JP3127353B2 - 処理方法及び処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被処理体を洗浄
し乾燥する処理方法及び処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造装置の製造工程にお
いては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理
体を洗浄液やリンス液等の処理液が貯留された処理液槽
に順次浸漬して洗浄を行う洗浄装置が広く用いられてい
る。また、このような洗浄装置では、処理液槽で洗浄し
た被処理体を別の槽に大気中を搬送しその槽で被処理体
を乾燥する乾燥装置を備えていた。このような乾燥装置
として例えば特公平６−８２６４７号公報に記載の技術
が知られている。この技術は、底部に例えばＩＰＡ（イ
ソプロピルアルコール）等の揮発性を有する溶剤を貯留
し、これを加熱手段にて加熱して蒸気を発生させる乾燥
ガス生成部と、処理が行われる処理部とを独立して設
け、それぞれを乾燥ガス供給路によって連通し、乾燥ガ
ス生成部と処理部との間に、蒸気すなわち乾燥ガスの遮
断用の冷却手段を設けて、被処理体の表面に乾燥ガスの
蒸気を凝縮させ、被処理体の水分の除去及び乾燥を行う
ものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の装置においては、処理液槽で洗浄した被処理体
例えば半導体ウエハは大気中で被処理体を乾燥する乾燥
装置に搬送されるので、その搬送中にウエハの表面に付
着する水滴等によって大気中のパーティクルがトラップ
され乾燥装置で乾燥された際にそのパーティクルがウエ
ハの表面に残渣してしまうという問題があった。そし
て、そのパーティクルが付着したまま次工程処理、例え
ばＣＶＤ装置で成膜処理あるいはエッチング装置でエッ
チング処理あるいは塗布装置によるレジスト処理等を行
った場合、ウエハに均一な処理が行えず歩留まりを低下
させてしまうので、その改善が要望されていた。

【０００４】また、水滴が付着したウエハを乾燥装置に
搬送する間にその水滴の一部が乾きあるいは乾燥装置で
乾かす際、ウエハの表面に乾燥むらが発生し上述と同様
に次工程処理で歩留まりを低下させる要因になってしま
うという問題が生じていた。

【０００５】更には、乾燥処理後に乾燥ガス供給路中に
乾燥ガスが残留することがあり、この残留した乾燥ガス
の生成物がパーティクルとなって次の乾燥処理の際にウ
エハに付着するという問題もあった。

【０００６】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、被処理体を洗浄し乾燥するに際し、被処理体にパー
ティクルの付着あるいは乾燥むら等を抑制することがで
きる処理方法及び処理装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の処理方法は、被処理体を洗浄し乾
燥する処理方法を前提とし、 上記被処理体を洗浄液で
洗浄する工程と、 洗浄された上記被処理体に、溶剤を
加熱して生成された乾燥ガスを供給する工程と、 上記
乾燥ガスの供給を停止した後、乾燥ガス供給部に残留す
る乾燥ガスを外部へ排出する工程と、 上記乾燥ガス供
給部を不活性ガスで置換する工程と、を有することを特
徴とするものである（請求項１）。

【０００８】この発明の第２の処理方法は、上記第１の
処理方法と同様に被処理体を洗浄し乾燥する処理方法を
前提とし、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する工程と、
洗浄された上記被処理体に、溶剤を加熱して生成され
た乾燥ガスを供給する工程と、 上記乾燥ガスの供給を
停止した後、乾燥ガス供給部を不活性ガスで置換すると
同時に、不活性ガス圧で残留乾燥ガスを外部へ排出する
工程と、を有することを特徴とするものである（請求項
２）。

【０００９】この発明の第３の処理方法は、上記第１及
び第２の処理方法と同様に被処理体を洗浄し乾燥する処
理方法を前提とし、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する
工程と、 洗浄された上記被処理体に、溶剤を加熱して
生成された乾燥ガスを供給する工程と、 上記乾燥ガス
の供給を停止すると共に乾燥ガス供給部を遮断した後、
乾燥ガス供給部に残留する乾燥ガスを外部に排出する工
程と、 上記乾燥ガス供給部を不活性ガスで置換する工
程と、を有することを特徴とするものである（請求項
３）。

【００１０】この発明の第１の処理装置は、被処理体を
洗浄し乾燥する処理装置を前提とし、 上記被処理体を
洗浄液で洗浄する処理部と、溶剤を加熱して乾燥ガスを
生成する乾燥ガス生成部と、上記処理部と乾燥ガス生成
部とを連通する乾燥ガス供給路とを具備し、 上記乾燥
ガス生成部の上部に乾燥ガス遮断用の冷却手段を設ける
と共に、この冷却手段の上方に開閉手段を介して排出路
を連通し、 上記乾燥ガス供給路に不活性ガス供給路を
連通することを特徴とするものである（請求項４）。

【００１１】この発明の第２の処理装置は、上記第１の
処理装置と同様に被処理体を洗浄し乾燥する処理装置を
前提とし、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する処理部
と、溶剤を加熱して乾燥ガスを生成する乾燥ガス生成部
と、上記処理部と乾燥ガス生成部とを連通する乾燥ガス
供給路とを具備し、 上記乾燥ガス生成部の上部に乾燥
ガス遮断用の冷却手段を設けると共に、この冷却手段の
上方に開閉手段を介して排出路を連通し、 上記乾燥ガ
ス供給路に開閉手段を介して不活性ガス供給路を連通す
ることを特徴とするものである（請求項５）。

【００１２】この発明の第３の処理装置は、上記第１及
び第２の処理装置と同様に被処理体を洗浄し乾燥する処
理装置を前提とし、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する
処理部と、溶剤を加熱して乾燥ガスを生成する乾燥ガス
生成部と、上記処理部と乾燥ガス生成部とを連通する乾
燥ガス供給路とを具備し、 上記乾燥ガス生成部の上部
に乾燥ガス遮断用の冷却手段を設けると共に、この冷却
手段の上方に開閉手段を介して排出路を連通し、 上記
乾燥ガス供給路に不活性ガス供給路を連通すると共に、
乾燥ガス供給路及び不活性ガス供給路に開閉手段を設け
ることを特徴とするものである（請求項６）。

【００１３】この発明の処理装置において、上記冷却手
段及び開閉手段を制御手段からの信号に基づいて制御す
る方が好ましい（請求項７）。また、請求項６記載の処
理装置において、乾燥ガス供給路及び不活性ガス供給路
にそれぞれ設けられる開閉手段を一体に形成することも
可能である。更に、上記処理部は、洗浄液及び被処理体
を収容する処理槽と、この処理槽の上部に設けられ、処
理槽内を開閉するカップとを具備し、上記カップに、上
記処理槽内を排気するための排気手段を接続するように
してもよい（請求項８）。

【００１４】請求項１及び４記載の発明によれば、被処
理体を洗浄液で洗浄した後、被処理体に、溶剤を加熱し
て生成された乾燥ガスを供給することにより、被処理体
を大気に晒すことなく洗浄し乾燥することができる。ま
た、被処理体を乾燥した後に乾燥ガスの供給を停止し、
その後、乾燥ガス供給部に残留する乾燥ガスを外部へ排
出することで、乾燥ガス供給路中の乾燥ガスの生成物の
残渣を抑制することができる。更に、乾燥ガス供給部を
不活性ガスで置換することで、乾燥ガス供給路中に不活
性ガスで置換することができ、次の乾燥処理に際し、被
処理体へのパーティクルの付着の抑制及び乾燥むら等の
発生を抑制することができる。

【００１５】請求項２及び５記載の発明によれば、乾燥
ガスの供給を停止した後、乾燥ガス供給部を不活性ガス
で置換すると同時に、不活性ガス圧で残留乾燥ガスを外
部へ排出することにより、上記請求項１及び４記載の発
明に加えて、乾燥ガス供給路中の乾燥ガスの生成物の残
渣の抑制及び乾燥ガス供給路の不活性ガスの置換を更に
迅速にすることができる。

【００１６】請求項３及び６記載の発明によれば、乾燥
ガスの供給を停止すると共に乾燥ガス供給部を遮断した
後、乾燥ガス供給部に残留する乾燥ガスを外部に排出
し、その後、乾燥ガス供給路内を不活性ガスで置換する
ことにより、上記請求項１及び４記載の発明に加えて、
乾燥ガス供給部の乾燥ガス生成物の残渣を確実に抑制す
ることができる。また、不活性ガスの使用量を少なくす
ることができ、不活性ガスの有効利用を図ることができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施形態の一
例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

【００１８】図１は、この発明の処理装置を備えた洗浄
処理システム１の構成を示す斜視図で、この洗浄処理シ
ステム１は、洗浄処理部２と、この洗浄処理部２の両側
端部に設けられたローダ部３及びアンローダ部４とで主
要部が構成されている。

【００１９】上記ローダ部３は、未洗浄の被処理体、例
えば半導体ウエハ（以下にウエハという）が所定枚数、
例えば２５枚収容されたキャリアＣを搬入、載置させる
載置部５と、この載置部５のキャリアＣからウエハを取
り出して位置決めし、所定の間隔かつ所定の枚数分のウ
エハを後述する搬送機構に１７に対して受け渡しを行う
中継部７に移送するための移送装置８とから主に構成さ
れている。

【００２０】上記洗浄処理部２は、一次洗浄ユニットか
らｎ次洗浄ユニットまで複数の洗浄ユニット１０ａ，１
０ｂ，…，１０ｎが順次配列されて構成されている。そ
れらの各洗浄ユニット１０ａ〜１０ｎ内の洗浄ユニット
１０ａは、例えば薬液槽１１，一次水洗槽１２、二次水
洗槽１３から構成され、薬液槽１１において薬液洗浄
後、一次水洗槽１２及び二次水洗槽１３において純水に
よりウエハに付着した薬液を洗浄した後、ウエハは、更
に下流の洗浄ユニット１０ｂ〜１０ｎの内所定の洗浄ユ
ニットに移載され所定の処理が施されるよう構成されて
いる。

【００２１】また、上記洗浄処理部２の最下流の洗浄ユ
ニット１０ｎには、後述するように同一槽の純水による
最終洗浄を行うと共に、乾燥ガス例えば溶剤としてのＩ
ＰＡ（イソプロピルアルコール）等で洗浄処理が終了し
たウエハを乾燥させるためのこの発明の処理装置である
洗浄・乾燥処理装置１５の洗浄・乾燥処理槽２０（処理
部）が順次配列されて、一連の洗浄処理を行うことがで
きるように構成されている。

【００２２】また、上記洗浄ユニット１０ｂ〜１０ｎ側
方には、把持機構、例えばウエハチャック１６によって
複数枚例えば５０枚のウエハを上記中継部７から受け取
ると共にそれらのウエハを一括して把持し、それらのウ
エハを垂直及び水平方向に移動し所定の処理槽に対して
搬入出する搬送機構１７が設けられている。本実施形態
では、この搬送機構１７は複数台、例えば３台設けられ
ており、その搬送範囲を制限することによって、それぞ
れ洗浄ユニット１０ｂ〜１０ｎ間における例えば薬液の
干渉を防止するよう配慮されている。

【００２３】一方、上記アンローダ部４は、前述の洗浄
ユニット１０ｂ〜１０ｎによって洗浄し乾燥されたウエ
ハを収納するキァリアＣを載置可能に構成された載置部
６を備えており、この載置部６から洗浄・乾燥処理が終
了しキャリアＣ戻されたウエハは載置外に搬出される。

【００２４】次に、この発明の処理装置である上記洗浄
ユニット１０ｎの洗浄・乾燥処理装置１５の構成を説明
する。

【００２５】◎第一実施形態 上記洗浄・乾燥処理装置１５は、図２及び図３に示すよ
うに洗浄液、例えば純水を収容可能に構成された箱型の
処理部としての洗浄・乾燥処理槽２０（以下に処理槽と
いう）と、ＩＰＡを加熱して乾燥ガスを生成する乾燥ガ
ス生成部４０と、処理槽２０と乾燥ガス生成部４０とを
連通する乾燥ガス供給路３０と、乾燥ガス供給路３０に
フィルタ５１を介して連通する不活性ガス例えば窒素
（Ｎ2）ガス供給路５０とで主に構成されている。

【００２６】上記処理槽２０は、この処理槽２０内に配
設され、上記搬送機構１７によって搬入される所定間
隔、例えばハーフピッチかつ所定枚数例えば５０枚のウ
エハＷを垂直に保持する保持具２１を備えている。この
処理槽２０は、保持具２１が収納されてウエハＷを処理
液中に浸潰することが可能な内槽２０ａと、この内槽２
０ａの上端からオーバーフローする純水を受け止める外
槽２０ｂとで構成されている。

【００２７】この外槽２０ｂの底部には、その純水を排
出するための排出口２２が設けられており、この排出口
２２から使用済みの純水は配管を介して回収手段２３に
回収されるよう構成されている。

【００２８】また、上記内槽２０ａの底部２０ｃには供
給・排出口２４が設けられ、この供給・排出口２４に対
して内槽２０ａの純水を排出するラインＬ１と内槽２０
ａ内に純水を供給するラインＬ２が接続され、ラインＬ
１は、供給・排出口２４から純水を開閉弁Ｖ１（開閉手
段）を介して液を回収手段２３に回収されるよう構成さ
れている。また、ラインＬ２は、ポンプＰと開閉弁Ｖ２
とを介設して純水を内槽２０ａ内に供給する供給管１９
と接続されている。

【００２９】そして、ラインＬ２から供給・排出口２４
より槽内に導入された純水は、上記保持具２１と上記底
部２０ｃとの間に介装された整流手段２５を介して、乱
流を抑制して均等にウエハＷの周囲に供給させるよう構
成されている。

【００３０】この場合、上記整流手段２５は、処理槽２
０を上下に区画するように水平に配設される整流板２５
ａと、供給・排出口２４の上方に配置される拡散板２５
ｂとで構成されている。この整流板２５ａには多数の小
孔２５ｃが穿設されており、供給・排出口２４より導入
された純水は、まず、拡散板２５ｂの裏面に衝突し、そ
の拡散板２５ｂの周縁部より整流板２５ａの裏面全体に
拡散され、その後整流板２５ａの小孔２５ｃを通過し
て、上記保持具２１により保持されたウエハＷの周囲に
供給されるので、乱流を生じることなく均等な流速でウ
エハＷを包み込み、ウエハＷ全体をむら無く均等に洗浄
することが可能なように構成されている。

【００３１】また、上記処理槽２０の上方には、図２に
示すように、処理槽２０内に所定の乾燥ガスを供給する
ためのガス供給部を有するカップ２６が設けられてい
る。このカップ２６は、上記内槽２０ａの上面と当接す
る封止部材例えばＯリング２７を備えており、このカッ
プ２６内に乾燥ガス供給路３０を介して所定のガス例え
ば乾燥ガス、沸点が常温以上のガス例えばＩＰＡと、不
活性ガス例えばＮ2ガスが供給されるように構成されて
いる。なお、この場合、カップ２６の外周部には、乾燥
ガスの沸点以上の温度、ＩＰＡガスの場合、好ましくは
８０℃以上の所定温度に設定する加熱手段例えばヒータ
（図示せず）が配設されている。

【００３２】また、上記カップ２６は、図示しない移動
機構によって上記内槽２０ａに対して図中矢印のように
近接あるいは離脱すなわち内槽２０a内を閉塞又は開放
し得るように構成されている。また、上記カップ２６に
は、カップ２６内を排気するための排気口２８が設けら
れ、この排気口２８は、開閉手段Ｖ3を介して排気手段
２９に接続されている。なお、この場合、乾燥ガス供給
路３０及び排気口２８をカップ２６に連通あるいは設け
ずに、処理槽２０側に連通しあるいは設けるようにする
ことも可能である。

【００３３】一方、上記乾燥ガス生成部４０は、溶剤例
えばＩＰＡの蒸気生成部４１と、この蒸気生成部４１内
のＩＰＡの蒸気（乾燥ガス）を凝縮する乾燥ガス遮断用
の冷却部４２とで主に構成されている。

【００３４】この場合、蒸気生成部４１は、この蒸気生
成部４１の底部に設けられてＩＰＡを貯留する液貯留部
４３を有し、この液貯留部４３の下部にはヒータ４４が
設けられている。また、冷却部４２は、蒸気生成部４１
の上部側の内壁に沿って配管される冷却蛇管にて形成さ
れており、この冷却蛇管に連通する冷媒供給手段４５の
駆動によって冷却蛇管中に冷媒が供給されるように構成
されている。

【００３５】このように構成することにより、冷却蛇管
中に冷媒が供給された状態において、ＩＰＡの蒸気が凝
縮されて上方すなわち乾燥ガス供給路３０側への乾燥ガ
スの流出が阻止され、また、冷媒供給手段４５の駆動が
停止され、冷却蛇管への冷媒の供給が停止することによ
り、蒸気生成部４１で生成された乾燥ガスが乾燥ガス供
給路３０を介して蒸気処理槽２０内へ供給されるように
なっている。

【００３６】また、上記蒸気生成部４１の冷却部４２の
上方側壁部には排出口４６が設けられ、この排出口４６
に開閉手段例えば開閉弁Ｖ4を介して排出路４７が連通
されている。また、この排出路４７は排気手段４８に接
続されている。

【００３７】また、上記開閉弁Ｖ１〜Ｖ４，ポンプＰ，
冷媒供給手段４５は、洗浄・乾燥処理装置１５の処理を
制御する制御手段６０により、所定の処理プログラムに
従って駆動されるように構成されている。

【００３８】次に、上記実施形態の通常の動作について
説明する。まず、図１に示すように、未処理のウエハＷ
を２５枚ずつ収納したキャリアＣを、洗浄処理システム
１外から例えば搬送ロボット（図示せず）あるいは作業
者によって、ローダ部３の載置部５の所定位置に載置す
る。

【００３９】そして、移送装置８によりキャリアＣを順
次クランプし、中継部７に移送する。この中継部７にお
いてキャリアＣ内のウエハＷを位置合わせ、例えばオリ
フラ合わせし、更にウエハＷを、所定の処理枚数例えば
５０枚かつそれぞれのウエハＷを所定の時間に揃え、そ
れらのウエハＷを一括して１ロットとして搬送機構１７
のウエハチャック１６に保持する。

【００４０】この後、搬送機構１７のウエハチャック１
６に保持された１ロット分のウエハＷを、洗浄ユニット
１０ａの薬液槽１１に搬送し、そして、薬液槽１１内に
所定の薬液を導入し、ウエハＷに対して所定の洗浄処理
を行う。この所定の処理としては、例えばウエハＷの表
面に付着した汚染の種類、例えば有機物不純物、金属不
純物などに応じて、所定の薬液が導入され、薬液洗浄処
理が施される。この場合、有機物汚染に対しては、アン
モニア水と過酸化水素水の混合液により洗浄を行う。

【００４１】この洗浄を行った後、搬送機構１７で薬液
槽１１からウエハＷを取り出して、一次水洗槽１２に搬
送し、そこで純水による一次洗浄を行う。その後、純水
洗浄後のウエハＷを二次水洗槽１３に送り、純水による
二次洗浄を行い、ウエハＷに付着した薬液をより完全に
洗浄する。なお、この二次水洗槽１３は、インターフェ
イス槽とも称されるものであり、別種の薬液による洗浄
が行われる隣接する洗浄ユニットの間にあって、両薬液
の混合を防止するためのバッファとしての機能を有する
ものである。

【００４２】すなわち、薬液槽１１において所定の洗浄
処理が行われたウエハＷは、一次水洗後、インターフェ
イス槽である二次水洗槽１３を介して、後続の二次洗浄
ユニット１０ｂに移送されるので、後続の洗浄ユニット
１０ｂ〜１０ｎで処理される所定の例えばフッ化水素酸
（ＨＦ）洗浄による自然酸化膜及び金属不純物を除去す
る処理、あるいは塩酸と過酸化水素水の混合液により洗
浄する処理等で用いられる様々な薬液がそれぞれの洗浄
ユニット１０ａ〜１０ｎで干渉するのを抑制するもので
ある。

【００４３】この後、ウエハＷに対して必要な洗浄処理
を行った後、ウエハＷは搬送機構１７により洗浄ユニッ
ト１０ｎの図３に示す処理槽２０に移送され、処理槽２
０の内槽２０ａ内の保持具２１の所定位置にウエハＷを
配置する。

【００４４】なお、ウエハＷを内槽２０ａ内に配置する
際、制御手段６０によってポンプＰと開閉弁Ｖ2を駆動
し、純水を開閉弁Ｖ2により所定の流量内槽２０ａ内に
送流しつつ、内槽２０ａから溢れた純水を外槽２０ｂ内
に流れ込ませ回収手段２３によって回収している。つま
り、ウエハＷを搬送機構１７により内槽２０ａ内に搬入
する場合、内槽２０ａに溜められる純水に常に新しい純
水を供給し内槽２０ａから外槽２０ｂ側に排出していな
いと、搬送機構１７等に万が一にも付着するパーティク
ルを内槽２０ａ内に引き込むことになりウエハＷの歩留
まりを低下させるため、純水を内槽２０ａ内に供給して
いる。

【００４５】この後、図４に示すフローチャートの手順
でウエハＷの洗浄・乾燥処理が行われる。すなわち、予
め定められた処理のプログラムに従って、制御手段６０
によってポンプＰと開閉弁Ｖ2を駆動し、純水を開閉弁
Ｖ2により所定の流量（流量を段階的に変化させてもよ
い）かつ所定時間あるいは内槽２０ａ内の純水の抵抗値
が所定の値に達するまで内槽２０ａ内に送流しつつ、洗
浄処理を行う（ステップＡ）。

【００４６】この洗浄処理が終了すると、次に、図５に
示すように、カップ２６を内槽２０ａ側に移動し、カッ
プ２６のＯリング２７と内槽２０ａの上面２０ｄとを所
定の間隔Ｙに維持する。この後、制御手段６０によって
Ｎ2ガス供給手段からカップ２６内にＮ2ガスを供給しつ
つ、ポンプＰを駆動し供給・排出口２４より純水を内槽
２０ａに供給し、図５に示すように、純水の液位をｙ1
方向に上げ、内槽２０ａの上面２０ｄより溢れさせる
（ステップＢ）。この工程によって、Ｎ2ガスの導入に
伴いカップ２６内等に付着するパーティクルをカップ２
６と内槽２０ａとの間から排出し、更に純水の界面に浮
遊するパーティクルも排出する。

【００４７】なお、上述の所定間隔Ｙは、純水の内槽２
０ａの上面２０ｄより溢れさせる際にカップ２６のＯリ
ング２７がその純水と接触しない距離に維持されるのが
望ましい。その理由は、カップ２６のＯリング２７と排
出される純水とが接触すると純水の界面に浮遊するパー
ティクルが付着する恐れが生じるためである。また、カ
ップ２６のＯリング２７に対し純水の界面に浮遊するパ
ーティクルが付着する恐れがない、あるいはその影響が
少ない場合には、Ｏリング２７と排出される純水とを接
触させ、排出される純水によってＯリング２７等に付着
するパーティクルを洗い流すようにしてもよい。このよ
うにして、所定時間の後、制御手段６０にて開閉弁Ｖ2
を閉じ内槽２０ａ内への純水の供給を停止する。

【００４８】なお、この際、ウエハＷは、純水中に維持
された状態を保っている。また、上記洗浄工程、液排出
工程を行っている間、乾燥ガス生成部４０では、ＩＰＡ
の蒸気が生成され、冷媒供給手段４５の駆動により冷却
部すなわち冷却蛇管中に供給される冷媒によって凝縮さ
れて乾燥ガス供給路３０側への供給が阻止されている。
なお、この際、開閉手段Ｖ4は閉じている。

【００４９】次に、上記カップ２６を内槽２０ａ側に移
動し、カップ２６のＯリング２７と内槽２０ａの上面２
０ｄを当接する。これにより、内槽２０ａ内の純水液面
上方の空間は外気と遮断され気密状態に維持される（ス
テップＣ）。次に、制御手段６０にて開閉弁Ｖ3を開放
すると共に排気手段２９を駆動し、更に制御手段６０に
よってＮ2ガス供給手段からの供給を停止すると共に、
冷媒供給手段４５の駆動を停止する。これにより、カッ
プ２６内は所定の圧力にされＩＰＡガスが充満すること
になる。そして、図６に示すように、内槽２０ａの純水
の液面ＬＤから所定の距離ｙ2かつ所定の濃度に、ＩＰ
Ａガスが溶け込んだＩＰＡ液層が形成される。

【００５０】なお、上述のＩＰＡ液槽の幅及び濃度は、
予め求められたデータに基づいてその幅を所望の最適値
にするようにＩＰＡガスの流量及びその流入時間及び排
気手段の排気に伴うカップ２６内の圧力等の条件にて設
定される。

【００５１】この後、制御手段６０にて開閉弁Ｖ3を閉
じると共に排気手段２９を停止し、ＩＰＡガスを所定の
流量流しつつ開閉弁Ｖ1を開放し純水を内槽２０ａの底
部方向、つまり供給・排出口２４より所定の流量でウエ
ハＷが液に浸からない状態まで排出して乾燥処理を行う
（ステップＤ）。この工程の際、内槽２０ａから排出す
る純水の排出量はウエハＷに純水が実質的に残らない程
度以上の量で排出するのが好ましい。

【００５２】次に、この純水の排出時に伴うウエハＷの
乾燥について、図７を参照して説明する。上述の供給・
排出口２４より所定の流量で純水を矢印方向に排液する
と、純水７１の界面に上述のように形成されたＩＰＡ液
層７０の界面には、ウエハＷに対して山型７２が発生
し、ＩＰＡ液層７０と純水７１との境界部は、ウエハＷ
に対して谷型７３が発生する。この谷型７３は、ＩＰＡ
のぬれ性によりウエハＷの表面の状態にかかわらず発生
し、ウエハＷの表面は疎水性の状態となる。この疎水性
状態により純水７１もウエハＷに対して谷型７３となり
純水中に万が一にも含有するパーティクルを液からＩＰ
Ａガス雰囲気に引き上げられる際にウエハＷに残渣とし
て残すのを抑えることが可能となる。更に、疎水性状態
により純水７１もウエハＷに対して谷型７３となるの
で、ウエハＷを液からＩＰＡガス雰囲気に引き上げた
際、ウエハＷの表面に純水７１の水滴を残すこともなく
なる。そして、ウエハては、表面からＩＰＡガス雰囲気
に出た際、ＩＰＡガスによって乾燥される。

【００５３】この後、制御手段６０にて開閉弁Ｖ3を開
放すると共に排気手段２９を駆動し、かつ冷媒供給手段
４５を駆動し、冷却蛇管中に冷媒を供給してＩＰＡガス
の供給を停止する。この後、カップ２６を図示しない移
動機構によって内槽２０ａから離脱させる。

【００５４】次に、制御手段６０にて開閉弁Ｖ4を開放
すると共に排気手段４８を駆動して乾燥ガス供給路３０
中に残留するＩＰＡガスを排出する（ステップＥ）。所
定時間ＩＰＡガスの排出を行った後、制御手段６０にて
Ｎ2ガス供給手段を駆動してＮ2ガスを乾燥ガス供給路３
０内に供給し、乾燥ガス供給路３０内をＮ2ガス雰囲気
に置換する（ステップＦ）。

【００５５】以後、上述の各工程、ステップＡ〜Ｆを繰
り返し行うことにより、所定枚数例えば５０枚毎のウエ
ハＷを連続して洗浄し乾燥することができる。

【００５６】なお、洗浄・乾燥されたウエハＷは、搬送
機構１７を介してアンローダ部４の載置部６上に載置さ
れる所定のキャリアＣに収納されて一連の洗浄・乾燥工
程が終了する。

【００５７】◎第二実施形態 図８はこの発明の処理装置の第二実施形態の要部を示す
概略構成図である。第二実施形態は、乾燥処理後に乾燥
ガス供給部に残留する乾燥ガスの排出と同時に、不活性
ガスによる置換を行えるようにした場合である。すなわ
ち、乾燥ガス供給路３０に連通する不活性ガス例えばＮ
2ガス供給路５０に開閉手段としての開閉弁Ｖ5を介設す
ると共に、この開閉弁Ｖ5を制御手段６０からの信号に
基づいて制御するようにした場合である。

【００５８】上述のようにＮ2ガス供給路５０に制御手
段６０により駆動される開閉弁Ｖ5を設けることによ
り、上述のようにウエハＷを乾燥処理した後に、排出路
４７の開閉弁Ｖ4を開放すると共に、Ｎ2ガス供給路の開
閉弁Ｖ5を開放することにより、乾燥ガス供給路３０内
に流入するＮ2ガスのガス圧によって乾燥ガス供給路３
０内に残留するＩＰＡガスを排出することができ、かつ
同時に、乾燥ガス供給路３０内をＮ2ガスで置換するこ
とができる。すなわち、図４に示した上記第一実施形態
の乾燥ガス排出工程（ステップＥ）及びＮ2ガス置換工
程（ステップＦ）を同時に行うことができる。したがっ
て、乾燥ガス供給路３０内に残留する乾燥ガスの排出と
不活性ガスによる置換を迅速に行うことができ、スルー
プットの向上を図ることができる。なお、第二実施形態
において、その他の部分は上記第一実施形態と同じであ
るので、同一部分には同一符号を付して、その説明は省
略する。

【００５９】◎第三実施形態 図９はこの発明の処理装置の第三実施形態の要部を示す
概略構成図である。第三実施形態は、乾燥処理後の乾燥
ガス供給部に残留する乾燥ガスの排出及び不活性ガスの
置換を更に確実に行えるようにした場合である。すなわ
ち、乾燥ガス供給路３０に連通する不活性ガス例えばＮ
2ガス供給路５０に開閉手段としての開閉弁Ｖ5を介設す
ると共に、乾燥ガス供給路３０のＮ2ガス供給路５０と
の接続部近傍に開閉手段としての開閉弁Ｖ6を介設し、
そして、これら開閉弁Ｖ5，Ｖ6をそれぞれ制御手段６０
の信号に基づいて制御するようにした場合である。

【００６０】上述のように、乾燥ガス供給路３０及びＮ
2ガス供給路５０に開閉弁Ｖ5，Ｖ6を介設し、これら開
閉弁Ｖ5，Ｖ6を制御手段６０によって制御することによ
り、上述のようにウエハＷを乾燥処理した後に、開閉弁
Ｖ6を閉じると共に排出路４７の開閉弁Ｖ4を開放して、
乾燥ガス供給路３０内に残留するＩＰＡガスを排出した
後、開閉弁Ｖ5を開放して乾燥ガス供給路３０内にＮ2ガ
スを供給して置換することができる。したがって、乾燥
ガス供給路３０内に残留する乾燥ガスを確実に排出する
ことができ、少ない量の不活性ガスによって置換を行う
ことができる。なお、第三実施形態において、その他の
部分は上記第一実施形態と同じであるので、同一部分に
は同一符号を付して、その説明は省略する。また、第三
実施形態において、開閉弁Ｖ5及びＶ6を一体に形成する
ことも可能である。

【００６１】次に、上述の実施形態の効果について説明
する。上述のようにしてウエハＷの洗浄・乾燥を行うこ
とにより、洗浄・乾燥処理槽２０で洗浄したウエハＷは
大気に晒されることなく気密にされた空間内の乾燥ガス
雰囲気下で乾燥されるので、大気中のパーティクルが洗
浄後に付着するのを抑制でき、ウエハＷの洗浄・乾燥工
程における歩留まりを向上することができる。更に、ウ
エハＷの洗浄・乾燥工程における歩留まりを向上するこ
とができるので、次工程、例えばＣＶＤ装置で成膜処理
あるいはエッチング装置でエッチング処理あるいは塗布
装置によるレジスト処理等を行う際のウエハＷの処理の
歩留まりを向上することができる。また、洗浄工程終了
後、Ｎ2ガスを供給しつつ洗浄液の液面領域を排液し、
液に混入するパーティクルを除去しているので、洗浄液
を排出する際、ウエハＷに付着するパーティクルを防止
あるいはその量を抑制することができ、ウエハＷの歩留
まりを向上することができる。更に、ウエハＷの洗浄
後、洗浄液の界面に乾燥ガス液層を形成し、この乾燥ガ
ス液層をウエハＷに対して疎水性の状態にしているの
で、洗浄液から乾燥ガス雰囲気に引き上げられる際に、
ウエハＷに洗浄液が付着するのを抑えることができる。
よって、ウエハＷに乾燥むら等がなくなりウォーターマ
ーク等の発生を抑制し、ウエハＷの歩留まりを向上する
ことができる。

【００６２】また、乾燥処理後、乾燥ガス供給路内に残
留する乾燥ガスを排出すると共に、乾燥ガス供給路内を
不活性ガスで置換するので、乾燥ガス供給部に残渣する
乾燥ガスの生成物により発生するパーティクルを抑制
し、次の乾燥処理の際に乾燥むら等が発生するのを抑制
することができ、歩留まりを向上することができる。

【００６３】◎その他の実施形態 上述の実施形態においては、洗浄・乾燥処理槽の純水の
温度を別段定めていなかったが、例えば供給されるＩＰ
Ａガスと略同温あるいはそれ以上の所定温度に設定する
ことにより、純水の表面にＩＰＡ液層の形成を早めスル
ープット等を向上することもできる。また、乾燥ガスと
してＩＰＡを使用したが、それに限らず純水に溶け被処
理体に対して疎水性を有するものであれば、それに限定
されないことは言うまでもない。また、被処理体として
半導体ウエハを用いたが、液晶基板としてのガラス基板
等にも適用することができる。また、不活性ガスとして
Ｎ2ガスを用いたが、希ガス例えばアルゴンガスでもよ
い。また、洗浄・乾燥処理槽に被処理体のみを搬送し処
理したが、所定のピッチ間隔に被処理体を収容する収容
器ごとその処理槽に搬送し処理してもよい。また、この
発明の処理方法及び処理装置を洗浄処理システムに適応
した例を述べたが、そのシステムに限らず他の装置、例
えばＣＶＤ装置等の成膜処理装置あるいはエッチング装
置等のエッチング処理装置の一部に具備してシステム化
してもよい。

【００６４】

【発明の効果】

１）請求項１及び４に記載の発明によれば、被処理体を
大気に晒すことなく洗浄し乾燥することができるので、
洗浄液に含有するパーティクル等の付着の抑制あるいは
被処理体の乾燥における乾燥むらの発生を抑制し被処理
体の歩留まりを向上することができる。また、乾燥処理
後の乾燥ガス供給路中の乾燥ガスの生成物の残渣を抑制
し、かつ乾燥ガス供給部を不活性ガスで置換するので、
パーティクルの付着及び乾燥むら等の発生を抑制するこ
とができる。

【００６５】２）請求項２及び５記載の発明によれば、
乾燥ガスの供給を停止した後、乾燥ガス供給部を不活性
ガスで置換すると同時に、不活性ガス圧で残留乾燥ガス
を外部へ排出するので、上記１）に加えて、乾燥ガス供
給路中の乾燥ガスの生成物の残渣の抑制及び乾燥ガス供
給路の不活性ガスの置換を更に迅速にすることができ、
スループットの向上を図ることができる。

【００６６】３）請求項３及び６記載の発明によれば、
乾燥ガスの供給を停止すると共に乾燥ガス供給部を遮断
した後、乾燥ガス供給部に残留する乾燥ガスを外部に排
出するので、上記１）に加えて乾燥ガス供給部の乾燥ガ
ス生成物の残渣を確実に抑制することができ、かつ不活
性ガスの有効利用を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の処理装置を適用した洗浄処理システ
ムの概略斜視図である。

【図２】この発明の処理装置の第一実施形態の一部を示
す概略構成図である。

【図３】この発明における処理部の一部を断面で示す概
略斜視図である。

【図４】この発明の処理方法の手順を示すフローチャー
トである。

【図５】この発明における洗浄処理の動作を説明する概
略断面図である。

【図６】この発明における乾燥処理の動作を説明する概
略断面図である。

【図７】この発明における乾燥処理の動作を説明する概
略断面図である。

【図８】この発明の処理装置の第二実施形態の一部を示
す概略構成図である。

【図９】この発明の処理装置の第三実施形態の一部を示
す概略構成図である。

【符号の説明】

２０ 洗浄・乾燥処理槽（処理部） ３０ 乾燥ガス供給路 ４０ 乾燥ガス生成部 ４１ 蒸気生成部 ４２ 冷却部（冷却手段） ４５ 冷媒供給手段 ４７ 排出路 ４８ 排気手段 ５０ 不活性ガス供給路 ６０ 制御手段 Ｖ4〜Ｖ6 開閉弁（開閉手段） Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体を洗浄し乾燥する処理方法であ
   って、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する工程と、 洗浄された上記被処理体に、溶剤を加熱して生成された
   乾燥ガスを供給する工程と、 上記乾燥ガスの供給を停止した後、乾燥ガス供給部に残
   留する乾燥ガスを外部へ排出する工程と、 上記乾燥ガス供給部を不活性ガスで置換する工程と、を
   有することを特徴とする処理方法。
2. 【請求項２】 被処理体を洗浄し乾燥する処理方法であ
   って、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する工程と、 洗浄された上記被処理体に、溶剤を加熱して生成された
   乾燥ガスを供給する工程と、 上記乾燥ガスの供給を停止した後、乾燥ガス供給部を不
   活性ガスで置換すると同時に、不活性ガス圧で残留乾燥
   ガスを外部へ排出する工程と、を有することを特徴とす
   る処理方法。
3. 【請求項３】 被処理体を洗浄し乾燥する処理方法であ
   って、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する工程と、 洗浄された上記被処理体に、溶剤を加熱して生成された
   乾燥ガスを供給する工程と、 上記乾燥ガスの供給を停止すると共に乾燥ガス供給部を
   遮断した後、乾燥ガス供給部に残留する乾燥ガスを外部
   に排出する工程と、 上記乾燥ガス供給部を不活性ガスで置換する工程と、を
   有することを特徴とする処理方法。
4. 【請求項４】 被処理体を洗浄し乾燥する処理装置であ
   って、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する処理部と、溶剤を加熱
   して乾燥ガスを生成する乾燥ガス生成部と、上記処理部
   と乾燥ガス生成部とを連通する乾燥ガス供給路とを具備
   し、 上記乾燥ガス生成部の上部に乾燥ガス遮断用の冷却手段
   を設けると共に、この冷却手段の上方に開閉手段を介し
   て排出路を連通し、 上記乾燥ガス供給路に不活性ガス供給路を連通すること
   を特徴とする処理装置。
5. 【請求項５】 被処理体を洗浄し乾燥する処理装置であ
   って、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する処理部と、溶剤を加熱
   して乾燥ガスを生成する乾燥ガス生成部と、上記処理部
   と乾燥ガス生成部とを連通する乾燥ガス供給路とを具備
   し、 上記乾燥ガス生成部の上部に乾燥ガス遮断用の冷却手段
   を設けると共に、この冷却手段の上方に開閉手段を介し
   て排出路を連通し、 上記乾燥ガス供給路に開閉手段を介して不活性ガス供給
   路を連通することを特徴とする処理装置。
6. 【請求項６】 被処理体を洗浄し乾燥する処理装置であ
   って、 上記被処理体を洗浄液で洗浄する処理部と、溶剤を加熱
   して乾燥ガスを生成する乾燥ガス生成部と、上記処理部
   と乾燥ガス生成部とを連通する乾燥ガス供給路とを具備
   し、 上記乾燥ガス生成部の上部に乾燥ガス遮断用の冷却手段
   を設けると共に、この冷却手段の上方に開閉手段を介し
   て排出路を連通し、 上記乾燥ガス供給路に不活性ガス供給路を連通すると共
   に、乾燥ガス供給路及び不活性ガス供給路に開閉手段を
   設けることを特徴とする処理装置。
7. 【請求項７】 請求項４ないし６のいずれかに記載の処
   理装置において、 冷却手段及び開閉手段を制御手段の信号に基づいて制御
   することを特徴とする処理装置。
8. 【請求項８】 請求項４ないし７のいずれかに記載の処
   理装置において、 処理部は、洗浄液及び被処理体を収容する処理槽と、こ
   の処理槽の上部に設けられ、処理槽内を開閉するカップ
   とを具備し、 上記カップに、上記処理槽内を排気するための排気手段
   を接続することを特徴とする処理装置。