JP2008085122A - 乾燥装置、保持手段、洗浄装置、及び乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥中に被処理物が破損するおそれがなく、乾燥用流体の使用量を大幅に低減することができ、さらに、１回の乾燥工程で被処理物の両面を乾燥させることのできる乾燥装置、洗浄装置、これらの装置に用いられる保持手段、及び乾燥方法を提供する。
【解決手段】被処理物の外形に対応する開口が形成された一側壁を装置躯体に当接させて乾燥槽を構成し、乾燥槽内の乾燥用流体により、乾燥槽内に配設した被処理物を乾燥する乾燥装置であって、一側壁の外側から開口を通して、一側壁の内側に搬入された被処理物の裏面を保持可能であって、被処理物を縦方向に起立した状態で保持する保持手段を備え、保持手段は、縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具を備える。
【選択図】図１１

Description

本発明は、乾燥槽内で被処理物を乾燥する乾燥装置及び乾燥方法、洗浄槽内で被処理物を洗浄する洗浄装置、並びに、乾燥装置又は洗浄装置において被処理物を保持する保持手段に関し、特にウエハなどの半導体基板の表面及び／又は裏面を一枚ずつ同時に乾燥、洗浄する乾燥装置、保持手段、洗浄装置、及び乾燥方法に関する。

半導体製造工程において、ウエハなどの半導体基板（被処理物）を一枚ずつ洗浄し、リンスし、乾燥する洗浄装置は、図１８に示すようにスピン方式が一般的である。このような洗浄装置１００は、円筒形状のチャンバ１０２内に、チャック等を用いてウエハ１０１の端面等を保持するウエハ受け台１０３を備え、このウエハ受け台１０３が回転軸１０４を介して支持される。この回転軸１０４は、モータ（不図示）に接続され、モータの駆動により、ウエハ受け台１０３に保持されたウエハ１０１が回転可能に設けられる。

ウエハ受け台１０３の上方には、供給ノズル１０５が備えられ、この供給ノズル１０５から有機溶剤などの洗浄液、リンス用の純水、窒素ガスなどの乾燥用流体がウエハ受け台１０３上のウエハ１０１へ順次供給されて、このウエハ１０１が洗浄され、リンスされ、乾燥される。この供給ノズル１０５の基部には温度センサー１０６が設けられて、この供給ノズル１０５へ導かれる洗浄液、純水、乾燥用流体の温度が測定される。洗浄、リンス、乾燥に用いられた洗浄液、リンス用純水、乾燥用流体は、排液口１０７、排気口１０８から排出される。

特開２０００−１８３０２０号公報 特開２００２−１６４３１８号公報 特開２００６−１２０７９５号公報 米国特許第４９１１７６１号明細書

上述の洗浄装置においては、ウエハ受け台１０３とともに回転するウエハ１０１上へ、供給ノズル１０５から乾燥用流体を供給することによりウエハ１０１を乾燥させているため、例えばウエハ１０１がウエハ受け台１０３から外れた場合に破損してしまうおそれがある。また、回転するウエハ１０１を十分に乾燥させるには、大量の乾燥用流体を供給することが必要である。さらにまた、ウエハ１０１の上面の上方から乾燥用流体を供給するため、上面を乾燥させることはできるが、下面の乾燥はウエハ１０１をウエハ受け台１０３に付け直さなければできない。

そこで本発明は、乾燥中に被処理物が破損するおそれがなく、乾燥用流体の使用量を大幅に低減することができ、さらに、１回の乾燥工程で被処理物の両面を乾燥させることのできる乾燥装置、洗浄装置、これらの装置に用いられる保持手段、及び乾燥方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の乾燥装置は、被処理物の外形に対応する開口が形成された一側壁を装置躯体に当接させて乾燥槽を構成し、乾燥槽内の乾燥用流体により、乾燥槽内に配設した被処理物を乾燥する乾燥装置であって、一側壁の外側から開口を通して、一側壁の内側に搬入された被処理物の裏面を保持可能であって、被処理物を縦方向に起立した状態で保持する保持手段を備え、保持手段は、縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具を備えることを特徴としている。

本発明の乾燥装置において、保持手段は、少なくとも一部が、縦方向において非接触保持具より下方に設けられ、乾燥用流体を非処理物の裏面に供給する乾燥用流体供給孔を備えることを特徴とする。

本発明の乾燥装置において、乾燥用流体供給孔は、少なくとも一部が、保持手段において、縦方向下端に設けられていることを特徴とする。

本発明の乾燥装置において、乾燥用流体供給孔は、保持手段の略中央に配置された第１乾燥用流体供給孔と、保持手段の周縁に沿って配置された第２乾燥用流体供給孔と、を備えることを特徴とする。

本発明の乾燥装置において、第１乾燥用流体供給孔は、複数の孔からなることを特徴とする。

本発明の乾燥装置において、第２乾燥用流体供給孔は、保持手段の周縁に沿って設けたスリットであることを特徴とする。

本発明の乾燥装置において、一側壁の内面における開口周囲には、被処理物の裏面が接触することで、被処理物と開口周囲との間に隙間を形成する隙間形成部材が設けられていることを特徴とする。

本発明の乾燥装置において、乾燥槽には、乾燥用流体を乾燥槽内へ導く乾燥用流体供給槽が連設されたことを特徴とする。

本発明の乾燥装置において、乾燥用流体供給槽から乾燥槽内へ導かれる乾燥用流体として、まず有機溶剤のガスを用い、次に加熱された不活性ガスを用いることを特徴とする。

本発明の乾燥装置において、乾燥用流体供給孔から供給する乾燥用流体は、有機溶剤のベーパー又は高温の不活性ガスであることを特徴とする。

本発明の保持手段は、被処理物を、縦方向に起立した状態で保持する保持手段であって、前記縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で前記非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具と、少なくとも一部が、前記縦方向において前記非接触保持具より下方に設けられ、前記乾燥用流体を前記非処理物の裏面に供給する乾燥用流体供給孔とを備えることを特徴とする。

本発明の保持手段において、乾燥用流体供給孔は、少なくとも一部が、前記保持手段において、前記縦方向下端に設けられていることを特徴とする。

本発明の保持手段において、乾燥用流体供給孔は、前記保持手段の略中央に配置された第１乾燥用流体供給孔と、前記保持手段の周縁に沿って配置された第２乾燥用流体供給孔と、を備えることを特徴とする。

本発明の保持手段において、第１乾燥用流体供給孔は、複数の孔からなることを特徴とする。

本発明の保持手段において、第２乾燥用流体供給孔は、前記保持手段の周縁に沿って設けたスリットであることを特徴とする。

本発明の保持手段において、乾燥用流体供給孔から供給する前記乾燥用流体は、有機溶剤のガス又は高温の不活性ガスであることを特徴とする。

本発明の保持手段は、被処理物の外形に対応する開口が形成された一側壁を乾燥装置の装置躯体に当接させて構成した乾燥槽内に配設される被処理物を、縦方向に起立した状態で保持する保持手段であって、縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具を備え、一側壁の外側から開口を通して、一側壁の内側に搬入された被処理物の裏面を保持可能であることを特徴とする。

本発明の洗浄装置は、被処理物の外形に対応する開口が形成された一側壁を装置躯体に当接させて洗浄槽を構成し、洗浄槽内の洗浄用流体により、洗浄槽内に配設した被処理物を洗浄又はリンスする洗浄装置であって、一側壁の外側から開口を通して、一側壁の内側に搬入された被処理物の裏面を保持可能であって、被処理物を縦方向に起立した状態で保持する保持手段を備え、保持手段は、縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具を備えることを特徴とする。

本発明の乾燥方法は、被処理物の外形に対応する開口が形成された一側壁を乾燥装置の装置躯体に当接させて構成した乾燥槽内に配設される被処理物を、縦方向に起立した状態で保持する保持手段を用いた被処理物の乾燥方法であって、保持手段は、縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具と、少なくとも一部が、縦方向において非接触保持具より下方に設けられ、乾燥用流体を非処理物の裏面に供給する乾燥用流体供給孔と、を備え、一側壁の外側から開口を通して、一側壁の内側に搬入された被処理物の裏面を保持可能であり、乾燥方法は、非接触保持具によって被処理物を保持する保持工程と、乾燥用流体供給孔から有機溶剤のガスを供給する有機溶剤供給工程と、有機溶剤供給工程終了後に、乾燥用流体供給孔から高温の不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によると、乾燥中に被処理物を固定しているため被処理物が破損するおそれがない。また、乾燥槽内で乾燥させるため、乾燥用流体の使用量を大幅に低減することができる。さらに、被処理物の表裏両面が乾燥用流体にさらされ、かつ、両面に対して乾燥用流体が供給されるため、１回の乾燥工程で被処理物の両面を乾燥させることができる。

また、非接触保持具を保持手段の縦方向上部に設けているため、リンス液の液面が保持手段の最下方まで下がるのを待たずに、被処理物の裏面を保持手段により保持することができる。このため、リンス液の排液中において、保持手段に保持されていない不安定な起立状態となっている時間を短くすることができ、これによりリンス排液中に被処理物が倒れて破損することを防止することができる。

さらにまた、乾燥用流体供給孔の少なくとも一部が、縦方向において、非接触保持具より下方に設けられているため、被処理物の下側に残りやすいリンス液を確実に乾燥させることができる。

また、乾燥用流体供給孔の少なくとも一部が、保持手段の下端に配置されているため、被処理物の下端にたまった液体を確実に除去することができる。特に被処理物の下端部に集まった液滴が、保持手段の内側端部の周縁に沿って設けられた乾燥用流体供給孔から供給される乾燥用流体により、乾燥されるとともに、被処理物上から被処理物の外側に吹き飛ばされ、乾燥が達成される。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る洗浄装置１１の待機状態を、斜め正面側から目視して示す斜視図である。図２は、洗浄装置１１の待機状態を、斜め背面側から目視して示す斜視図である。図１２は、図１の洗浄装置１１の原理を説明するための概略構成を示す断面図である。

本実施形態に係る洗浄装置１１は、洗浄後に、洗浄槽２３を乾燥槽とする乾燥装置として機能するものである。また、洗浄装置１１は、洗浄工程を省略し、洗浄槽２３を乾燥槽と捉えた乾燥装置として利用することも可能である。このような乾燥装置によれば、被処理物としてのウエハ１をウエハ保持装置２４により縦方向に起立した状態で乾燥出来るため、乾燥槽ひいては乾燥装置全体の省スペース化を実現できる。

洗浄装置（乾燥装置）１１は、図１〜図８及び図１２（特に図１２）に示すように、基本構造となるボックス形状の装置躯体２９において、その下部に、洗浄液、純水を貯液してウエハ１の洗浄を行う扁平ボックス形状の洗浄槽２３と、この洗浄槽２３内にウエハ１を装着するウエハ保持装置２４と、洗浄槽２３に隣接すると共にウエハ保持装置２４と反対の位置に石英板５３により区画されて併設された間接槽５２と、間接槽５２に隣接すると共に洗浄槽２３と反対の位置に設置された超音波振動装置２５と、洗浄槽２３の上方で、この洗浄槽２３に隣接して設けられた第１オーバーフロー槽２６と、洗浄槽２３の上方で洗浄槽２３に連設して設けられて、この洗浄槽２３内へ乾燥用流体を導く乾燥用流体供給槽２７とを有して構成される。

また、扁平ボックス形状の洗浄槽２３は、装置躯体２９における洗浄槽構成部２３Ａに対して、石英板５３に対向する位置に、一側壁としての正面壁２８が当接することで構成される。この正面壁２８には、ウエハ１の外形に対応する形状の開口３０が形成される。また、正面壁２８の内面には、装置躯体２９と当接する領域にシール部材３２が配設される。

上記正面壁２８の上端には、図４及び図７に示すように水平プレート３３が直交して結合され、この水平プレート３３にスライダ３４が取り付けられる。また、洗浄槽２３の上方の乾燥用流体供給槽２７には、側面視Ｌ字形状のベースプレート部３５が固着され、このベースプレート部３５の水平プレート３６にレール３７が敷設される。このレール３７に上記スライダ３４が摺動自在に嵌合される。また、正面壁２８の下部には、図３及び図４に示すように貫通孔３８が形成されると共に、この貫通孔３８と同軸にブッシュ３９が固着される。また、装置躯体２９には、下部に支持シャフト４０がシャフトベース４１を介して取り付けられ、この支持シャフト４０が上記貫通孔３８及びブッシュ３９に摺動自在に挿通される。

上記ベースプレート部３５の水平プレート３６には、図１に示すように、ロッドレスタイプのスライドシリンダ４２が設置され、このスライドシリンダ４２の図示しないピストンが、上記水平プレート３６を貫通して正面壁２８の水平プレート３３に結合される。従って、このスライドシリンダ４２の作動により、レール３７及びスライダ３４と、支持シャフト４０及びブッシュ３９とに案内されて、正面壁２８は、装置躯体２９に対し開口３０の軸方向３０Ｒ（図４）に沿って、例えば７５ｍｍのストロークで移動可能に構成される。

図３及び図４に示すように、装置躯体２９の両側部上下にはクランプシリンダ４３が設置され、このクランプシリンダ４３のロッドにクランパ４４が取り付けられている。図６及び図７に示す正面壁２８と装置躯体２９との当接時には、上記クランプシリンダ４３が作動してクランパ４４が正面壁２８を装置躯体２９に押圧させ、正面壁２８が装置躯体２９に一体化されて洗浄槽２３が構成される。このとき、正面壁２８のシール部材３２（図６及び図１２）が装置躯体２９に密着して、正面壁２８と装置躯体２９とのシール性が良好に確保される。

ウエハ保持装置２４は、図３、図４及び図１１に示すように、基部４５がウエハ１の大きさに対応して円板状に構成され、円板状に構成された基部４５の端部内側には、縦方向（図３、図４、図１２の上下方向）の上部において、左右対称な位置に非接触保持具としての２つの凹部４７が形成される。特開２００２‐６４１３０号公報に記載の如く、凹部４７内（図３、図９、図１１）に旋回流が形成されることで当該凹部４７に負圧が形成され、この負圧の作用で凹部４７に張り付くようにウエハ１の裏面３（ウエハ１における表面２と反対の面）が非接触状態で保持される。例えば、ウエハ１は、ウエハ保持装置２４の凹部４７との間で、約０．２５ｍｍの隙間を隔てた状態で、このウエハ保持装置２４に非接触状態で保持される。なお、凹部４７は、基部４５の縦方向上部に、少なくとも１つ設けることが好ましく、その配置は任意に定めることができる。

このように、非接触保持具としての凹部４７を基部４５の縦方向上部に設けると、洗浄・リンス工程を終了後にリンス液を排液して乾燥工程に移行するときに、リンス液の液面がウエハ保持装置２４の最下方まで下がるのを待たずに、ウエハ１の裏面３をウエハ保持装置２４によりピン７１に接触して保持することができる。すなわち、液面検出センサー８９（図６）により、リンス液の液面が、基部４５の縦方向上部に設けられた凹部４７の下端より下がったことが検出されると、保持装置用シリンダ７８を前進動作させてウエハ保持装置２４を正面壁２８の開口３０内へ進入させて位置付け、ウエハ１の裏面３をウエハ保持装置２４によりピン７１に接触して保持することができる。このため、ウエハ保持装置２４に保持されていないことによる不安定な起立状態となっている時間を短くすることができ、これによりリンス排液中にウエハ１が倒れて破損することを防止することができる。また、液面検出センサーを使用する構成ではなく、リンス液の排液開始後、所定の時間が経過した時点でウエハ保持装置２４を開口３０内へ進入させてウエハ１をウエハ保持装置２４により保持する場合も、やはり早期にウエハ１の保持を行えるため、ウエハ保持装置２４に保持されていないことによる不安定な起立状態となっている時間を短くすることができる。

また、図１１に示すように円板状の基部４５の内側中心には、乾燥用流体供給孔（第１乾燥用流体供給孔）としての複数の孔からなる開口４８ａが設けられている。この開口４８ａからは、基部４５を厚み方向に貫通してなる供給孔４５ａ（図１２）から供給される乾燥用流体（例えば、高温により有機溶剤を気化させた有機溶剤ベーパー等の有機溶剤のガス、高温の窒素ガス）をウエハ１の裏面３に供給することが可能である。さらに、図１１〜図１３に示すように、円板状の基部４５の外側には、乾燥工程時にウエハ１の裏面をもＩＰＡベーパー雰囲気下とするべく、正面壁２８と当接する円板状のカバー４６が、円板状の基部４５を同心状に覆うように配されており、カバー４６の内面には、正面壁２８と当接する領域にシール部材４６ａが配設される。なお、開口４８ａは、少なくとも一部が、縦方向において、凹部４７より下方に設けられていることが好ましい。リンス液の液面は排液が進むにつれて縦方向下側へ移動していくため、ウエハ１の下側にリンス液が残りやすいためである。また、複数の孔ではなく、単一の孔として構成することもできる。

さらに、基部４５の内側端部には、周縁に沿って乾燥用流体供給孔（第２乾燥用流体供給孔）としてのスリット４８ｂが設けられている。このスリット４８ｂからは、基部４５の内部を貫通してスリット４８ｂに至り、基部４５上に配された供給孔４５ｂから供給される乾燥用流体（例えば、高温により有機溶剤を気化させた有機溶剤ベーパー等の有機溶剤のガス、高温の窒素ガス）をウエハ１の裏面３に供給することが可能である。この場合、供給孔４５ｂは、スリット４８ｂに乾燥用流体を均一に供給するべく、基部４５上に複数配される。尚、スリット４８ｂは、少なくとも一部が、縦方向において、凹部４７より下方に設けられていることが好ましい。リンス液の液面は排液が進むにつれて縦方向下側へ移動していくため、ウエハ１の下側にリンス液が残りやすいためである。また、スリットではなく、複数の孔として構成することもできる。さらに、開口４８ａ及びスリット４８ｂの少なくとも一方を、基部４５の下端に配置すると、ウエハ１の下端にたまった液体を乾燥させやすくなるため好ましい。特に、ウエハ１の下端部に集まった液滴が、基部４５の内側端部の周縁に沿って設けられたスリット４８ｂから供給される乾燥用流体により、乾燥されるとともに、ウエハ１上からウエハ１の外側に吹き飛ばされる。

図１、図４及び図１１に示すように、正面壁２８の両側にはサイド板７９が設置され、このサイド板７９に取付プレート７７を介して保持装置用シリンダ７８が配置される。この保持装置用シリンダ７８のロッド先端に上記ウエハ保持装置２４が取り付けられる。図７及び図８に示すように、保持装置用シリンダ７８は、ロッドの進退動作によってウエハ保持装置２４を、正面壁２８に対し開口３０の軸方向３０Ｒに沿って相対移動可能とする。この保持装置用シリンダ７８によるウエハ保持装置２４の移動量（ストローク）はたとえば３０ｍｍである。

保持装置用シリンダ７８は、ウエハ１の搬入出時（図４）、受け渡し時（図５）、セット時または乾燥時（図７）には、ロッドの前進動作によって、ウエハ保持装置２４を正面壁２８の開口３０内に進入させて位置付ける。この場合、ウエハ保持装置２４のカバー４６は、正面壁２８に当接し、カバー４６のシール部材４６ａ（図１１〜図１３）が正面壁２８に密着して、カバー４６と正面壁２８とのシール性が良好に確保される。また、保持装置用シリンダ７８は、ウエハ１の洗浄時またはリンス時（図８）には、ロッドの後退動作によって、ウエハ保持装置２４を正面壁２８の開口３０外へ退避させる。

前述のごとく、正面壁２８は装置躯体２９に対して開口３０の軸方向３０Ｒに沿って移動可能とされる。この正面壁２８が装置躯体２９から離反するウエハ１の搬入出時または受け渡し時には（図４、図５）、保持装置用シリンダ７８によってウエハ保持装置２４が正面壁２８の開口３０内に進入して位置付けられる。従って、正面壁２８が装置躯体２９から離反し、搬送用ロボット１５のハンド部２０Ｄ（図４）がウエハ１の表面２を非接触状態で保持して正面壁２８と装置躯体２９との間に入ったとき、ウエハ保持装置２４が負圧の作用で、正面壁２８の外側から開口３０を通して上記ウエハ１の裏面３を非接触状態で保持して、このウエハ１はウエハ保持装置２４に受け渡しされ、洗浄装置１１の洗浄槽２３内に搬入される。このとき、ウエハ１は、縦方向に起立した状態でウエハ保持装置２４に保持される。ウエハ１が洗浄槽２３内に搬入された後に、図７、図９及び図１２に示すように、正面壁２８が装置躯体２９に当接して洗浄槽２３が構成され、洗浄液等の貯液が可能となり、洗浄が可能となる。

ところで、図６、図７及び図１０に示すように、上記正面壁２８の外面には、開口３０の周囲にざぐり面部７０が形成され、このざぐり面部７０に隙間形成部材としてのピン７１が植設されている。このピン７１は、開口３０の周囲に沿って略等間隔に複数本、例えば１２本設けられる。

洗浄槽２３内に搬入されたウエハ１は、縦方向に起立した状態で、ウエハ１の受け渡し時（図５）、セット時または乾燥時（図７）にウエハ保持装置２４の負圧の作用により、また、後述のウエハ１の洗浄時またはリンス時（図８）には洗浄槽２３内の洗浄液またはリンス液の圧力（水圧）により、また、後述のウエハ１の洗浄時またはリンス時であって、洗浄液またはリンス液が洗浄槽２３内から排出された場合は（後述）、正面壁２８のピン７１とウエハ１の裏面３との接触点における洗浄液等の残存液の表面張力により、その裏面３における周縁部が上記ピン７１に接触して保持される。従って、ウエハ１は、表面２が洗浄槽２３内に臨み、裏面３が洗浄槽２３外に臨むようにして洗浄槽２３に装着されると共に、図９に示すように、上記ピン７１によってウエハ１と正面壁２８の開口３０周囲との間に環状の隙間７２を形成しつつ、この開口３０を閉塞する。

ウエハ１の洗浄時またはリンス時には、図８及び図１２に示すように、装置躯体２９の下部に設けられた洗浄液給液口４９から洗浄液またはリンス液が洗浄槽２３内へ導かれる。この洗浄液またはリンス液は、洗浄槽２３内を上方へ向かって流動し、ウエハ１の表面２を洗浄またはリンスした後、第１オーバーフロー槽２６に一時貯溜される。この第１オーバーフロー槽２６に貯溜された洗浄液またはリンス液は、この第１オーバーフロー槽２６に設けられたオーバーフロー槽排液口５０及び排液パイプ７４を経て排液槽７５に貯溜され、この排液槽７５に設けられた排液口７６から排出される。排液口７６から排出される洗浄液は、図示しないフィルタ及び循環ポンプによってろ過された後、洗浄槽２３内に戻される。

このウエハ１の洗浄時またはリンス時には、図１４において矢印で示すように、上記ピン７１によって形成された環状隙間７２を経て洗浄槽２３内の洗浄液またはリンス液が洗浄槽２３外へ流出し、この洗浄液またはリンス液がウエハ１の裏面３を洗浄またはリンスする。環状隙間７２を経て洗浄槽２３外へ流出しウエハ１の裏面３を洗浄またはリンスした洗浄液またはリンス液は、洗浄槽２３内の洗浄液またはリンス液の圧力（水圧）の作用で、この洗浄槽２３内へ流入することがない。このため、ウエハ１の裏面３を洗浄またはリンスした洗浄液またはリンス液によってウエハ１の表面２が転写汚染されることがない。また、洗浄液またはリンス液が環状隙間７２を経て洗浄槽２３外へ流出し、ウエハ１の裏面３を洗浄等する過程において、ウエハ１の端面も洗浄またはリンスされる。

上述のように、ウエハ１の裏面３に洗浄液などの流体が流れることから、ウエハ１の洗浄時またはリンス時には、ウエハ保持装置２４は、保持装置用シリンダ７８によって正面壁２８の開口３０から離反し（図８）、ピン７１に接触したウエハ１から退避して当該ウエハ１の保持を解除する。このとき、ウエハ１は、洗浄槽２３内に供給された洗浄液またはリンス液の圧力（水圧）によってピン７１への接触状態が維持される。

ここで、上記ピン７１の突出長さは、図９に示すように、正面壁２８において開口３０の上部に設置されたピン７１が下部に設置されたピン７１よりも大きく設定される。これにより、環状隙間７２の上方部分は下方部分よりも広く設定される。例えば、環状隙間７２の最上部の寸法が１．０ｍｍに、最下部の寸法が０．１ｍｍにそれぞれ設定される。環状隙間７２の下方部分が狭く設定されることで、図１２に示すウエハ１の洗浄時またはリンス時に、洗浄槽２３内に洗浄液またはリンス液が貯溜され易くなる。また、環状隙間７２の上方部分が広く設定されることで、ウエハ１の洗浄時またはリンス時に、環状隙間７２から流出する洗浄液またはリンス液によって、ウエハ１の裏面３の全面が均一に洗浄またはリンスされる。このウエハ１の裏面３の均一な洗浄またはリンスは、洗浄槽２３内を流れる洗浄液またはリンス液の流速との相乗効果で実現される。

正面壁２８の外面には、開口３０の周囲の下部に受け部材７３が設置される。この受け部材７３は、開口３０に沿って複数個、例えば４個設けられる。この受け部材７３がウエハ１を支持する上部は先細り形状に形成されて、ウエハ１の周縁を点接触状態で支持し、ウエハ１への汚染等が抑制される。また、受け部材７３の下部も先細り形状に形成されて、良好な液切れが実現される。

また、正面壁２８の外面には、図６、図８及び図１２に示すように、開口３０周囲の下部に第２オーバーフロー槽８０が設置される。この第２オーバーフロー槽８０は、環状隙間７２から流出してウエハ１の裏面３を洗浄またはリンスした洗浄液またはリンス液を受け取って集め一時貯溜するものである。この第２オーバーフロー槽８０に集められた洗浄液またはリンス液は、排液パイプ８１を経て排液槽７５へ導かれ、第１オーバーフロー槽２６からの洗浄液またはリンス液と共に、排液槽７５の排液口７６から排出される。第２オーバーフロー槽８０から排液槽７５へ導かれた洗浄液も、第１オーバーフロー槽２６から排液槽７５へ導かれた洗浄液と共に、前述の如く、図示しないフィルタ及び循環ポンプによってろ過されて、洗浄槽２３内へ戻される。

上記洗浄槽２３は、後述の如く石英板５３によって間接槽５２と区画されるが、この洗浄槽２３内におけるウエハ１と石英板５３との間の寸法Ｌ１（図１２）は、洗浄槽給液口４９が設けられた洗浄槽２３の下部の寸法Ｌ２や、第１オーバーフロー槽２６に連設する洗浄槽２３の上部の寸法Ｌ３よりも狭く設定される。これにより、洗浄槽２３の中央部を流動する洗浄液またはリンス液の流速が上がり、洗浄槽２３に配設されたウエハ１の表面２の洗浄効率またはリンス効率の向上が図られると共に、環状隙間７２から流出する洗浄液またはリンス液によるウエハ１の裏面３全面の均一な洗浄またはリンスが実現される。例えば、上記寸法Ｌ１は約５ｍｍに、上記寸法Ｌ２及びＬ３は約３５ｍｍにそれぞれ設定される。

図２、図８及び図１２に示すように、超音波振動装置２５は、超音波振動子５１、間接槽５２、石英板５３及び図示しない高周波発振器を有して構成される。前述の如く間接槽５２は、石英板５３を介して洗浄槽２３に隣接し、超音波伝達媒体としての純水を満たす。間接槽５２には、下部に間接槽給排液口５４が、上部に間接槽オーバーフロー口５５がそれぞれ形成され、間接槽給排液口５４から新鮮な純水が間接槽５２内へ導入され、この間接槽５２内の純水が間接槽オーバーフロー口５５を経て排水されたことを確認して超音波振動装置２５が作動する。

上記超音波振動子５１は間接槽５２の背面に装着され、この超音波振動子５１と石英板５３とは、洗浄槽２３に装着されたウエハ１に対向して略平行に配置される。上記高周波発振器からの高周波信号が超音波振動子５１へ送信されることによって、この超音波振動子５１が超音波振動し、この超音波振動が間接槽５２内の純水及び石英板５３を経て、洗浄槽２３内の洗浄液またはリンス液へ至り、ウエハ１の表面２を超音波洗浄またはリンスする。更に、洗浄槽２３内へ至った超音波振動は、ウエハ１を経て、このウエハ１の裏面３を流れる洗浄液またはリンス液へ伝播され、ウエハ１の裏面３を超音波洗浄またはリンスすることが可能であり、ウエハ１の表面２及び裏面３のそれぞれの全面を均一に洗浄またはリンス可能となっている。この超音波の作用により、アルカリ洗浄液によるウエハ１の洗浄効率、及びこのアルカリ洗浄後のリンス液（純水）によるリンス効率が向上する。

図２、図６及び図７に示すように、乾燥用流体供給槽２７は、洗浄槽２３内に流体を供給するべく、複数個の２流体ノズル５６、純水ノズル５７及びガス供給部５８を有して構成され、上記２流体ノズル５６は、圧搾空気の高速の流れを利用して液体を微粒化するノズルであって、有機溶剤供給口５９及び不活性ガス供給口６０が接続される。また、図２に示すように、有機溶剤供給口５９には、有機溶剤を供給するためのパイプ５９ａが接続される。パイプ５９ａは、アースに接続され、かつ、水や、高純度薬液に対して金属イオンの溶出を抑えたＳＵＳ配管によって構成され、該パイプ５９ａには、面状発熱体としてのラバーヒーター５９ｂが巻き付けられている。

有機溶剤供給口５９を経て２流体ノズル５６へ供給される有機溶剤は、水溶性で且つウエハ１に対する純水の表面張力を低下させて、乾燥を促進しうるアルコール類、ケトン類またはエーテル類から選択され、本実施形態ではＩＰＡ（Ｉｓｏ−ｐｒｏｐｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）が用いられ、上記ラバーヒーター５９ｂにより、例えば４０℃に加熱されて、２流体ノズル５６へと至る。また、不活性ガス供給口６０を経て２流体ノズル５６へ供給される不活性ガスは、有機溶剤であるＩＰＡと同時に供給されて安全性を確保するものであり、本実施形態では窒素ガス（Ｎ_２）が用いられ、予めヒーター（図示せず）により、高温（例えば１５０℃）に加熱されて、２流体ノズル５６へ供給される。２流体ノズル５６へ高温のＩＰＡと窒素ガスが供給されることで、この２流体ノズル５６がＩＰＡミストを生成する。尚、上記有機溶剤の加熱は、上記ラバーヒーター５９ｂによることのみならず、例えば、予めヒーターで加熱された不活性ガスのタンク内に、有機溶剤供給口５９に接続されるパイプ５９ａを挿通して、既に加熱された不活性ガスの熱を利用することによって有機溶剤の加熱を行うことも可能である。ここで、２流体ノズル５６へ供給される窒素ガスの温度は、洗浄、リンス、乾燥に用いる流体の種類に応じた高温とし、これらの流体の沸点よりも高いことが好ましい。本実施形態では、窒素ガスの温度を、リンス液として用いる純水の沸点である１００°Ｃ（大気圧）よりも高く設定する。

２流体ノズル５６で生成されたＩＰＡミストは、流体自体が高温に維持されているため、ノズルからの噴射とほぼ同時にミストから蒸気へと気化してＩＰＡベーパーとなり、ＩＰＡベーパーが、洗浄槽２３内へ導かれる。洗浄槽２３内で洗浄されリンスされたウエハ１へ上記ＩＰＡベーパーが導かれることで、ウエハ１の表面２に付着した水分が、蒸発しやすいＩＰＡベーパー雰囲気下となり、このウエハ１の表面２の乾燥が促進される。このＩＰＡベーパーは、リンス液としての純水が洗浄槽２３内から排水された後に、この洗浄槽２３内へ導入される。

ガス供給部５８は、図示しないヒーターのｏｎ又はｏｆｆにより常温又は高温の窒素ガス（Ｎ_２）を洗浄槽２３内に供給するものである。ウエハ１が疎水性である場合に、２流体ノズル５６にてＩＰＡベーパーを生成する前に常温の窒素ガス（ヒーターｏｆｆ）を噴射して、洗浄槽２３内で洗浄されリンスされた上記疎水性のウエハ１を常温の窒素ガスの雰囲気下とする。また、上述の常温の窒素ガスは、リンス液としての純水が洗浄槽２３内から排水される過程で、この排水と同時に洗浄槽２３内へ噴射される。

また、ウエハ１の乾燥は、上述したガス供給部５８より、ヒーター（図示せず）により加熱された高温の不活性ガス、本実施形態では高温の窒素ガス（ＨＯＴ Ｎ_２）が洗浄槽２３内のＩＰＡベーパー雰囲気下のウエハ１の表面２へ供給されることにより、急速に達成される。ガス供給部５８から洗浄槽２３内へ高温の窒素ガスが導かれる際には、洗浄槽２３の下部に設けられたガス排気口６２（図６、図１２）から余剰の窒素ガスが排気される。

洗浄槽２３内へ洗浄液が供給されて、この洗浄槽２３内のウエハ１を洗浄する際、または洗浄槽２３内へリンス液（純水）が供給されて、この洗浄槽２３内のウエハ１がリンスされる際に、この洗浄槽２３内の不要なガスは、ガス排気口６４から排気される（図６、図７及び図１２）。また、洗浄槽２３内の洗浄液、リンス液（純水）は、排液口６５から排液される。

また、乾燥工程において、高温の乾燥用流体により熱を帯びた洗浄槽２３の温度の一定化（冷却）及び槽内の洗浄を行うべく、純水ノズル５７から、純水（ＤＩＷ）が装置躯体２９の内側表面に供給される（図２、図３、図６及び図１２）。純水ノズル５７は、洗浄装置１１の正面壁２８が装置躯体２９から離反している状態で純水を洗浄槽２３へと供給するものであり、洗浄槽２３内に純水を貯留せずに冷却・洗浄を行う必要があるため、純水を装置躯体２９の内側及び石英板５３の表面に沿って流れるように供給し、洗浄槽２３内の冷却及び洗浄を行う。そのため、純水ノズル５７は、図２、図４及び図１２に示すように、その供給口が装置躯体２９の内側表面に接するよう取り付けられている。洗浄槽２３内に供給された純水は、排液口６５を経て排液される。

接続口８５、８６（図２から図８）は、洗浄槽２３内の液面を検出する液面検出センサー８９（図６にのみ図示）が配されたパイプ８７（図６にのみ図示）へと繋がり、接続口８５は、洗浄槽２３側面であって、第１オーバーフロー槽２６に対応する位置に設けられており、接続口８６は、洗浄槽２３側面であって、洗浄給液口４９の下方、即ち、洗浄槽２３の最下部に設けられている。液面検出センサー８９は、静電容量近接センサー等のパイプ８７内の液体の有無を確認しうる手段によって構成され、継手８７ａ（図６にのみ図示）によって接続口８５、８６に連結された鉛直方向に配されるパイプ８７に取り付けられるものである。詳しくはウエハ保持装置２４が備える最も下方に配された凹部４７の下端に対応する位置に取り付けられる。これによって、リンス終了後、リンス液を排液して乾燥工程に移行する場合、リンス液の液面が、ウエハ保持装置２４の最も下方の凹部４７の下端より下がったことを液面検出センサー８９により確認してウエハ保持装置２４を正面壁２８の開口３０内へと進入させて、ウエハ１の裏面３を保持することが可能であり、排液時に環状隙間７２を経て洗浄槽２３外へ流出するリンス液が、凹部４７の先端内側に形成された凹部４７に浸入することを防止することが可能である。

次に、上述の洗浄装置（乾燥装置）１１の作用を、図１５及び図１６を用いて説明する。

洗浄装置１１は、搬送用ロボット１５によりウエハ１を洗浄槽２３内へ搬入し、このウエハ１の表面２を洗浄槽２３内に、ウエハ１の裏面３を洗浄槽２３外に臨ませ、ウエハ１と正面壁２８との間に環状隙間７２を設けて、このウエハ１を洗浄槽２３に装着するウエハ１の搬入工程（ステップＳ１〜Ｓ５）と、洗浄槽２３内で洗浄液を流動させ、この洗浄液に接液するウエハ１の表面２を洗浄しリンスすると共に、洗浄槽２３内の洗浄液またはリンス液の圧力（水圧）の作用で上記環状隙間７２から流出する洗浄液またはリンス液により、ウエハ１の裏面３をリンスする洗浄・リンス工程（ステップＳ６〜Ｓ２２）と、この洗浄・リンス工程の終了後に、ウエハ１を洗浄槽２３内に装着した状態でＩＰＡベーパー、純水ミスト、高温窒素ガスを洗浄槽２３内へ導き、上記ウエハ１を乾燥する乾燥工程（ステップＳ２３〜Ｓ２７）と、上記洗浄、リンス及び乾燥処理されたウエハ１を、搬送用ロボット１５により洗浄槽２３外へ搬出するウエハ１の搬出工程（ステップＳ２８〜Ｓ３１）とを有する。これらの各工程を更に詳説する。

ウエハ１の搬入工程では、まず、ウエハ搬送容器（所謂フープ）（不図示）が容器オープナーによって開けられ（Ｓ１）、搬送用ロボット１５のハンド部２０Ｄがウエハ搬送容器内のウエハ１の表面２を非接触状態で保持する（Ｓ２）。そして、後述するステップ２９において純水ノズル５７より洗浄槽２３内に供給されている純水の供給が停止される（Ｓ３）。即ち、現在処理されているウエハ１の１つ前に処理されたウエハの乾燥工程において、高温の乾燥用流体により熱を帯びた洗浄槽２３内の温度の一定化（冷却）及び槽内の洗浄を行うべく、純水ノズル５７より、純水が、装置躯体２９及び石英板５３の表面に供給されているが、ウエハ１が洗浄槽２３内に装着されるのに備え、純水の供給が停止される。

次に、図３乃至図５に示すように、洗浄装置配置部１２における洗浄装置１１の正面壁２８が装置躯体２９から離反し、正面壁２８の開口３０内に進入して位置付けられたウエハ保持装置２４が、搬送用ロボット１５のハンド部２０Ｄに保持されたウエハ１の裏面３を非接触状態で保持して、搬送用ロボット１５からウエハ１を受け取る（Ｓ４）。この状態では、ウエハ１が正面壁２８のピン７１に接触して、ウエハ１と正面壁２８の開口３０周囲との間に環状隙間７２が形成され、図６及び図７に示すように、引き続き正面壁２８が装置躯体２９に当接して洗浄槽２３が構成されると同時に、ウエハ１が洗浄槽２３内に装着される（Ｓ５）。

洗浄・リンス工程では、図８及び図１２に示すように、洗浄槽給液口４９からアルカリ洗浄液が洗浄槽２３内へ供給されると共に（Ｓ６）、間接槽５２内へ間接槽給排液口５４から純水が供給される（Ｓ７）。このアルカリ洗浄液の供給開始時に、保持装置用シリンダ７８の後退動作によってウエハ保持装置２４が正面壁２８の開口３０外へ退避されて、ウエハ１の裏面３が洗浄槽２３内のアルカリ洗浄液の圧力（水圧）によりピン７１に接触して保持され（Ｓ８）、更にこのウエハ１が受け部材７３に支持されると共に、ガス排気口６４が開操作される。

洗浄槽２３内で洗浄液給液口４９から第１オーバーフロー槽２６へ向かってアルカリ洗浄液が流動し、このアルカリ洗浄液の一部が環状隙間７２から洗浄槽２３外へ流出し、第２オーバーフロー槽８０を経て排液槽７５に至り、洗浄槽２３内のアルカリ洗浄液の大部分が第１オーバーフロー槽２６を経て排液槽７５へ至る。この排液槽７５内のアルカリ洗浄液は、ろ過され洗浄槽給液口４９を経て洗浄槽２３内へ戻り循環する。この間に、間接槽５２内で間接槽給排液口５４から間接槽オーバーフロー口５５へ向かって新鮮な純水が流動する。純水が間接槽５２内を流れる間に超音波振動装置２５が作動して、この超音波及びアルカリ洗浄液によりウエハ１の表面２及び裏面３を洗浄する（Ｓ９）。この場合、アルカリ洗浄液が環状隙間７２を経て洗浄槽２３外へ流出し、ウエハ１の裏面３を洗浄する過程において、ウエハ１の端面も洗浄される。

このアルカリ洗浄終了後、洗浄槽２３内のアルカリ洗浄液を排液口６５を経て排液し、超音波振動装置２５を停止し（Ｓ１０）、洗浄槽２３からアルカリ洗浄液が排液される。この場合、洗浄槽２３内の洗浄液が排出され、貯液されていないものの、正面壁２８のピン７１とウエハ１の裏面３との接触点に洗浄液が残ることにより、その表面張力により、ウエハ１の裏面３における周縁部が上記ピン７１に接触して縦方向に起立した状態のまま保持される。アルカリ洗浄液の排液後、洗浄槽給液口４９を経て洗浄槽２３内にリンス液としての純水（ＤＩＷ）を導く（Ｓ１１）。ウエハ１の裏面３がリンス液の圧力（水圧）によりピン７１に接触して保持され、更にこのウエハ１が受け部材７３に支持される。

このリンス液が洗浄槽２３内で洗浄槽給液口４９から第１オーバーフロー槽２６に向かって流動し、環状隙間７２から流出する間に超音波振動装置２５を作動して、ウエハ１の表面２及び裏面３をリンス液によりリンスする（Ｓ１２）。このリンス時に、第１オーバーフロー槽２６及び第２オーバーフロー槽８０から排液槽７５を経て排水されたリンス液は廃棄されて、洗浄槽２３内には洗浄槽給液口４９から新鮮なリンス液（純水）が供給される。

上記リンス終了後に、超音波振動装置２５を停止し、洗浄槽２３内から排液口６５を経てリンス液を排液する（Ｓ１３）。この場合、正面壁２８のピン７１とウエハ１の裏面３との接触点にリンス液が残ることにより、その表面張力により、ウエハ１の裏面３における周縁部が上記ピン７１に接触して縦方向に起立した状態のまま保持される。超音波振動装置２５の停止と同時に間接槽５２内への純水の供給が停止され（Ｓ１４）、間接槽５２内の純水が間接槽給排液口５４を経て排液される（Ｓ１５）。

次に、酸洗浄液が洗浄槽給液口４９から洗浄槽２３内へ供給される（Ｓ１６）。これにより、ウエハ１の裏面３が洗浄槽２３内の酸洗浄液の圧力（水圧）によりピン７１に接触して保持され、更にこのウエハ１が受け部材７３に支持される。この酸洗浄液は、洗浄槽２３内で洗浄槽給液口４９から第１オーバーフロー槽２６へ向かって流動し、この酸洗浄液の一部が環状隙間７２から洗浄槽２３外へ流出し、第２オーバーフロー槽８０を経て排液槽７５へ至り、洗浄槽２３内の酸洗浄液の大部分が第１オーバーフロー槽２６を経て排液槽７５へ至る。この排液槽７５内の酸洗浄液は、ろ過され、洗浄槽給液口４９を経て洗浄槽２３内へ戻り循環する。このように循環する酸洗浄液が、ウエハ１の表面２及び裏面３を洗浄する（Ｓ１７）。この場合、酸洗浄液が環状隙間７２を経て洗浄槽２３外へ流出し、ウエハ１の裏面３を洗浄する過程において、ウエハ１の端面も洗浄される。

この酸洗浄の終了後、洗浄槽２３内の酸洗浄液を排液口６５を経て排液する（Ｓ１８）、この場合、正面壁２８のピン７１とウエハ１の裏面３との接触点に洗浄液が残ることにより、その表面張力により、ウエハ１の裏面３における周縁部が上記ピン７１に接触して縦方向に起立した状態のまま保持される。洗浄槽２３内からの酸洗浄液の排液後に、この洗浄槽２３内へリンス液としての純水（ＤＩＷ）を供給する（Ｓ１９）。これにより、ウエハ１の裏面３がリンス液の圧力（水圧）によりピン７１に接触して保持され、更にこのウエハ１が受け部材７３に支持される。

このリンス液が洗浄槽２３内で洗浄槽給液口４９から第１オーバーフロー槽２６へ向かって流動し、環状隙間７２から流出する間にウエハ１の表面２及び裏面３をリンスする（Ｓ２０）。この場合、リンス液が環状隙間７２を経て洗浄槽２３外へ流出し、ウエハ１の裏面３をリンスする過程において、ウエハ１の端面もリンスされる。このリンス時に、第１オーバーフロー槽２６及び第２オーバーフロー槽８０から排液槽７５を経て排水されたリンス液は廃棄され、洗浄槽２３内には洗浄槽給液口４９から新鮮なリンス液（純水）が供給される。

上記リンス終了後に乾燥工程へ移行し、洗浄槽２３内から排液口６５を経てリンス液を排液する（Ｓ２１）。リンス液の排液時、図６に示す液面検出センサー８９により、リンス液の液面が、ウエハ保持装置２４（基部４５）の縦方向上部に配置した凹部４７の下端より下がったことを確認、即ち、リンス液が液面検出センサー８９より上方に存在しないことを検出して、図６及び図７に示すように、保持装置用シリンダ７８を前進動作させてウエハ保持装置２４を正面壁２８の開口３０内へ進入させて位置付け、ウエハ１の裏面３をウエハ保持装置２４によりピン７１に接触して保持する（Ｓ２２）。

ここで、非接触保持具としての凹部４７を基部４５の縦方向上部に設けてあるため、リンス液の液面がウエハ保持装置２４の最下方まで下がるのを待たずに、液面検出センサー８９により、リンス液の液面が、基部４５の縦方向上部に設けられた凹部４７の下端より下がったことが検出されると、保持装置用シリンダ７８を前進動作させてウエハ保持装置２４を正面壁２８の開口３０内へ進入させて位置付け、ウエハ１の裏面３をウエハ保持装置２４によりピン７１に接触して保持することができる。このため、ウエハ保持装置２４に保持されていないことによる不安定な起立状態となっている時間を短くすることができ、これによりリンス排液中にウエハ１が倒れて破損することを防止することができる。

Ｓ２２で、ウエハ１の裏面３をウエハ保持装置２４により保持したとき、ウエハ１が疎水性であれば（Ｓ２３）、洗浄槽２３からのリンス液（純水）の排液と同時に、乾燥用流体供給槽２７におけるガス供給部５８から常温の窒素ガスを噴射して洗浄槽２３内へ導く（Ｓ２４）。疎水性のウエハ１を常温の窒素ガスの雰囲気下とすることで、次工程で洗浄槽２３内に噴射されるＩＰＡベーパーがウエハ１に馴染みやすい状態とするものである。そして、ガス供給部５８からの常温の窒素ガスの噴射開始時から所定時間経過後に、常温の窒素ガスの噴射を停止して（Ｓ２５）、次に述べるＩＰＡベーパーの噴射へ移行する。

上記ステップＳ２０のリンス液（純水）排液後に、ステップＳ２３においてウエハ１が疎水性でない場合には、洗浄槽２３内から排液口６５を経てリンス液が排液された後に、乾燥用流体供給槽２７における２流体ノズル５６からＩＰＡベーパーを噴射する（Ｓ２６）。このＩＰＡベーパーの噴射開始前にガス排気口６４が閉操作される。ＩＰＡベーパーが洗浄槽２３内へ導かれることで、洗浄槽２３内がＩＰＡ雰囲気下になり、次工程（Ｓ２７）の高温の窒素ガスによる乾燥が促進されやすい状態となる。このＩＰＡベーパーの噴射時には、ウエハ保持装置２４の内側中心に設けられた開口（第１乾燥用流体供給孔）４８ａ、及び、ウエハ保持装置２４の周縁に沿って設けたスリット（第２乾燥用流体供給孔）４８ｂからもＩＰＡベーパーを噴射することにより、ウエハ１の裏面もＩＰＡベーパー雰囲気下となり、ウエハ１の裏面においても、次工程（Ｓ２７）の高温の窒素ガスによる乾燥が促進されやすい状態となる。この場合、図１１〜図１３に示すように、ウエハ保持装置２４のカバー４６は、正面壁２８に当接し、カバー４６のシール部材４６ａが正面壁２８に密着しているため、カバー４６と正面壁２８とのシール性が良好に確保されており、図１３において矢印で示すように、カバー４６によりＩＰＡベーパーが正面壁２８とウエハ保持装置２４との隙間から拡散してしまうことが防止され、ウエハ１の裏面３側からもＩＰＡベーパーが供給されることと相俟って、ウエハ１の表面２のみならず、ウエハ１の裏面もＩＰＡベーパー雰囲気下となり、ウエハ１の裏面においても、次工程（Ｓ２７）の高温の窒素ガスによる乾燥が促進されやすい状態となる。

上記ＩＰＡベーパー供給終了後に、乾燥用流体供給槽２７におけるガス供給部５８から高温の窒素ガス（ＨＯＴ Ｎ_２）が洗浄槽２３内へ供給されて、洗浄槽２３内のＩＰＡが気化され、ウエハ１の表面２及び裏面３が急速に乾燥される（Ｓ２７）。この高温の窒素ガスによるウエハ１の乾燥時には、ウエハ保持装置２４へ導入されて凹部４７において旋回流を形成するガスにも高温の窒素ガスが混入されて、ウエハ保持装置２４が非接触状態で保持するウエハ１が裏面からも加温されるとともに、ウエハ保持装置２４の内側中心に設けられた開口（第１乾燥用流体供給孔）４８ａ、及び、ウエハ保持装置２４の周縁に沿って設けたスリット（第２乾燥用流体供給孔）４８ｂからも高温の窒素ガスを噴射することにより、ウエハ１の裏面３の乾燥が行われるとともに、裏面３からも乾燥が行われることにより、乾燥用流体の熱がウエハ１の裏面３から表面２へと伝わり、ウエハ１の表面２の乾燥がより促進される。更に、この高温の窒素ガスによる乾燥時にはガス排気口６２（図６）が開操作されて、窒素ガスが洗浄槽２３外へ排気される。

ここで、開口４８ａ及びスリット４８ｂは、少なくとも一部が、縦方向において、凹部４７より下方に設けられているため、ウエハ１の下側に残りやすいリンス液を確実に乾燥させることができる。さらに、開口４８ａ及びスリット４８ｂの少なくとも一方を、基部４５の下端に配置しているため、ウエハ１の下端にたまった液体を確実に除去することができる。特にウエハ１の下端部に集まった液滴が、基部４５の内側端部の周縁に沿って設けられたスリット４８ｂから供給される乾燥用流体により、乾燥されるとともに、ウエハ１上からウエハ１の外側に吹き飛ばされ、乾燥が達成される。

上述の乾燥工程終了後にウエハ１の搬出工程へ移行し、図５に示すように、洗浄装置１１の正面壁２８が装置躯体２９から離反する（Ｓ２８）。そして、乾燥工程において、高温の乾燥用流体により熱を帯びた洗浄槽２３内の温度の一定化（冷却）及び槽内の洗浄を行い、次に処理されるウエハに備えるべく、純水ノズル５７より純水を装置躯体２９及び石英板５３の表面に沿って流れるように供給し、洗浄槽２３内の冷却及び洗浄を行う（Ｓ２９）。洗浄槽２３内に供給された純水は、排液口６５を経て排液される。この純水ノズル５７からの純水の供給は、現在のウエハ１の処理が終了し、次にウエハ搬送容器１７から搬入されるウエハの処理工程において、洗浄装置１１の正面壁２８が装置躯体２９から離反し、ウエハ保持装置２４が、搬送用ロボット１５からウエハ１を非接触状態で受け取るまで（Ｓ４）続けられる（純水の供給停止：Ｓ３）。この後、図４に示すように、搬送用ロボット１５のハンド部２０Ｄが正面壁２８と装置躯体２９との間に入り、ウエハ１の表面２を非接触状態で保持して、洗浄装置１１のウエハ保持装置２４からウエハ１を受け取る（Ｓ３０）。この搬送用ロボット１５は、ウエハ搬送容器（フープ）が開操作された時点で、受け取ったウエハ１をウエハ搬送容器内へ収納する（Ｓ３１）。

なお、上記実施形態では、洗浄槽２３から洗浄液またはリンス液を排液する際には、正面壁２８のピン７１とウエハ１の裏面３との接触点における洗浄液等の残存液の表面張力により、ウエハ１を縦方向に起立した状態のまま保持するものを述べたが、排液の度に保持装置用シリンダ７８の作用でウエハ保持装置２４が正面壁２８の開口３０内に進入し、このウエハ保持装置２４がウエハ１の裏面３を保持することにより、非接触保持を確実化させてもよい。

また、上記実施形態では、洗浄装置１１のウエハ保持装置２４が、旋回流により発生する負圧の作用でウエハ１の裏面３を非接触状態で保持するものを述べたが、例えば上記実施形態において、正面壁２８に設けられたピン７１を略真空圧の作用により吸引する吸引保持装置とし、搬送用ロボット１５のハンド部２０Ｄにより正面壁２８の内側に位置付けられたウエハ１の裏面３の周縁部を上記ピン７１に吸着させて、当該ウエハ１を正面壁２８に装着してもよい。この場合には、ウエハ保持装置２４及び保持装置用シリンダ７８を省略できるので、洗浄装置１１の構造を簡素化できると共に、洗浄装置１１の動作も容易化できる。

以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。

（１）乾燥中にウエハ１を固定しているためウエハ１が破損するおそれがない。また、乾燥槽内で乾燥させるため、乾燥用流体の使用量を大幅に低減することができる。さらに、ウエハ１の表裏両面が乾燥用流体にさらされ、かつ、両面に対して乾燥用流体が供給されるため、１回の乾燥工程でウエハ１の両面を乾燥させることができる。

（２）凹部４７をウエハ保持装置２４（基部４５）の縦方向上部に設けているため、リンス液の液面がウエハ保持装置２４の最下方まで下がるのを待たずに、ウエハ１の裏面をウエハ保持装置２４により保持することができる。このため、リンス液の排液中において、ウエハ保持装置２４に保持されていない不安定な起立状態となっている時間を短くすることができ、これによりリンス排液中にウエハ１が倒れて破損することを防止することができる。

（３）乾燥用流体供給孔４８ａ、４８ｂの少なくとも一部が、縦方向において、凹部４７より下方に設けられているため、ウエハ１の下側に残りやすいリンス液を確実に乾燥させることができる。

（４）乾燥用流体供給孔４８ａ、４８ｂの少なくとも一部が、ウエハ保持装置２４の下端に配置されているため、ウエハ１の下端にたまった液体を確実に除去することができる。特にウエハ１の下端部に集まった液滴が、基部４５の内側端部の周縁に沿って設けられたスリット４８ｂから供給される乾燥用流体により、乾燥されるとともに、ウエハ１上からウエハ１の外側に吹き飛ばされ、乾燥が達成される。

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。

本発明の実施形態に係る洗浄装置の待機状態を、斜め正面側から目視して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る洗浄装置の待機状態を、斜め背面側から目視して示す斜視図である。 図１の洗浄装置のウエハ搬入出状態を示す正面図である。 図３のＩＶ矢視図である。 図１の洗浄装置のウエハ受け渡し状態を示す側面図である。 図１の洗浄装置のウエハセット状態またはウエハ乾燥状態を示す正面図である。 図６のＶＩＩ矢視図である。 図１の洗浄装置のウエハ洗浄状態またはウエハリンス状態を示す側面図である。 図７の一部を拡大して示す断面図である。 図９の正面壁における開口周囲を示す斜視図である。 図１の洗浄装置におけるウエハ保持装置を、保持装置用シリンダと共に示す斜視図である。 図１の洗浄装置の原理を説明するための概略構成を示す断面図である。 図９の一部を拡大するとともにＩＰＡベーパーの流れを示す断面図である。 図１２の一部を拡大するとともに洗浄液又はリンス液の流れを示す断面図である。 図１の洗浄装置における動作の一部を示すフローチャートである。 図１の洗浄装置における動作の残部を示すフローチャートである。 従来の洗浄装置を示す概略断面図である。

符号の説明

１ ウエハ（被処理物）
２ 表面
３ 裏面
１１ 洗浄装置（乾燥装置）
１５ 搬送用ロボット
２３ 洗浄槽
２３Ａ 洗浄槽構成部
２４ ウエハ保持装置（保持手段）
２４ａ カバー
２５ 超音波振動装置
２６ 第１オーバーフロー槽
２７ 乾燥用流体供給槽
２８ 正面壁（一側壁）
２９ 装置躯体
３０ 開口
３０Ｒ 開口の軸方向
４５ 基部
４５ａ供給孔
４５ｂ供給孔
４６ カバー
４６ａ シール部材
４７ 凹部（非接触保持具）
４８ａ 開口（第１乾燥用流体供給孔）
４８ｂ スリット（第２乾燥用流体供給孔）
４９ 洗浄槽給液口
５６ ２流体ノズル
５７ 純水ノズル
５８ ガス供給部
５９ 有機溶剤供給口
５９ａ パイプ
５９ｂ ラバーヒーター
６０ 不活性ガス供給口
６２ ガス排気口
７１ ピン（隙間形成部材）
７２ 環状隙間
７３ 受け部材
７８ 保持装置用シリンダ
８０ 第２オーバーフロー槽

Claims (19)

1. 被処理物の外形に対応する開口が形成された一側壁を装置躯体に当接させて乾燥槽を構成し、前記乾燥槽内の乾燥用流体により、前記乾燥槽内に配設した前記被処理物を乾燥する乾燥装置であって、
   前記一側壁の外側から前記開口を通して、前記一側壁の内側に搬入された前記被処理物の裏面を保持可能であって、前記被処理物を縦方向に起立した状態で保持する保持手段を備え、
   前記保持手段は、前記縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で前記非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具を備えること
   を特徴とする乾燥装置。
2. 前記保持手段は、少なくとも一部が、前記縦方向において前記非接触保持具より下方に設けられ、前記乾燥用流体を前記非処理物の裏面に供給する乾燥用流体供給孔を備えることを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
3. 前記乾燥用流体供給孔は、少なくとも一部が、前記保持手段において、前記縦方向下端に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の乾燥装置。
4. 前記乾燥用流体供給孔は、前記保持手段の略中央に配置された第１乾燥用流体供給孔と、前記保持手段の周縁に沿って配置された第２乾燥用流体供給孔と、を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の乾燥装置。
5. 前記第１乾燥用流体供給孔は、複数の孔からなることを特徴とする請求項４に記載の乾燥装置。
6. 前記第２乾燥用流体供給孔は、前記保持手段の周縁に沿って設けたスリットであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の乾燥装置。
7. 前記一側壁の内面における前記開口周囲には、前記被処理物の裏面が接触することで、前記被処理物と前記開口周囲との間に隙間を形成する隙間形成部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうち、いずれか１に記載の乾燥装置。
8. 前記乾燥槽には、前記乾燥用流体を前記乾燥槽内へ導く乾燥用流体供給槽が連設されたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１に記載の乾燥装置。
9. 前記乾燥用流体供給槽から前記乾燥槽内へ導かれる前記乾燥用流体として、まず有機溶剤のベーパーを用い、次に加熱された不活性ガスを用いることを特徴とする請求項８に記載の乾燥装置。
10. 前記乾燥用流体供給孔から供給する前記乾燥用流体は、有機溶剤のガス又は高温の不活性ガスであることを特徴とする請求項２乃至請求項９のうち、いずれか１に記載の乾燥装置。
11. 被処理物を、縦方向に起立した状態で保持する保持手段であって、
    前記縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で前記非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具と、
    少なくとも一部が、前記縦方向において前記非接触保持具より下方に設けられ、前記乾燥用流体を前記非処理物の裏面に供給する乾燥用流体供給孔とを備えることを特徴とする保持手段。
12. 前記乾燥用流体供給孔は、少なくとも一部が、前記保持手段において、前記縦方向下端に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の保持手段。
13. 前記乾燥用流体供給孔は、前記保持手段の略中央に配置された第１乾燥用流体供給孔と、前記保持手段の周縁に沿って配置された第２乾燥用流体供給孔と、を備えることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の保持手段。
14. 前記第１乾燥用流体供給孔は、複数の孔からなることを特徴とする請求項１３に記載の保持手段。
15. 前記第２乾燥用流体供給孔は、前記保持手段の周縁に沿って設けたスリットであることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の保持手段。
16. 前記乾燥用流体供給孔から供給する前記乾燥用流体は、有機溶剤のガス又は高温の不活性ガスであることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のうち、いずれか１に記載の保持手段。
17. 被処理物の外形に対応する開口が形成された一側壁を乾燥装置の装置躯体に当接させて構成した乾燥槽内に配設される前記被処理物を、縦方向に起立した状態で保持する保持手段であって、
    前記縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で前記非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具を備え、前記一側壁の外側から前記開口を通して、前記一側壁の内側に搬入された前記被処理物の裏面を保持可能であること
    を特徴とする保持手段。
18. 被処理物の外形に対応する開口が形成された一側壁を装置躯体に当接させて洗浄槽を構成し、前記洗浄槽内の洗浄用流体により、前記洗浄槽内に配設した前記被処理物を洗浄又はリンスする洗浄装置であって、
    前記一側壁の外側から前記開口を通して、前記一側壁の内側に搬入された前記被処理物の裏面を保持可能であって、前記被処理物を縦方向に起立した状態で保持する保持手段を備え、
    前記保持手段は、前記縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で前記非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具を備えること
    を特徴とする洗浄装置。
19. 被処理物の外形に対応する開口が形成された一側壁を乾燥装置の装置躯体に当接させて構成した乾燥槽内に配設される前記被処理物を、縦方向に起立した状態で保持する保持手段を用いた前記被処理物の乾燥方法であって、
    前記保持手段は、前記縦方向上部に設けられ、旋回流により発生する負圧の作用で前記非処理物の裏面を非接触状態で保持する非接触保持具と、少なくとも一部が、前記縦方向において前記非接触保持具より下方に設けられ、前記乾燥用流体を前記非処理物の裏面に供給する乾燥用流体供給孔と、を備え、前記一側壁の外側から前記開口を通して、前記一側壁の内側に搬入された前記被処理物の裏面を保持可能であり、
    前記乾燥方法は、
    前記非接触保持具によって前記被処理物を保持する保持工程と、
    前記乾燥用流体供給孔から有機溶剤のガスを供給する有機溶剤供給工程と、
    前記有機溶剤供給工程終了後に、前記乾燥用流体供給孔から高温の不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と、
    を備えること
    を特徴とする乾燥方法。

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