JP2965876B2 - 基板処理装置およびそれに用いられる処理槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板処理装置およびそ
れに用いられる処理槽に関し、より特定的には、半導体
デバイス製造プロセス、液晶ディスプレイ製造プロセ
ス、電子部品関連製造プロセス等において、シリコンウ
エハ、ガラス基板、電子部品等の各種基板に対して所定
の処理（薬液処理、洗浄処理および乾燥処理等）を施す
装置およびそれに用いられる処理槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体デバイス製造プロセスに
は、エッチング工程や、レジスト膜剥離工程等におい
て、種々のウエット処理（液体を用いた処理）が不可欠
である。このウエット処理は、シリコンウエハ等の半導
体基板を所定の薬液に浸す薬液処理と、半導体基板上に
付着した薬液および各種パーティクルを純水で洗い流す
洗浄処理と、半導体基板を乾燥させる乾燥処理とを含
む。

【０００３】従来、上記のようなウエット処理を実施す
る種々の基板処理装置が、提案され、また実用化されて
いる。図１０は、従来の基板処理装置の一例であるウエ
ットエッチング装置の模式断面図であり、特開平４−３
７２１２９号公報に開示されたものを示している。ま
た、図１１は、図１０のウエットエッチング装置におい
て、第１の外槽内に保持具を入れた場合の断面図であ
る。また、図１２は、図１０のウエットエッチング装置
において、保持具および第１の保持具受け台の一部切り
欠き斜視図である。以下、これら図１０〜図１２を参照
して、従来の基板処理装置について説明する。

【０００４】図１０において、ウエットエッチング装置
は、開放された上面と多孔板７から成る底面を有し、ウ
エハ１をセットするための箱形の保持具２と、この保持
具２をエッチング部４と水洗部５および乾燥部６に搬送
するための自動搬送部３と、エッチング部４を構成する
第１の外槽８Ａと、この第１の外槽８Ａの底面部に設け
られ薬液供給管１１が接続された第１の保持具台１０Ａ
と、水洗部５を構成する第２の外槽８Ｂと、この第２の
外槽８Ｂの底面部に設けられ純水供給管１２が接続され
た第２の保持具受け台１０Ｂと、第１および第２の保持
具受け台上の周囲に設けられこの保持具受け台とその上
に置かれる保持具２との隙間をシールするＯリング１４
とから主に構成されている。

【０００５】自動搬送部３は、チャック，シリンダー，
ベルト等から構成されており、ウエハ１がセットされた
保持具２を保持し、上下左右に移動させて保持具２をエ
ッチング部５等に搬送し、保持具受け台上に置く。

【０００６】図１１および図１２に示すように、エッチ
ング部４の第１の保持具台１０Ａの上に置かれた保持具
２は、第１の外槽８Ａ上に固定されたクランプ９によっ
て第１の保持具台１０Ａに押しつけられ固定される。保
持具台２と第１の保持具台１０Ａとの隙間は、Ｏリング
１４でシールされる。このようにして保持具２と第１の
保持具台１０Ａとによりエッチング槽が構成される。

【０００７】次に、バルブ１３Ａが開き、薬液１５がウ
エハの保持具２内に供給される。一定時間薬液１５を流
した後、バルブ１３Ａは閉じられ、薬液供給は停止され
る。そして次にクランプ９が解除された後、自動搬送部
３は再度保持具２を掴み次の水洗部５へと運ぶ。水洗部
５でもエッチング部４と同様の操作が行われた後、次の
乾燥部６へと運ばれ、遠心乾燥機等によりウエハ１の乾
燥が行われて一連の処理が完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の基
板処理装置は、薬液処理と水洗処理と乾燥処理とをそれ
ぞれ別の場所、すなわち別の外槽内で行っていた。その
ため、装置全体の構成が大型化し、また価格も高くな
る。特に、このような基板処理装置は、クリーンルーム
内に設置されるため、専有面積が大きくなると、クリー
ンルームの設備費も高くなる。

【０００９】それゆえに、本発明の目的は、小型でかつ
安価な基板処理装置およびそれに用いられる処理槽を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
閉鎖された空間内で複数枚の基板に対して所定の処理を
施す装置であって、その上面と下面とが開口した箱形形
状を有し、かつその内部に複数枚の基板を収納し、さら
にその底部近傍には薬液および／または純水を注入する
ための注入管が一体的に設けられた可搬型の処理槽と、
その上面に開閉可能な蓋を有し、当該蓋が閉じられたと
き内部が密閉されるチャンバと、基板を収納した処理槽
を搬送してチャンバ内に収納する搬送手段と、チャンバ
の内底部に設けられ、処理槽の底部をシールされた状態
で保持する受け台と、チャンバに関連して設けられ、注
入管に外部からの薬液および／または純水を供給する供
給手段と、チャンバに関連して設けられ、処理槽から排
出された薬液および／または純水を外部に排出する排出
手段と、チャンバに関連して設けられ、当該チャンバ内
を真空排気して減圧することにより、基板を乾燥させる
減圧乾燥手段とを備え、チャンバ内で基板の薬液処理と
洗浄処理と乾燥処理とを行うことを特徴とする。

【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、注入管は、内管と当該内管と連通した外管とか
ら成る２重管構造を有しており、外部からの薬液および
／または純水は、内管に供給されることを特徴とする。

【００１２】請求項３に係る発明は、請求項２の発明に
おいて、外管には、処理槽内に露出する面に１つまたは
複数の噴出口が形成されており、内管には、噴出口とほ
ぼ１８０°対向する位置に１つまたは複数の噴出口が形
成されている。

【００１３】請求項４に係る発明は、請求項３の発明に
おいて、外管には、噴出口として、複数のスリットが形
成されており、各スリットは、処理槽内に配列された各
基板の間に対応する位置に配置されている。

【００１４】請求項５に係る発明は、請求項１〜４のい
ずれかの発明において、受け台の中央部において処理槽
内の基板の配列方向に沿って延びるように形成され、か
つ上方に突出する整流凸部をさらに備えている。

【００１５】請求項６に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、チャンバに関連して設けられ、処理槽の底部を
押し上げて当該処理槽と受け台とを分離することによ
り、当該処理槽内に貯留された薬液および／または純水
を急速排出させるためのプッシュアップ装置をさらに備
えている。

【００１６】請求項７に係る発明は、請求項６の発明に
おいて、処理槽の底部には、複数の位置決め溝が形成さ
れており、受け台の上面には、処理槽が載置されたと
き、位置決め溝にはまりこむ複数の位置決め突起が形成
されており、プッシュアップ装置は、各位置決め突起を
持ち上げることにより、処理槽の底部を持ち上げること
を特徴とする。

【００１７】請求項８に係る発明は、可搬型であり、そ
の内部に収納された複数枚の基板に対して所定の処理を
施す際に、チャンバ内に収納される処理槽であって、そ
の上面と下面とが開口した筺体と、筺体の内壁に一体的
に形成され、それぞれに基板を保持するための複数の溝
が規則的に設けられた複数の基板ガイドと、筺体の下面
外周に沿って設けられ、その底部が平面に形成された枠
状のフレームと、筺体の底部近傍に一体的に設けられ、
当該筺体内部に薬液および／または純水を注入するため
の注入管とを備えている。

【００１８】

【作用】請求項１に係る発明においては、複数枚の基板
を収納した処理槽が搬送装置によって搬送されてチャン
バ内に収納される。このとき、チャンバ内の受け台は、
処理槽の底部をシールされた状態で保持する。次に、チ
ャンバの外部から薬液および／または純水が、処理槽に
設けられた注入管に供給される。したがって、処理槽内
に薬液および／または純水が注入される。また、処理槽
から排出された薬液および／または純水が、排出手段に
よってチャンバの外部に排出される。これら一連の作業
によって、チャンバ内で基板の薬液処理と洗浄処理とが
行われる。次に、減圧手段によって、チャンバ内が減圧
され、基板が乾燥させられる。このように、１つのチャ
ンバ内で基板の薬液処理と洗浄処理と乾燥処理とが行え
るため、小型でかつ安価な基板処理装置が得られる。

【００１９】請求項２に係る発明においては、外部から
の薬液および／または純水は、まず注入管の内管に供給
される。その後、薬液および／または純水は、内管から
外管へと流出し、外管から処理槽へと噴出される。この
ように、外部から供給された薬液および／または純水
は、一旦内管でバッファされるため、外管から処理槽へ
噴出される薬液および／または純水の流速が注入管の長
手方向全長にわたって均一化される。

【００２０】請求項３に係る発明においては、内管に供
給された薬液および／または純水は、内管の噴出口から
外管へと噴出した後、外管の内壁に当たって２方向に分
岐される。各分岐流は、外管の内壁に沿って進んだ後、
外管の噴出口付近で合流し、外管の噴出口から扇状の基
板間流動となって処理槽内に噴出される。このような扇
状の基板間流動は、処理槽内部を広くカバーする。

【００２１】請求項４に係る発明においては、外管の各
スリットから噴出される扇状の基板間流動は、それぞれ
処理槽内に配列された各基板の間に確実に流れ込む。

【００２２】請求項５に係る発明においては、外管から
噴出される扇状の基板間流動は、受け台の中央部に形成
された整流凸部に当たって、種々の角度を持つ上昇流に
変換される。そのため、各基板間で回転流が形成され、
基板全体に新しい薬液または純水が効率良く行き渡る。

【００２３】請求項６に係る発明においては、プッシュ
アップ装置によって処理槽の底部が押し上げられて処理
槽と受け台とが分離される。これによって、処理槽内に
貯留された薬液および／または純水が急速排出される。

【００２４】請求項７に係る発明においては、プッシュ
アップ装置は、各位置決め突起を持ち上げることによ
り、処理槽の底部を持ち上げる。

【００２５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例に係る基板処理装
置の構成を示す外観斜視図である。また、図２は、図１
の基板処理装置における可搬型処理槽のより詳細な構成
を示す一部破断斜視図である。なお、本実施例の基板処
理装置は、後述するように、１つの減圧チャンバ内で、
各種基板（半導体集積回路のためのシリコンウエハ、液
晶表示装置のためのガラス基板、他の電子部品のための
基板等）に対する一連のウエット処理（薬液処理、洗浄
処理および乾燥処理）が行える構成となっている。以
下、図１および図２を参照して、本実施例の基板処理装
置の構成について説明する。

【００２６】可搬型処理槽（以下、単に処理槽と称す
る）２１は、その上面と下面とが開口した筺体２２を有
している。なお、筺体２２の下部は、その内部に収納さ
れる基板２１との隙間をできるだけ少なくするため、基
板２０の外周に沿ったＲ形状を有している。筺体２２の
内壁には、基板２０を支持するための基板ガイド２３ａ
〜２３ｄが固定的に取り付けられている。各基板ガイド
２３ａ〜２３ｄには、それぞれ互いに対応する位置に複
数の支持溝が形成されており、この支持溝内で基板２０
を支持することにより、処理槽２１内に複数枚の基板２
０が相互に非接触でかつ平行な状態で配置される。筺体
２２の外壁上部には、４つの係合突起２４ａ〜２４ｄが
固定的に取り付けられる。また、筺体２２の外壁底部左
右には、処理槽内に薬液または純水を注入するための２
本の注入管２５が設けられる。これら２本の注入管２５
は、それぞれ、内管２６と外管２７から成る２重管構造
を有している。各内管２６の一方端部は、外管２７の一
方端部を貫通して垂直下方向に折り曲げられている。ま
た、各内管２６の他方端部は、外管２７において閉塞さ
れている。また、各外管２７の一方端部および他方端部
は、いずれも閉塞されている。さらに、筺体２２の下面
には、その開口を囲むように、矩形枠状のフレーム２８
が設けられている。このフレーム２８の底面は、減圧チ
ャンバ側の受け台４１との密着性を上げるため、所定精
度の平面性を有するように形成されている。また、フレ
ーム２８の底面には、各辺の中央部に位置決め溝２９が
形成されている。

【００２７】搬送ロボット３１は、それぞれが回動可能
な左右１対のチャック３２を有し、このチャック３２に
は、係合凹部３２ａ〜３２ｄが設けられている。搬送ロ
ボット３１は、これら係合凹部３２ａ〜３２ｄに処理槽
２１の係合突起２４ａ〜２４ｄを係合させることによ
り、処理槽２１を把持することができる。そして、搬送
ロボット３１は、把持した処理槽２１を上下左右に移動
させることができる。すなわち、本実施例では処理槽２
１は、基板２０を搬送するためのキャリアとしても用い
られる。

【００２８】図示しない減圧チャンバの内底部には、処
理槽２１が載置される受け台４１が設けられる。この受
け台４１の上面には、上記フレーム２８の各位置決め溝
２９と対応する位置に複数の位置決め突起４２が形成さ
れている。各位置決め突起４２をそれぞれ対応する位置
決め溝２９に係合させることにより、処理槽２１が受け
台４１に対して正確に位置決めされる。また、受け台４
１の上面には、フレーム２８の底面と対向する位置に複
数の吸着口４３が形成される。処理槽２１が受け台４１
の上に載置されたとき、各吸着口４３から空気を吸い込
むことにより、処理槽２１が動かないように真空チャッ
クされる。さらに、受け台４１の上面には、各内管２６
の一方端部と連結され、かつ各内管２６に薬液または純
水を供給するための２つの注入口４４（なお、図１では
作図の制約上１つの注入口のみが示されている）が形成
される。さらに、受け台４１の上面中央には、その長手
方向（すなわち、基板２０の配列方向）に沿って延びる
整流凸部４５が形成されている。

【００２９】図３は、図１における注入管２５のより詳
細な構成を示す部分斜視図である。図４は、図１におけ
る注入管２５の断面図である。以下、これら図３および
図４を参照して、注入管２５の構成をより詳細に説明す
る。外管２７には、処理槽２１の内部に向けて開口した
複数のスリット２７ａが形成されている。各スリット２
７ａは、外管２７の周方向に沿って延びており、かつ図
５に示すように、各基板２０の間の位置に対応するよう
に配置されている。内管２６には、複数の噴出口２６ａ
が形成されている。なお、各噴出口２６ａは、上記スリ
ット２７ａとほぼ１８０°対向する位置に配置されてい
る。

【００３０】図６は、処理槽２１を受け台４１上に載置
した状態を示す部分断面図である。以下、この図６を参
照して、注入管２５を２重管構造にした理由を説明す
る。受け台４１の注入口４４（図１参照）から内管２６
に供給された薬液または純水は、各噴出口２６ａから外
管２７内に流入する。外管２７に流入した薬液または純
水は、各噴出口２６ａと対向する外管内壁に当たって、
２方向に分岐する。各分岐流は、外管２７の内壁に沿っ
て移動した後、各スリット２７ａ付近で合流し、各スリ
ット２７ａから処理槽内に噴出される。このとき、各ス
リット２７ａからは、扇状に広がった基板間流動が噴出
される。

【００３１】上記のように、注入口４４ら注入管２５に
供給された薬液または純水は、一旦内管２６でバッファ
された後、各スリット２７ａから噴出される。したがっ
て、スリット２７ａにおける噴出流の流速は、外管２７
の全長にわたってほぼ均一化される。また、各スリット
２７ａにおける長手方向の流速分布も均一化される。こ
れに対して、図１０〜図１２に示す従来の基板処理装置
では、薬液供給管１１（または、純水供給管１２）から
供給される薬液（または、純水）がバッファされること
なく単に多孔板７によって分散される構成であるので、
薬液供給管１１（または、純水供給管１２）が配置され
る多孔板７の中央部では噴出流の流速が最も速く、中央
部から離れるに従って急速にその流速が低下する。これ
では、薬液処理時に処理槽内での薬液の濃度差が大きく
なる。また、洗浄時にも薬液と純水の置換効率が悪くな
る。

【００３２】また、本実施例の注入管２５では、外管２
７の各スリット２７ａが処理槽内の各基板２０の間に対
応する位置に配置されているので、噴出流が各基板の間
に入り込み、薬液の分散効率および薬液と純水の置換効
率が従来の基板処理装置に比べて著しく改善される。ま
た、各スリット２７ａから扇状の基板間流動が噴出され
るので、当該基板間流動は処理槽内の広い範囲をカバー
する。しかも、各スリット２７ａからの噴出流は、受け
台４１の中央に形成された整流凸部４５によって種々の
角度を持つ上昇流に変換されるので、各基板間で回転流
が形成され、基板全体に新しい薬液または純水が行き渡
る。そのため、薬液処理効率および洗浄処理効率が向上
する。これに対し、図１０〜図１２に示す従来の基板処
理装置は、保持具２内では単に垂直方向の線状の上昇流
しか生じないため、多孔板７に形成された隣接する孔と
孔の間は、デッドスペースとなり、その部分で薬液また
は純水の循環効率が悪くなる。

【００３３】なお、図７に示すように、受け台４１の整
流凸部４５の内部には、ピエゾ素子等から成る超音波振
動子４６を設けるようにしても良い。この超音波振動子
４６は、純水による洗浄時において、純水中に超音波を
生じさせ、基板を超音波により洗浄する。これに対し、
図１０〜図１２に示す従来の基板処理装置では、保持具
２の底部が多孔板７によって閉塞されているため、上記
のような超音波振動子を設けることができない。

【００３４】図８は、本発明の一実施例に係る基板処理
装置の全体構成を示すシステムフロー図である。図８に
おいて、減圧チャンバ４０は、処理槽２１を収納する本
体４０１と、本体４０１の上面に被せられる蓋４０２と
を含む。本体４０１と蓋４０２との間は、Ｏリング４０
３等によって密着される。本体４０１の内底部には、処
理槽２１を載置するための受け台４１が配置される。こ
の受け台４１の周囲には、処理槽２１からオーバフロー
した薬液または純水を受けるための受け溝４７が形成さ
れている。また、減圧チャンバ４０の内部には、純水噴
出管４８と、ＩＰＡベーパ（蒸気）供給管４９とが設け
られている。

【００３５】純水供給管４８には、バルブ５１を介して
外部の純水供給源から純水が供給される。ＩＰＡベーパ
供給管４９には、バルブ５２を介して外部のＩＰＡ供給
源からＩＰＡ（イソ・プロピル・アルコール）のベーパ
（蒸気）が供給される。減圧チャンバ４０の外底部であ
って、受け台４１の下部には、プッシュアップ装置５３
が設けられる。このプッシュアップ装置５３は、後述す
るクイック・ダンプ・リンス時に受け台４１上の位置決
め突起４２（図１参照）を押し上げて、フレーム２８と
受け台４１との間を分離する。これによって、処理槽内
の薬液または純水が急速排出される。

【００３６】本実施例のシステムでは、薬液供給源とし
て３つのタンク５４〜５６が準備されている。第１のタ
ンク５４には、ＮＨ₄ＯＨ とＨ₂Ｏ₂とＨ₂０ との混合液
ＳＣ−１が収納されている。第２のタンク５５には、Ｈ
ＣｌとＨ₂Ｏ₂とＨ₂０ との混合液ＳＣ−２が収納されて
いる。第３のタンク５６には、ＨＦが収納されている。
混合液ＳＣ−１は、ポンプ５７，フィルタ５８およびバ
ルブ５９を介して、受け台４１の注入口４４に供給され
る。混合液ＳＣ−２は、ポンプ６０，フィルタ６１およ
びバルブ６２を介して、注入口４４に供給される。ＨＦ
は、フィルタ６３，バルブ６４，ミキシングバルブ６５
およびバルブ６６を介して、注入口４４に供給される。
第３のタンク５６は、窒素ガス（Ｎ₂ ）によって加圧さ
れており、ＨＦはこの加圧に応じた圧力で注入口４４に
供給される。なお、第３のタンク５６に対する加圧値
は、圧力検出器６７と圧力制御器６８とレギュレータ６
９とによって構成されるフィードバックループによって
自動制御されている。また、注入口４４には、外部の純
水供給源からミキシングバルブ６５を介して純水が供給
される。さらに、供給孔４４には、バルブ７０が連結さ
れる。このバルブ７０は、処理槽内の液体をゆっくり排
出するスローリークのために用いられる。

【００３７】処理槽２１からオーバフローした薬液また
は純水は、受け溝４７によって受けられた後、排液ライ
ン７１を介して減圧チャンバ４０の外部へ排出される。
この排液ライン７１上には、バルブ７１〜７３が並列に
設けられる。バルブ７２は、処理槽２１からオーバフロ
ーした薬液（本実施例ではＨＦ）または純水を排出する
ためのバルブである。また、バルブ７２からの排出ライ
ンには、比抵抗計７５が設けられる。この比抵抗計７５
は、排出された純水の比抵抗を測定することにより、当
該純水中に含まれるパーティクルの量を検出する。不純
物すなわちパーティクルの量が少ないほど、純水の比抵
抗が高くなる。バルブ７３は、混合液ＳＣ−１による薬
液処理時において、処理槽２１からオーバフローした薬
液を第１のタンク５４に戻すためのバルブである。バル
ブ７４は、混合液ＳＣ−２による薬液処理時において、
処理槽２１からオーバフローした薬液を第２のタンク５
５に戻すためのバルブである。

【００３８】なお、第１のタンク５４内にはヒータ７５
が、第２のタンク５５内にはヒータ７６が設けられ、そ
れぞれの薬液が処理に最適な一定温度に保たれている。
また、フィルタ５８と第１のタンク５４との間にはバル
ブ７５が、フィルタ６１と第２のタンク５５との間には
バルブ７６が設けられている。これらバルブ７５および
７６は、薬液処理を行わないときに開き、各タンク内の
薬液を循環させる。これによって、各タンク内の薬液の
温度分布に不均一が生じないようにしている。減圧チャ
ンバ４０の底部に連結されたバルブ７９は、真空排気用
のバルブである。すなわち、乾燥処理時にバルブ７９が
開き、図示しない排気装置によって減圧チャンバ内が減
圧される。

【００３９】図９は、図８に示す基板処理装置の動作を
示すフローチャートである。以下、この図９を参照し
て、図８の基板処理装置の動作を説明する。まず、前工
程から搬送されてきた基板２０が処理槽２１内に収納さ
れる。そして、搬送ロボット３１（図１参照）がチャッ
ク３２によって処理槽２１を把持して搬送し、減圧チャ
ンバ４０内の受け台４１上に処理槽２１を載置する（ス
テップＳ１）。その後、減圧チャンバ４０の蓋４０２が
閉じられ、好ましくは、減圧チャンバ内の空気が窒素等
の不活性ガスと置換される。

【００４０】次に、薬液処理が行われる。ここで、薬液
処理には、処理槽とタンク間で薬液を循環させて行う循
環型薬液処理と、そのような循環を行わない使い捨ての
非循環型薬液処理とがある。本実施例では、混合液ＳＣ
−１またはＳＣ−２を用いた薬液処理は循環型薬液処理
であり、ＨＦを用いた薬液処理は非循環型薬液処理であ
る。ステップＳ２では、これから行う薬液処理が、循環
型薬液処理であるか、非循環型薬液処理であるかを判断
している。

【００４１】上記ステップＳ２の判断の結果、循環型薬
液処理を行う場合、処理槽内に薬液を循環させる処理が
行われる（ステップＳ３）。例えば、混合液ＳＣ−１を
用いた薬液処理を行う場合、バルブ５９および７３が開
かれる。そのため、第１のタンク５４内の薬液が処理槽
２１内に供給される。そして、第１のタンク５４からオ
ーバフローした薬液は、受け溝４７およびバルブ７３を
介して第１のタンク内に戻される。また、混合液ＳＣ−
２を用いた薬液処理を行う場合、バルブ６２および７４
が開かれる。そのため、第２のタンク５５内の薬液が処
理槽内２１に供給される。そして、第２のタンク５５か
らオーバフローした薬液は、受け溝４７およびバルブ７
４を介して第２のタンク内に戻される。上記のような薬
液の循環が予め定められた所定時間行われると、供給側
の各バルブが閉じられ、薬液の循環が停止される（ステ
ップＳ４）。

【００４２】一方、非循環型薬液処理を行う場合、処理
槽内に薬液が供給され、オーバフローした薬液は排液と
して排出される（ステップＳ５）。より具体的に説明す
ると、バルブ６４，６６および７２が開かれる。これに
よって、第３のタンク５６内の薬液ＨＦがミキシングバ
ルブ６５で純水と混合された後、処理槽内に供給され
る。また、第３のタンク５６からオーバフローした薬液
は、受け溝４７およびバルブ７２を介して排液として排
出される。上記のような薬液処理が予め定められた所定
時間行われると、バルブ６４が閉じられ、薬液の供給お
よび排出が停止される（ステップＳ６）。

【００４３】上記のようにして薬液処理が終了すると、
今度は洗浄処理が行われる。ここで、洗浄処理には、処
理槽内の薬液を急速排出（ドレイン）させる第１の洗浄
法と、そのような急速排出を行わない第２の洗浄法とが
ある。本実施例では、混合液ＳＣ−１またはＳＣ−２を
用いた薬液処理後の洗浄処理は第１の洗浄法を採用し、
ＨＦを用いた薬液処理後の洗浄処理は第２の洗浄法を採
用している。ステップＳ７では、これから行う洗浄処理
が、上記第１の洗浄処理か第２の洗浄処理かを判断して
いる。

【００４４】上記ステップＳ７の判断の結果、第１の洗
浄処理を行う場合、処理槽内の薬液が急速排出される
（ステップＳ８）。より具体的に説明すると、プッシュ
アップ装置５３によって受け台４１上の位置決め突起４
２（図１参照）が押し上げられ、フレーム２８と受け台
４１との間が分離する。これによって、処理槽内の薬液
または純水が急速に排出される。排出された薬液は、バ
ルブ７３または７４を介して、第１または第２のタンク
５４または５５内に回収され、再利用される。このよう
に、薬液の急速排出を行うことにより、薬液と純水との
置換が短時間で行える。次に、プッシュアップ装置５３
が位置決め突起４２を初期位置まで下降させ、処理槽２
１を再び受け台４１上にセットする（ステップＳ９）。
このように、プッシュアップ装置５３は、位置決め突起
４２を昇降させるようにしているので、処理槽２１の再
セット時に、処理槽２１と受け台４１とが自動的に位置
決めされ、両者のずれを防止できる。次に、バルブ６６
が開かれて、処理槽内に純水が供給され、当該純水によ
って基板２０が洗浄される（ステップＳ１０）。このと
き、処理槽２１からオーバフローした純水は、受け溝４
７およびバルブ７２を介して減圧チャンバ外に排出され
る。次に、プッシュアップ装置５３によって受け台４１
上の位置決め突起４２が押し上げられ、フレーム２８と
受け台４１との間が分離する。これによって、処理槽内
の純水が急速に排出される（ステップＳ１１）。排出さ
れた純水は、受け溝４７およびバルブ７２を介して減圧
チャンバ外に捨てられる。このとき、バルブ５１が開か
れ、純水噴出管４８から各基板２０に純水のシャワーが
浴びせられる。次に、プッシュアップ装置５３が位置決
め突起４２を初期位置まで下降させ、処理槽２１を再び
受け台４１上にセットする（ステップＳ１２）。上記ス
テップＳ１０〜Ｓ１２の処理は、２〜３回繰り返され
る。上記のように、洗浄途中で処理槽内の純水を急速排
出（クイック・ダンプ・リンス）することにより、基板
２０から脱離して純水に溶けだした多数のパーティクル
が一挙に排出され、洗浄時間を大幅に短縮化できる。

【００４５】一方、前述の第２の洗浄処理を行う場合、
バルブ６６を介して、処理槽内に純水が供給され、当該
純水によって基板２０が洗浄される（ステップＳ１
３）。このとき、処理槽内の薬液（ＨＦ）は、徐々に純
水と置換される。また、処理槽２１からオーバフローし
た薬液または純水は、受け溝４７およびバルブ７２を介
して減圧チャンバ外に排出される。その後、予め定めら
れた時間が経過すると、バルブ６６が閉じられ、処理槽
２１への純水の供給が停止される（ステップＳ１４）。

【００４６】次に、他の薬液処理が残っているかが判断
され、残っている場合は前述のステップＳ２〜Ｓ１４の
動作が繰り返される。一方、全ての薬液処理が終了して
いる場合は、最終洗浄処理が行われる（ステップＳ１
６）。より具体的に説明すると、バルブ６６が開かれ、
処理槽内に純水が供給される。このとき処理槽２１から
オーバフローした純水は、受け溝４７およびバルブ７２
を介して減圧チャンバ外に排出される。また、比抵抗計
７５によって排出された純水の比抵抗値が測定され、当
該比抵抗値が予め設定された値以上か未満かが判断され
る（ステップＳ１７）。純水の比抵抗値が設定値未満の
場合、純水中のパーティクルの残存量が多いため、ステ
ップＳ１６の最終洗浄処理が継続される。一方、純水の
比抵抗値が設定値以上の場合、純水中にはパーティクル
がほとんど残っていないため、バルブ６６が閉じられ
て、処理槽内への純水の供給が停止される（ステップＳ
１８）。このとき、減圧チャンバ４０への窒素ガスの供
給も停止される。

【００４７】次に、バルブ７０が開かれ、注入管２５を
介して処理槽内の純水が徐々に排出される。また、同時
にバルブ５２が開かれ、減圧チャンバ内にＩＰＡベーパ
が供給される（ステップＳ１９）。このとき、処理槽内
の水位が徐々に低下し、各基板２０がＩＰＡベーパにさ
らされる。そのため、各基板２０の表面では、水滴がＩ
ＰＡベーパと置換される。すなわち、ＩＰＡは、基板表
面に付いた水滴の表面張力を低下させるため、当該水滴
は、自重によって基板表面から流れ落ちる。処理槽内の
水位が基板２０の最下部以下に低下すると、バルブ７０
および５２が閉じられて、純水の排出およびＩＰＡベー
パの供給が停止される（ステップＳ２０）。次に、バル
ブ７９が開かれて、減圧チャンバ内が排気され減圧され
る（ステップＳ２１）。その結果、ＩＰＡベーパの沸点
が低下し、基板表面で純水と置換したＩＰＡは、速やか
に蒸発し、基板表面は短時間で乾燥する。なお、水溶性
でかつ基板上に残る水滴の表面張力を低下させる性質を
有しておれば、ＩＰＡベーパに代えて他の有機溶剤のベ
ーパを用いても良い。また、このような有機溶剤のベー
パに代えて、加熱された水蒸気を吹き付けて基板表面を
乾燥させるようにしても良い。基板の乾燥処理が終了す
ると、減圧チャンバ内に窒素ガスが供給され、その内部
が大気圧に戻される（ステップＳ２２）。

【００４８】なお、上記実施例では、注入管２５の外管
２７に設けられたスリット２７ａは、各基板２０の間に
対応する位置に配置されているが、それ以外の位置に配
置されても良い。また、このようなスリットに代えて、
円形等の孔を外管２７に設けるようにしても良い。ま
た、外管２７にその軸方向に沿って延びるような１つの
長孔を設けるようにしても良い。また、上記実施例で
は、２重管構造の注入管を用いたが、１重構造の注入管
を用いても良い。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、１つのチャン
バ内で基板の薬液処理と洗浄処理と乾燥処理とが行える
ため、小型でかつ安価な基板処理装置が得られる。

【００５０】請求項２の発明によれば、外部から供給さ
れた薬液および／または純水は、一旦内管でバッファさ
れるため、外管から処理槽へ噴出される薬液および／ま
たは純水の流速が注入管の長手方向全長にわたって均一
化される。したがって、各基板をむらなく処理できる。

【００５１】請求項３の発明によれば、外管の噴出口か
らは、扇状の基板間流動が噴出されるので、処理槽内部
を広くカバーでき、デッドスペースができにくい。

【００５２】請求項４の発明によれば、外管の各スリッ
トは、各基板の間に対応する位置に配置されているの
で、各スリットから噴出される扇状の基板間流動は、そ
れぞれ処理槽内に配列された各基板の間に確実に流れ込
む。したがって、処理効率が大幅に向上する。

【００５３】請求項５の発明によれば、外管から噴出さ
れる扇状の基板間流動は、受け台の中央部に形成された
整流凸部に当たって、種々の角度を持つ上昇流に変換さ
れるので、各基板間で回転流が形成され、基板全体に新
しい薬液または純水が効率良く行き渡る。

【００５４】請求項６の発明によれば、プッシュアップ
装置によって処理槽の底部が押し上げられて処理槽と受
け台とが分離されるので、処理槽内に貯留された薬液ま
たは純水を急速に排出できる。

【００５５】請求項７の発明によれば、プッシュアップ
装置は、各位置決め突起を持ち上げることにより、処理
槽の底部を持ち上げるので、処理槽の下降時、すなわち
再セット時において、処理槽が自動的に位置決めされ、
受け台との間で位置ずれが起こるのを防止できる。

【００５６】請求項８の発明によれば、処理槽をチャン
バから取り出すことができるため、チャンバ内の清掃が
容易に行える。また、チャンバから取り出した状態で基
板を収納できるため、チャンバ内に設けられた処理槽に
基板を収納する場合に比べて、収納作業が容易である。
また、処理槽の上面および下面が開口しているため、処
理槽の下部から昇降装置等で各基板を垂直に昇降させる
ことにより、各基板を収納または取り出すことができ
る。したがって、従来のように搬送ロボットのチャック
を処理槽内に入れて基板を掴む場合に比べて、処理槽内
のマージンを少なくできる。その結果、処理槽の内容積
が小さくなり、薬液や純水の消費量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る基板処理装置の構成を
示す要部斜視図である。

【図２】図１における処理槽２１をより詳細に示す一部
破断斜視図である。

【図３】図１における注入管２５のより詳細な構成を示
す部分斜視図である。

【図４】図１における注入管２５の断面図である。

【図５】図１における基板２０とスリット２７ａとの配
置関係を示す図である。

【図６】図１の実施例において、注入管２５から処理槽
内に噴出される薬液または純水の流れを説明するための
図である。

【図７】さらに、超音波振動子を設けた受け台の構成を
示す図である。

【図８】本発明の一実施例に係る基板処理装置の全体構
成を示すシステムフロー図である。

【図９】図８に示す実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図１０】従来の基板処理装置の構成を示す模式断面図
である。

【図１１】図１０におけるエッチング部の断面図であ
る。

【図１２】図１０における保持具と第１の保持具受け台
の一部切り欠き斜視図である。

【符号の説明】

２０…基板 ２１…処理槽 ２２…筺体 ２３ａ〜２３ｄ…基板ガイド ２４ａ〜２４ｄ…係合突起 ２５…注入管 ２６…内管 ２６ａ…噴出口 ２７…外管 ２７ａ…スリット ２８…フレーム ２９…位置決め溝 ３１…搬送ロボット ３２…チャック ４０…減圧チャンバ ４１…受け台 ４２…位置決め突起 ４３…吸着口 ４４…注入口 ４５…整流凸部 ４６…超音波振動子

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉鎖された空間内で複数枚の基板に対し
   て所定の処理を施す装置であって、 その上面と下面とが開口した箱形形状を有し、かつその
   内部に前記複数枚の基板を収納し、さらにその底部近傍
   には薬液および／または純水を注入するための注入管が
   一体的に設けられた可搬型の処理槽と、 その上面に開閉可能な蓋を有し、当該蓋が閉じられたと
   き内部が密閉されるチャンバと、 前記基板を収納した処理槽を搬送して前記チャンバ内に
   収納する搬送手段と、 前記チャンバの内底部に設けられ、前記処理槽の底部を
   シールされた状態で保持する受け台と、 前記チャンバに関連して設けられ、前記注入管に外部か
   らの薬液および／または純水を供給する供給手段と、 前記チャンバに関連して設けられ、前記処理槽から排出
   された薬液および／または純水を外部に排出する排出手
   段と、 前記チャンバに関連して設けられ、当該チャンバ内を真
   空排気して減圧することにより、前記基板を乾燥させる
   減圧乾燥手段とを備え、 前記チャンバ内で前記基板の薬液処理と洗浄処理と乾燥
   処理とを行うことを特徴とする、基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記注入管は、内管と当該内管と連通し
   た外管とから成る２重管構造を有しており、 外部からの薬液および／または純水は、前記内管に供給
   される、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記外管には、前記処理槽内に露出する
   面に１つまたは複数の噴出口が形成されており、 前記内管には、前記噴出口とほぼ１８０°対向する位置
   に１つまたは複数の噴出口が形成されている、、請求項
   ２に記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】 前記外管には、前記噴出口として、複数
   のスリットが形成されており、 各前記スリットは、前記処理槽内に配列された各基板の
   間に対応する位置に配置されている、請求項３に記載の
   基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記受け台の中央部において前記処理槽
   内の前記基板の配列方向に沿って延びるように形成さ
   れ、かつ上方に突出する整流凸部をさらに備える、請求
   項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
6. 【請求項６】 前記チャンバに関連して設けられ、前記
   処理槽の底部を押し上げて当該処理槽と前記受け台とを
   分離することにより、当該処理槽内に貯留された薬液お
   よび／または純水を急速排出させるためのプッシュアッ
   プ装置をさらに備える、請求項１に記載の基板処理装
   置。
7. 【請求項７】 前記処理槽の底部には、複数の位置決め
   溝が形成されており、 前記受け台の上面には、前記処理槽が載置されたとき、
   前記位置決め溝にはまりこむ複数の位置決め突起が形成
   されており、 前記プッシュアップ装置は、各前記位置決め突起を持ち
   上げることにより、前記処理槽の底部を持ち上げる、請
   求項６に記載の基板処理装置。
8. 【請求項８】 可搬型であり、その内部に収納された複
   数枚の基板に対して所定の処理を施す際に、チャンバ内
   に収納される処理槽であって、 その上面と下面とが開口した筺体と、 前記筺体の内壁に一体的に形成され、それぞれに基板を
   保持するための複数の溝が規則的に設けられた複数の基
   板ガイドと、 前記筺体の下面外周に沿って設けられ、その底部が平面
   に形成された枠状のフレームと、 前記筺体の底部近傍に一体的に設けられ、当該筺体内部
   に薬液および／または純水を注入するための注入管とを
   備える、処理槽。