された外槽３の各区画領域から伝播水を外部に排出するためのものである。伝播水排出管６ａ・６ｂ・６ｃは、外槽３の伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃが接続されている側面とは反対側の側面において、外槽３の各区画領域にそれぞれ接続されている。

このように、伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃ及び伝播水排出管６ａ・６ｂ・６ｃをそれぞれ外槽３の各区画領域に接続することにより、上記各区画領域を流れる伝播水の方向は領域分離板７ａ・７ｂが設けられた方向と平行になる。

ここで、伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃに設けられた流量変更部８ａ・８ｂ・８ｃについて図７を参照して説明する。なお、以下の説明では、流量変更部８として、流量変更部８ａ・８ｂ・８ｃを区別なく表すものとする。図７は、流量変更部８の内部構成を示す概略図である。

図７に示すように、流量変更部８は、３本の分岐管８１ａ・８１ｂ・８１ｃを有する。分岐管８１ａは開閉弁８２ａ及び流量検出手段８３ａを、分岐管８１ｂは開閉弁８２ｂ及び流量検出手段８３ｂを、分岐管８１ｃは開閉弁８２ｃ及び流量検出手段８３ｃを備えている。

開閉弁８２ａ・８２ｂ・８２ｃは、弁を開閉することにより、分岐管８１ａ・８１ｂ・８１ｃから外槽３への伝播水の供給と停止を行う。開閉弁８２ａ・８２ｂ・８２ｃの弁の開閉は、例えば、コントローラー９から送られた指示に基づいて行われる。

流量検出手段８３ａ・８３ｂ・８３ｃは、分岐管８１ａ・８１ｂ・８１ｃを流れる伝播水の流量を調節するためのものである。流量検出手段８３ａ・８３ｂ・８３ｃは、それぞれ内部に伝播水の流量を固定値に設定する弁を備えている。本実施形態では、流量検出手段８３ａの流量を１Ｌ（リットル）／分、流量検出手段８３ｂの流量を２Ｌ／分、流量検出手段８３ｃの流量を４Ｌ／分となるように設定する。このように、各流量検出手段８３ａ・８３ｂ・８３ｃは、分岐管８１ａ・８１ｂ・８１ｃ毎に異なる流量の伝播水を流すように設定することが可能である。なお、伝播水の流量は、分岐管の本数を変更することにより、任意の流量に変更することも可能である。また、流量検出手段８３ａ・８３ｂ・８３ｃの流量の設定は、上述した数値に限られない。

コントローラー９は、開閉弁８２ａ・８２ｂ・８２ｃの開閉を制御するためのものである。コントローラー９には、開閉弁８２ａ・８２ｂ・８２ｃの開閉を制御するための処理動作と上記処理動作を行う処理時間とが対応付けられた処理手順（以下、レシピ）が記憶されている。コントローラー９は、上記レシピに基づいて、開閉弁８２ａ・８２ｂ・８２ｃの開閉を制御する。これにより、外槽３の各区画領域には、超音波振動発生器４から伝播された超音波の音圧に応じた流量の伝播水が導入される。なお、上記レシピとしては、例えば、基板のレシピ又は処理槽固有のレシピがある。また、コントローラー９による制御は、上記レシピ基づいて細分化することもできる。

以下に、本実施形態に係る基板洗浄方法について図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る基板洗浄装置１の平面図である。図中の矢印は、伝播水の流れる方向を示している。

まず、処理槽２に貯留された洗浄液に、外槽３を流れる伝播水の方向（領域分離板７ａ・７ｂが設けられた方向）と垂直方向に、かつ、処理槽２の底面に対し垂直に立てるように基板が浸漬される。上記基板は、薄い円形状をしており、表面には半導体素子が形成されている。

その後、超音波振動発生器４が起動される。超音波振動発生器４の起動直後には、超音波振動発生器新４から電気製品特有の突入電流の影響により高出力な超音波が発振される。そのため、以下の操作を行うことにより、超音波振動発生器新４が発した高出力な超音波の音圧が上記基板に形成された半導体素子に対して与える影響を抑制する。

すなわち、伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃが備えている流量変更部８において、分岐管８１ｃに設けられた開閉弁８２ｃを、基板洗浄装置１のコントローラー９の指示に従い約１分間開状態となるように動作させる。また、上記操作と同時に、コントローラー９は、伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃに備えられた流量変更部８それぞれにおいて、分岐管８１ａ・８１ｂに設けられた開閉弁８２ａ・８２ｂを閉状態となるよう動作させる。

上記２つの操作により、伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃから領域分離板７ａ・７ｂに区切られた外槽３の各区画領域に対し、それぞれ４Ｌ／分の流量で伝播水が導入される。超音波振動発生器４から処理槽２内の洗浄液に伝播される音圧値は、伝播水の流量を増加させることにより、低くすることができる。そのため、外槽３の各区画領域に対して導入される伝播水の流量を４Ｌ／分と増加させることにより、超音波振動発生器４の起動直後に起こる急激な音圧上昇を抑制することができる。その結果、処理槽２の洗浄液に浸漬された上記基板に形成された半導体素子は、急激な音圧上昇によるダメージを避けることができる。

次に、上記基板全体に形成された半導体素子に対し、略均等な音圧を付与するための操作について説明する。

超音波振動発生器から発せられた超音波の音圧は、一般的に、超音波振動発生器からの距離とは無関係に同じ値となるように設計されている。しかし、実際には、超音波振動発生器から近い位置では音圧値が高く、遠い位置では音圧値が低くなってしまう。そのため、上記基板の全面に形成された半導体素子は、その面内の場所により超音波振動発生器からの距離が変わってくる。つまり、基板の下部は超音波振動発生器に近く、基板の側部は超音波振動発生器から遠くなる。そのため、従来の基板洗浄装置では、超音波振動発生器の出力が一定であっても、超音波振動発生器に近い基板下部に形成された半導体素子は、大きなダメージを受けていた。

そこで、本実施形態では、外槽３を流れる伝播水の方向（領域分離板７ａ・７ｂが設けられた方向）と垂直方向に基板を浸漬させることにより、基板の下部と両側部をそれぞれ外槽３の各区画領域に対応させている。つまり、上記基板の下部は、外槽３の伝播水導入管５ｂが接続された区画領域に対応し、上記基板の側部は、外槽３の伝播水導入管５ａ・５ｃが接続された各区画領域に対応している。このため、外槽３の伝播水導入管５ｂが接続された区画領域に導入される伝播水の流量を増加させることにより上記基板の下部に付与される音圧を低くすることができ、上記基板の下部に形成された半導体素子が受けるダメージを抑制できる。

すなわち、超音波振動発生器４を起動してから１分経過後に、コントローラー９から流量変更部８に対し、以下の指示が送られる。

コントローラー９は、伝播水導入管５ｂに備えられた流量変更部８ｂにおいて、分岐管８１ｂに設けられた開閉弁８２ｂを開状態となるように動作させる。そして、上記操作と同時に、コントローラー９は、伝播水導入管５ｂに備えられた流量変更部８ｂにおいて、分岐管８１ｃに設けられた開閉弁８２ｃを閉状態となるように動作させる。上記２つの操作により、伝播水導入管５ｂから外槽３の伝播水導入管５ｂが接続された区画領域に導入される伝播水の流量は、４Ｌ／分から２Ｌ／分に変更される。

同様に、コントローラー９は、伝播水導入管５ａ・５ｃに備えられた流量変更部８ａ・８ｃにおいて、分岐管８１ａに設けられた開閉弁８２ａを開状態となるように動作させる。また、上記操作と同時に、コントローラー９は、伝播水導入管５ａ・５ｃに備えられた流量変更部８ａ・８ｃにおいて、分岐管８１ｃに設けられた開閉弁８２ｃを閉状態となるように動作させる。上記２つの操作により、伝播水導入管５ａ・５ｃから外槽３内の伝播水導入管５ａ・５ｃが接続された各区画領域に導入される伝播水の流量は、４Ｌ／分から１Ｌ／分に変更される。

上述した操作により、外槽３の領域分離板７ａ・７ｂによって区切られた３つの区画領域に対して、１Ｌ／分と２Ｌ／分の異なった流量で伝播水が導入されることになる。つまり、外槽３内の伝播水導入管５ａ・５ｃが接続された各区画領域に対しては、１Ｌ／分の流量で伝播水が導入され、外槽３内の伝播水導入管５ｂが接続された区画領域に対しては、２Ｌ／分の流量で伝播水が導入される。

次に、基板洗浄装置１において基板の洗浄が終了すると、超音波振動発生器４の出力は停止する。そして、基板洗浄装置１のコントローラー９から流量変更部８に対し、以下の指示が送られる。

コントローラー９は、伝播水導入管５ｂに備えられた流量変更部８ｂにおいて、分岐管８１ａに設けられた開閉弁８２ａを開状態となるように動作させる。また、上記操作と同時に、コントローラー９は、伝播水導入管５ｂに備えられた流量変更部８ｂにおいて、分岐管８１ｂに設けられた開閉弁８２ｂを閉状態となるように動作させる。上記２つの操作により、伝播水導入管５ｂから外槽３内の伝播水導入管５ｂが接続された区画領域に対し、１Ｌ／分の流量で伝播水が導入される。

また、外槽３内の伝播水導入管５ａ・５ｃが接続された各区画領域に対しては、既に１Ｌ／分の流量で伝播水が導入されている。そのため、伝播水導入管５ａ・５ｂ・５ｃが接続された外槽３内の各区画領域に対して、それぞれ１Ｌ／分の流量で伝播水が導入されることになる。このように、基板洗浄装置１は、基板を洗浄処理していない待機状態にある場合、外槽３の各区画領域に導入される伝播水の流量を、伝播水として供給可能な最低水量である１Ｌ／分に変更することができる。これにより、基板洗浄装置１は、無駄な伝播水の消費を抑えることが可能となる。

〔第２実施形態〕
基板間において形成されている半導体素子の種類が異なる場合は、上記各基板を洗浄するために必要な音圧値が異なる。そのため、異種の半導体素子が形成されている複数種類の基板を同一の基板洗浄装置にて洗浄するときには、種類の異なるそれぞれの基板には、それぞれ異なる音圧を付与することが好ましい。

本実施形態では、ロット間で基板に異なる種類の半導体素子が形成されている場合に、１度の洗浄処理において、異種の２ロットの各基板に対して適した音圧を同時に付与する基板洗浄装置及び基板洗浄方法について実施例１及び実施例２を挙げて説明する。

［実施例１］
本発明の第２実施形態の実施例１に係る基板洗浄装置１１及び基板洗浄方法について図３及び図４を参照して説明する。

まず、第２実施形態に係る基板洗浄装置１１について説明する。図３は、第２実施形態に係る基板洗浄装置１１の概略構成を示す正面図である。また、第１実施形態の基板洗浄装置１における構成要素と、同等の機能を有する構成要素については同一の符号を付記している。

基板洗浄装置１１は、処理槽２と、外槽３と、超音波振動発生器４と、伝播水導入管１５ａ・１５ｂと、伝播水排出管１６ａ・１６ｂ（図４参照）と、領域分離板１７とを備える。

基板洗浄装置１１が、基板洗浄装置１と異なる構成について説明する。基板洗浄装置１１では、処理槽２と外槽３との間に、外槽３内の伝播水の流れを区切るように領域分離板１７が１つ設けられている。これにより、外槽３内は、２箇所の区画領域に伝播水の流れる領域が分離される。そして、外槽３の側面において、外槽３の領域分離板１７で区切られた各区画領域にそれぞれ伝播水導入管１５ａ・１５ｂが接続されている。また、外槽３の伝播水導入管１５ａ・１５ｂが接続されている側面とは反対側の側面において、外槽３の各区画領域に伝播水排出管１６ａ・１６ｂがそれぞれ接続されている。

また、伝播水導入管１５ａ・１５ｂは、外槽３へ導入される伝播水の流量を調節する流量変更部１８ａ・１８ｂを備える。なお、流量変更部１８ａ・１８ｂは第１実施形態における流量変更部８と同等の機能を有するので、ここでは詳細な説明は省略する。また、以下の説明では、流量変更部８と同様に、流量変更部１８として、流量変更部１８ａ・１８ｂを区別なく表すものとする。

本実施形態においても、各流量変更部１８において、分岐管８１ａ・８１ｂ・８１ｃに設けられた流量検出手段８３ａ・８３ｂ・８３ｃは、流量検出手段８３ａの流量が１Ｌ／分、流量検出手段８３ｂの流量が２Ｌ／分、流量検出手段８３ｃの流量が４Ｌ／分となるように設定される。

以下に、本実施例に係る基板洗浄方法について図４を参照しながら説明する。図４は、第２実施形態の実施例１に係る基板洗浄装置１１の概略構成を示す平面図である。図中の矢印は、伝播水の流れる方向を示している。

まず、処理槽２に貯留された洗浄液に、外槽３を流れる伝播水の方向（領域分離板１７が設けられた方向）と平行方向に、かつ、領域分離板１７によって分離された外槽３の各区画領域に対応する処理槽２の各領域に基板が浸漬される。また、上記基板は、処理槽２の底面に対し垂直に立てるように浸漬される。その後、超音波振動発生器４が起動される。

なお、本実施形態に用いられる基板は、薄い円形状をしており、ロット間で異種の半導体素子が形成されている。具体的には、外槽３の伝播水導入管１５ａが接続された区画領域に対応する処理槽２の領域に浸漬されたロットは、基板に半導体素子が形成されたものである。また、外槽３の伝播水導入管１５ｂが接続された区画領域に対応する処理槽２の領域に浸漬されたロットは、基板に半導体素子が形成されていないものである。なお、上記各ロットは、処理槽２の各領域に対し逆に浸漬されてもよい。

このとき、伝播水導入管１５ａ・１５ｂに備えられた流量変更部１８において、分岐管８１ｃに設けられた開閉弁８２ｃを、基板洗浄装置１１のコントローラー９の指示に従い約１分間開状態となるように動作させる。また、上記操作と同時に、コントローラー９は、伝播水導入管１５ａ・１５ｂに備えられた流量変更部１８において、分岐管８１ａ・８１ｂに設けられた開閉弁８２ａ・８２ｂを閉状態となるよう動作させる。

上記２つの操作により、伝播水導入管５ａ・５ｂから領域分離板１７に区切られた外槽３の各区画領域に対し、それぞれ４Ｌ／分の流量で伝播水が導入される。超音波振動発生器４から処理槽２内の洗浄液に伝播される音圧値は、伝播水の流量を増加させることにより、低くすることができる。そのため、外槽３の各区画領域に対して導入される伝播水の流量を４Ｌ／分と増加させることにより、超音波振動発生器４の起動直後に起こる急激な音圧上昇を抑制することができる。その結果、処理槽２の洗浄液に浸漬された上記基板に形成された半導体素子は、急激な音圧上昇によるダメージを避けることができる。

次に、ロット間で異種の半導体素子が形成された各基板に対し、それぞれ最適な音圧を付与するための操作について説明する。

上述のように、外槽３の伝播水導入管１５ａが接続された区画領域に対応する処理槽２の領域には、半導体素子が形成された基板が浸漬され、外槽３の伝播水導入管１５ｂが接続された区画領域に対応する処理槽２の領域には、半導体素子が形成されていない基板が浸漬されている。そのため、外槽３の伝播水導入管１５ａが接続された区画領域に導入される伝播水の流量を増加させることにより、半導体素子が形成された基板に対して付与される音圧値を低くする。

すなわち、超音波振動発生器４を起動してから１分経過後に、コントローラー９から流量変更部１８に対し、以下の指示が送られる。コントローラー９は、伝播水導入管１５ａに備えられた流量変更部１８ａにおいて、分岐管８１ｂに設けられた開閉弁８２ｂを開状態となるように動作させる。そして、上記操作と同時に、コントローラー９は、伝播水導入管１５ａに備えられた流量変更部１８ａにおいて、分岐管８１ｃに設けられた開閉弁８２ｃを閉状態となるように動作させる。上記２つの操作により、伝播水導入管１５ａから外槽３内の伝播水導入管１５ａが接続された区画領域に導入される伝播水の流量は、４Ｌ／分から２Ｌ／分に変更される。

同様に、コントローラー９は、伝播水導入管１５ｂに備えられた流量変更部１８ｂにおいて、分岐管８１ａに設けられた開閉弁８２ａを開状態となるように動作させる。また、上記操作と同時に、コントローラー９は、伝播水導入管１５ｂに備えられた流量変更部１８ｂにおいて、分岐管８１ｃに設けられた開閉弁８２ｃを閉状態となるように動作させる。上記２つの操作により、伝播水導入管１５ｂから外槽３内の伝播水導入管１５ｂが接続された区画領域に導入される伝播水の流量は、４Ｌ／分から１Ｌ／分に変更される。

上述した操作により、外槽３の領域分離板１７によって区切られた２つの区画領域に対して、１Ｌ／分と２Ｌ／分の異なった流量で伝播水が導入されることになる。つまり、外槽３内の伝播水導入管１５ａが接続された区画領域に対しては、２Ｌ／分の流量で伝播水が導入され、外槽３内の伝播水導入管１５ｂが接続された区画領域に対しては、１Ｌ／分の流量で伝播水が導入される。

上記操作により、上記各ロットの各基板に対してより適した音圧を同時に付与することが可能となる。その結果、１つの基板洗浄装置１１を用いて、上記各ロットの各基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を除去することができる。また、上記各基板に対してより適した音圧を付与することができるため、上記各基板に形成された半導体素子へのダメージを抑制することができる。

次に、基板洗浄装置１１において基板の洗浄が終了すると、超音波振動発生器４の出力は停止する。そして、基板洗浄装置１１のコントローラー９から流量変更部１８に対し、以下の指示が送られる。

コントローラー９は、伝播水導入管１５ａに備えられた流量変更部１８ａにおいて、分岐管８１ａに設けられた開閉弁８２ａを開状態となるように動作させる。また、上記操作と同時に、コントローラー９は、伝播水導入管１５ａに備えられた流量変更部１８ａにおいて、分岐管８１ｂに設けられた開閉弁８２ｂを閉状態となるように動作させる。上記２つの操作により、伝播水導入管１５ａから外槽３内の伝播水導入管１５ａが接続された区画領域に対し、１Ｌ／分の流量で伝播水が導入される。

また、外槽３内の伝播水導入管１５ｂが接続された区画領域に対しては、既に１Ｌ／分の流量で伝播水が導入されている。つまり、外槽３内の伝播水導入管１５ａ・１５ｂが接続された各区画領域に対して、それぞれ１Ｌ／分の流量で伝播水が導入される。このように、基板洗浄装置１１は、基板を洗浄処理していない待機状態にある場合、外槽３の各区画領域に導入される伝播水の流量を、伝播水として供給可能な最低水量である１Ｌ／分に変更することができる。これにより、基板洗浄装置１１は、無駄な伝播水の消費を抑えることが可能となる。

［実施例２］
また、ロット間で基板に異なる種類の半導体素子が形成されている場合に、１度の洗浄処理において、異種の２ロットの各基板に対してより適した音圧を同時に付与する基板洗浄装置２１及び基板洗浄方法について図５及び図６を参照して説明する。

まず、第２実施形態の実施例２に係る基板洗浄装置２１について説明する。図５は、第２実施例に係る基板洗浄装置２１の概略構成を示す正面図である。図６は、実施例２に係る基板洗浄装置２１の概略構成を示す平面図である。図中の矢印は、伝播水の流れる方向を示している。また、実施例１に係る基板洗浄装置１１における構成要素と、同等の機能を有する構成要素については同一の符号を付記している。

基板洗浄装置２１は、処理槽２と、外槽３と、超音波振動発生器４と、伝播水導入管１５ａ・１５ｂと、伝播水排出管１６ａ・１６ｂと、領域分離板１７と、処理槽領域分離板（処理槽分離部材）２７とを備える。

基板洗浄装置１１と異なる構成について説明する。基板洗浄装置２１では、処理槽２内において、外槽３の領域分離板１７が設けられている位置と対応した位置に、処理槽領域分離板２７を備えている。処理槽領域分離板２７は、処理槽２の底面から上面まで設けられている。そのため、基板洗浄装置２１では、外槽３内の伝播水が流れる領域が分離されるだけでなく、処理槽２内の領域も分離される。

本実施例に係る基板洗浄方法については、処理槽２への基板の搭載方法以外は第２実施形態の実施例１で説明した工程と同様であるので、詳細な説明は省略する。以下に、処理槽２への基板の搭載方法を説明する。

本実施例に係る基板洗浄方法では、基板に半導体素子が形成されたロットは、外槽３の伝播水導入管１５ａが接続された区画領域に対応する処理槽２の処理槽領域分離板２７によって分離された領域に浸漬される。また、基板に半導体素子が形成されていないロットは、外槽３の伝播水導入管１５ｂが接続された区画領域に対応する処理槽２の処理槽領域分離板２７によって分離された領域に浸漬される。なお、上記各ロットは、処理槽２の各領域に対し逆に浸漬されてもよい。また、上記各ロットの基板に形成された半導体素子は本実施例に限られない。つまり、上記各ロットの基板に形成された半導体素子は、互いに異なる種類でもよいし、同種であってもかまわない。

本実施例では、超音波振動発生器４から発せられた超音波の音圧は、外槽３内の各区画領域を流れる伝播水の流量に応じて調節され、処理槽２内の処理槽領域分離板２７によって分離された各領域の洗浄液に対し、処理槽２内の他の領域に伝播された音圧の影響を受けることなく伝播される。それにより、上記各ロットの基板に対してより適した音圧を同時に付与することが可能となる。

その結果、１つの基板洗浄装置２１を用いて、上記各ロットの各基板表面に残っている微粒子、金属不純物、有機物等の汚染を除去することができる。また、上記各基板に対してより適した音圧を付与することができるため、上記各基板に形成された半導体素子へのダメージを抑制することができる。

なお、上記各ロットの基板に形成された半導体素子は本実施形態に記載した例に限られない。つまり、上記各ロットの基板に形成された半導体素子は、互いに異なる種類でもよいし、同種であってもかまわない。

なお、本発明において、伝播水道入管に備えられた流量変更部８は、図８に示すように、流量コントローラー１０を含んだ構成であってもよい。流量コントローラー１０は、弁の開度を変更することによって外槽３に導入される伝播水の流量を変更する流量コントロール弁を備えている。また、上記流量コントロール弁の開度の変更は、コントローラー９に記憶されているレシピに基づいて行われる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、素子が形成された基板を洗浄する基板洗浄装置に好適に利用することができる。

第１実施形態に係る基板洗浄装置の正面図である。 図１に示す模式図を上面から表した模式図である。 第２実施形態に係る基板洗浄装置の概略構成を示す正面図である。 第２実施形態に係る基板洗浄装置の概略構成を示す平面図である。 第２実施形態に係る基板洗浄装置において、処理槽内に処理槽分離部材を設けたことを示す正面図である。 第２実施形態に係る基板洗浄装置において、処理槽内に処理槽分離部材を設けたことを示す平面図である。 流量変更部の内部構成を示す概略図である。 流量変更部の内部構造の他の一例を示す概略図である。 従来の基板洗浄装置の正面図である。 従来の基板洗浄装置の平面図である。

符号の説明

１、１１、２１ 基板洗浄装置
２ 処理槽
３ 外槽
４ 超音波振動発生器
５、１５ 伝播水導入管
６、１６ 伝播水排出管
７、１７ 領域分離板（分離部材）
８、１８ 流量変更部
９ コントローラー
１０ 流量コントローラー
２７ 処理槽分離板（処理槽分離部材）
８１ 分岐管
８２ 開閉弁
８３ 流量検出手段

Claims (17)

1. 伝播水が導入される外槽と、
   上記外槽の内部に収容され、内部に基板を収容可能であり、洗浄液を貯留する処理槽と、
   上記外槽の底部に配置される超音波振動発生器とを備えており、
   上記外槽と上記処理槽との間の領域は、分離部材によって複数の区画領域に分離されており、各区画領域には伝播水の導入口と排出口とが独立して設けられていることを特徴とした基板洗浄装置。
2. 上記処理槽は、上記処理槽の内部を上記分離部材と対応した位置で区切る処理槽分離部材を備えることを特徴とした請求項１に記載の基板洗浄装置。
3. 上記分離部材は、外槽の底面、および外槽の互いに向かいあった２つの側面に対して垂直に配置された平面板であり、
   上記処理槽は、上記基板を、上記外槽の底面および上記分離部材に対して垂直に収容可能であることを特徴とする請求項1に記載の基板洗浄装置。
4. 上記分離部材は、外槽の底面、および外槽の互いに向かいあった２つの側面に対して垂直に配置された平面板であり、
   上記処理槽は、上記基板を、上記外槽の底面に対して垂直に、かつ、上記分離部材に対して平行に収容可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板洗浄装置。
5. 上記各区画領域に設けられた伝播水の導入口には、上記外槽に伝播水を導入する伝播水道入管がそれぞれ接続されており、
   上記各区画領域に設けられた伝播水の排出口には、上記外槽から伝播水を排出する伝播水排出管がそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
6. 上記伝播水導入管には、上記外槽に導入される伝播水の流量を変更する流量変更部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の基板洗浄装置。
7. 上記伝播水導入管は、上記流量変更部において、複数の分岐管に分岐され、
   上記各分岐管は、上記外槽への伝播水の導入と停止を制御する開閉弁と、上記外槽に導入される伝播水の流量を固定値に設定する流量検出手段とを備えることを特徴とする請求項６に記載の基板洗浄装置。
8. 上記伝播水導入管は、上記流量変更部において、流量コントローラーを備え、
   上記流量コントローラーは、弁の開度を変更することによって上記外槽に導入される伝播水の流量を変更する流量コントロール弁を備えることを特徴とする請求項６に記載の基板洗浄装置。
9. 上記流量変更部を制御するコントローラーを備え、
   上記コントローラーには、上記開閉弁又は上記流量コントロール弁の開閉を制御する処理動作と処理時間とが対応付けられた処理手順が記憶されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の基板洗浄装置。
10. 超音波振動発生器が発生する超音波を、外槽に導入される伝播水を通じて、処理槽に貯留される洗浄水に伝播させ、処理槽内部に収容される基板を洗浄する基板洗浄方法であって、
    上記外槽と上記処理槽との間は、上記外槽内の伝播水が流れる領域が分離されており、
    上記分離された領域で伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせることを特徴とする基板洗浄方法。
11. 上記外槽に導入される伝播水は複数の分岐管において分離され、上記各分岐管を流れる伝播水の流量は固定値に設定されており、
    上記分岐管の開閉を制御し、上記外槽の分離された領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせることを特徴とする請求項１０に記載の基板洗浄方法。
12. 上記外槽に導入される伝播水の流量を制御する流量コントロール弁の開度を変更し、上記外槽の分離された領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせることを特徴とする請求項１０に記載の基板洗浄方法。
13. 上記外槽の分離された領域に導入される伝播水の流量は、上記外槽の各領域に導入される伝播水の流量を制御する処理動作と処理時間とが対応付けられた処理手順に基づいて制御されることを特徴とする請求項１０に記載の基板洗浄方法。
14. 上記外槽の底面および上記外槽内の分離された領域を流れる伝播水の方向に対して垂直になるように基板を上記処理槽に搭載し、
    上記外槽の分離された領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせることを特徴とする請求項１０に記載の基板洗浄方法。
15. 上記外槽の底面に対して垂直に、かつ、上記外槽内の分離された領域を流れる伝播水の方向に対して平行になるよう基板を上記処理槽に搭載し、
    上記外槽の分離された領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせることを特徴とする請求項１０に記載の基板洗浄方法。
16. 上記処理槽内は、上記外槽内の分離された伝播水が流れる領域に対応した位置で分離されており、
    分離された上記処理槽内の各領域に基板を搭載し、
    上記外槽内の分離された領域に導入される伝播水の流量を異ならせることによって、処理槽内の洗浄水へ印加される音圧を異ならせることを特徴とする請求項１０に記載の基板洗浄方法。
17. 基板を洗浄処理していない待機時には、上記外槽の各領域に導入される伝播水の流量が、伝播水として供給可能な最低水量に設定されることを特徴とする請求項１０に記載の基板洗浄方法。

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