JP3128643B2 - 洗浄・乾燥処理装置 - 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、例えば半導体ウ
エハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理基板を薬液やリン
ス液等の洗浄液に浸漬して洗浄した後、乾燥する洗浄・
乾燥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用ガラス等の被処理基板
（以下にウエハ等という）を薬液やリンス液（洗浄液）
等の処理液が貯留された処理槽に順次浸漬して洗浄を行
う洗浄処理方法が広く採用されている。また、このよう
な洗浄処理装置においては、洗浄液の表面に例えばＩＰ
Ａ（イソプロピルアルコール）等の揮発性を有する有機
溶剤の蒸気からなる乾燥ガスを接触させて、マランゴニ
ー効果によってウエハ等の水分の除去及び乾燥を行う乾
燥処理装置が装備されている（特開平８−１４８４５８
号公報参照）。

【０００３】従来のこの種の洗浄・乾燥処理装置は、薬
液やリンス液等の洗浄液を貯留する洗浄槽の上部開口部
にフード（蓋体）を開閉可能に装着してなる。また、一
般に、蓋体は、乾燥処理時には外気から密閉されるため
強度を有する材質例えばポリプロピレンやステンレス鋼
製部材等にて形成されている。この洗浄・乾燥処理装置
によれば、処理されるウエハを搬送アームで保持して蓋
体が開放された開口部から受渡し部を移動する保持手段
に受け渡した後、搬送アームを後退させて蓋体を閉じ、
そして、上述のように、洗浄槽内で洗浄を行った後、洗
浄槽より引き上げると共に、乾燥を行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の洗浄・乾燥処理装置においては、洗浄槽の上部
に配設された受渡し部の上部から被処理基板であるウエ
ハを搬入し、処理後に搬出する構造であるため、搬送ア
ームの垂直方向の長さ（高さ）が大きくなり、装置全体
が大型となるという問題があった。特に、近年の半導体
デバイスの微細高集積化、量産化に伴ないウエハも８イ
ンチウエハから１２インチウエハへと大口径化の傾向に
あるため、更に装置全体が大型になり、それに伴ってス
ープットが低下するという問題があった。

【０００５】また、蓋体や洗浄槽はポリプロピレンやス
テンレス鋼製部材にて形成されるため、パーティクルが
発生し易く、また経年変化により金属不純物等が析出さ
れたり、溶出するなどの問題があり、これら金属不純物
等がウエハに付着して製品歩留まりの低下をきたすとい
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、洗浄処理と乾燥処理を行う装置全体を小型にしてス
ループットの向上を図れるようにすると共に、製品歩留
まりの向上を図れるようにした洗浄・乾燥処理装置を提
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、この発明は以下のように構成される。

【０００８】請求項１記載の発明は、被処理基板の洗浄
液を収容する洗浄槽と、上記洗浄槽の上部に位置する乾
燥室と、上記被処理基板を保持してこの被処理基板を上
記洗浄槽内と乾燥室内に移動する保持手段とを具備し、
上記乾燥室を、上記洗浄槽の開口部に連通する固定基
体と、この固定基体に密接する乾燥室本体とで構成する
と共に、乾燥室本体を昇降可能に形成してなる、ことを
特徴とする。

【０００９】請求項１記載の発明において、乾燥室本体
は洗浄槽の開口部側の固定基体に対して昇降可能に形成
されるものであれば、その形態は任意であっても差し支
えないが、好ましくは上記固定基体と乾燥室本体との間
にシール部材を介在する方がよく（請求項２）、また、
洗浄槽の開口部に、洗浄室と乾燥室とを遮蔽するシャッ
タを設ける方がよい（請求項３）。また、上記乾燥室本
体を断面逆Ｕ字状の石英製部材にて形成する方が好まし
い（請求項４）。また、乾燥室本体を断面逆Ｕ字状の石
英製部材にて形成すると共に、上記固定基体及び洗浄槽
を石英製部材にて形成する方が好ましい（請求項５）。

【００１０】上記乾燥室本体を石英製部材にて形成する
場合には、乾燥室本体の外側位置に、加熱源を配設する
ことができ、この場合、この加熱源の背面側に反射板を
配設する方が好ましい（請求項６）。なおこの場合、加
熱源として、例えば加熱ランプあるいはラバーヒータ等
を使用することができる。

【００１１】また、上記乾燥室内に乾燥ガスを供給する
乾燥ガス供給部を設ける方が好ましい（請求項７）。こ
の場合、好ましくは乾燥ガス供給部を、乾燥室の固定基
体に設ける方がよく（請求項８）、更に好ましくは乾燥
ガス供給部を、乾燥室の側方から上方に向かって乾燥ガ
スを供給するように設ける方がよい（請求項９）。ま
た、乾燥室の固定基体に乾燥ガスの排出部を設ける方が
好ましい（請求項１０）。

【００１２】また、上記乾燥ガスとしては、不活性ガス
を使用することができる他、有機溶剤の蒸気ガス又は不
活性ガスと有機溶剤の混合ガスを使用することができる
（請求項１１，１２）。

【００１３】請求項１３記載の発明は、被処理基板の洗
浄液を収容する洗浄槽と、上記洗浄槽の開口部に連通す
る固定基体と、この固定基体との間にシール部材を介し
て密接する乾燥室本体とからなる乾燥室と、上記被処理
基板を保持してこの被処理基板を上記洗浄槽内と乾燥室
内に移動する保持手段と、上記乾燥室本体を昇降する第
１の昇降手段と、上記保持手段を昇降する第２の昇降手
段とを具備し、 上記第１の昇降手段と第２の昇降手段
をそれぞれボールねじ機構にて形成すると共に、共通の
ガイドレール上を摺動可能に形成してなる、ことを特徴
とする。

【００１４】請求項１３記載の発明において、上記保持
手段に連結するロッドを、乾燥室本体に設けた透孔内を
貫通して第２の昇降手段に連結し、上記透孔とロッドと
の隙間に、気密性を有する可撓性部材とこの可撓性部材
内に封入される気体とからなるシール機構を介在する方
が好ましい（請求項１４）。

【００１５】また、上記第１の昇降手段に、保持手段の
上昇移動を規制するストッパを設ける方が好ましい（請
求項１５）。

【００１６】請求項１６記載の発明は、請求項１又は１
３記載の洗浄・乾燥処理装置において、 上記保持手段
は、複数の被処理基板を適宜間隔をおいて立設保持する
一対の下部保持部材と、これら下部保持部材の上部側方
に位置する一対の上部保持部材とを具備し、上記下部保
持部材を、剛性を有する心材と、この心材の表面に設け
られ異なる種類の洗浄液に対して耐液性を有する合成樹
脂製被覆層とで形成し、かつ、上記下部保持部材に、断
面略Ｖ字状の被処理基板支持溝を形成し、上記上部保持
部材には、断面略Ｙ字状の被処理基板傾斜防止用溝を形
成してなる、ことを特徴とする。

【００１７】請求項１ないし３記載の発明によれば、乾
燥室を、洗浄槽の開口部に連通する固定基体と、この固
定基体に密接する乾燥室本体とで構成すると共に、乾燥
室本体を昇降可能に形成することにより、乾燥室本体を
上昇させて洗浄槽の開口部の上方に被処理基板挿入用ス
ペースを確保することができるので、側方からスペース
内に移動する被処理基板の搬送手段と保持手段との間で
被処理基板の受渡しを行うことができる。したがって、
装置の小型化が図れると共に、スループットの向上が図
れる。

【００１８】請求項４又は５記載の発明によれば、乾燥
室本体を断面逆Ｕ字状の石英製部材にて形成するので、
乾燥室の容積を必要最小限にすることができ、更に装置
の小型化が図れ、更に金属不純物等の析出や溶出がなく
パーティクルの発生を抑制することができる。この場
合、乾燥室本体の外に固定基体及び洗浄槽を石英製部材
にて形成することにより、更にパーティクル等の発生を
抑制することができる（請求項５）。また、乾燥室本体
の外側位置に、加熱用光源を配設すると共に、この加熱
用光源の背面側に反射板を配設することにより、加熱用
光源を利用して乾燥室内を加熱することができるので、
乾燥効率の向上を図ることができる（請求項６）。

【００１９】また、請求項７ないし１２記載の発明によ
れば、乾燥室内に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部を
設けることにより、被処理基板に対して乾燥ガスを均一
に接触させることができ、乾燥を確実にかつ迅速に行う
ことができる。

【００２０】請求項１３記載の発明によれば、乾燥室本
体を昇降する第１の昇降手段と、保持手段を昇降する第
２の昇降手段を、それぞれボールねじ機構にて形成する
と共に、共通のガイドレール上を摺動可能に形成するこ
とにより、乾燥室本体と保持手段の駆動部の構造を簡素
化することができると共に、駆動精度の向上を図ること
ができる。

【００２１】請求項１４記載の発明によれば、保持手段
に連結するロッドを、乾燥室本体に設けた透孔内を貫通
して第２の昇降手段に連結し、透孔とロッドとの隙間
に、気密性を有する可撓性部材とこの可撓性部材内に封
入される気体とからなるシール機構を介在することによ
り、乾燥室本体と保持手段の昇降部とのシール性の向上
を図ることができる。また、第１の昇降手段に、保持手
段の上昇移動を規制するストッパを設けることにより、
不用意に保持手段が上昇して乾燥室本体に衝突するのを
防止することができる（請求項１５）。

【００２２】また、請求項１６記載の発明によれば、保
持手段は、複数の被処理基板を適宜間隔をおいて立設保
持する一対の下部保持部材と、これら下部保持部材の上
部側方に位置する一対の上部保持部材とを具備し、下部
保持部材を、剛性を有する心材と、この心材の表面に設
けられ異なる種類の洗浄液に対して耐液性を有する合成
樹脂製被覆層とで形成し、かつ、下部保持部材に、断面
略Ｖ字状の被処理基板支持溝を形成し、上部保持部材に
は、断面略Ｙ字状の被処理基板傾斜防止用溝を形成する
ので、保持部材すなわち保持手段の容積を可及的に小さ
くすることができる。したがって、洗浄槽を大きくする
ことなく所定の洗浄液貯留量を確保することができると
共に、装置全体の小型化を図ることができ、かつ被処理
基板を安定した状態で保持することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導
体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説
明する。

【００２４】図１はこの発明の基板搬送処理装置を適用
した洗浄処理システムの一例を示す概略平面図、図２は
その概略側面図である。

【００２５】上記洗浄処理システムは、被処理基板であ
る半導体ウエハＷ（以下にウエハという）を水平状態に
収納する容器例えばキャリア１を搬入、搬出するための
搬送部２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等の液処理すると
共に乾燥処理する処理部３と、搬送部２と処理部３との
間に位置してウエハＷの受渡し、位置調整及び姿勢変換
等を行うインターフェース部４とで主に構成されてい
る。

【００２６】上記搬送部２は、洗浄処理システムの一側
端部に併設して設けられる搬入部５と搬出部６とで構成
されている。また、搬入部５及び搬出部６のキャリア１
の搬入口５ａ及び搬出口６ｂには、キャリア１を搬入部
５、搬出部６に出入れ自在のスライド式の載置テーブル
７が設けられている。また、搬入部５と搬出部６には、
それぞれキャリアリフタ８（容器搬送手段）が配設さ
れ、このキャリアリフタ８によって搬入部間又は搬出部
間でのキャリア１の搬送を行うことができると共に、空
のキャリア１を搬送部２上方に設けられたキャリア待機
部９への受け渡し及びキャリア待機部からの受け取りを
行うことができるように構成されている（図２参照）。

【００２７】上記インターフェース部４は、区画壁４ｃ
によって搬入部５に隣接する第１の室４ａと、搬出部６
に隣接する第２の室４ｂとに区画されている。そして、
第１の室４ａ内には、搬入部５のキャリア１から複数枚
のウエハＷを取り出して搬送する水平方向（Ｘ，Ｙ方
向），垂直方向（Ｚ方向）及び回転（θ方向）可能なウ
エハ取出しアーム１０（基板取出し手段）と、ウエハＷ
に設けられたノッチを検出するノッチアライナー１１
（位置検出手段）と、ウエハ取出しアーム１０によって
取り出された複数枚のウエハＷの間隔を調整する間隔調
整機構１２を具備すると共に、水平状態のウエハＷを垂
直状態に変換する第１の姿勢変換装置１３（姿勢変換手
段）が配設されている。

【００２８】また、第２の室４ｂ内には、処理済みの複
数枚のウエハＷを処理部３から垂直状態のまま受け取っ
て搬送するウエハ受渡しアーム１４（基板搬送手段）
と、ウエハ受渡しアーム１４から受け取ったウエハＷを
垂直状態から水平状態に変換する第２の姿勢変換装置１
３Ａ（姿勢変換手段）と、この第２の姿勢変換装置１３
Ａによって水平状態に変換された複数枚のウエハＷを受
け取って搬出部６に搬送された空のキャリア１内に収納
する水平方向（Ｘ，Ｙ方向），垂直方向（Ｚ方向）及び
回転（θ方向）可能なウエハ収納アーム１５（基板収納
手段）が配設されている。なお、第２の室４ｂは外部か
ら密閉されており、図示しない不活性ガス例えば窒素
（Ｎ2）ガスの供給源から供給されるＮ2ガスによって室
内が置換されるように構成されている。

【００２９】一方、上記処理部３には、ウエハＷに付着
するパーティクルや有機物汚染を除去する第１の処理ユ
ニット１６と、ウエハＷに付着する金属汚染を除去する
第２の処理ユニット１７と、ウエハＷに付着する化学酸
化膜を除去すると共に乾燥処理する洗浄・乾燥処理ユニ
ットであるこの発明の洗浄・乾燥処理装置１８及びチャ
ック洗浄ユニット１９が直線状に配列されており、これ
ら各ユニット１６〜１９と対向する位置に設けられた搬
送路２０に、Ｘ，Ｙ方向（水平方向）、Ｚ方向（垂直方
向）及び回転（θ）可能なウエハ搬送アーム２１（搬送
手段）が配設されている。

【００３０】上記洗浄・乾燥処理装置１８は、図３ない
し図５に示すように、例えばフッ化水素酸等の薬液や純
水等の洗浄液を貯留（収容）し、貯留した洗浄液にウエ
ハＷを浸漬する洗浄槽２２と、洗浄槽２２の上部に位置
する乾燥室２３と、複数例えば５０枚のウエハＷを保持
してこのウエハＷを洗浄槽２２内及び乾燥室２３内に移
動する保持手段例えばウエハボート２４とで主に構成さ
れている。

【００３１】この場合、洗浄槽２２は、例えば石英製部
材やポリプロピレンにて形成される内槽２２ａと、この
内槽２２ａの上端部外側に配設されて内槽２２ａからオ
ーバーフローした洗浄液を受け止める外槽２２ｂとで構
成されている。また、内槽２２ａの下部両側には洗浄槽
２２内に位置するウエハＷに向かって洗浄液を噴射する
洗浄液供給ノズル２５が配設され、この洗浄液供給ノズ
ル２５に接続する図示しない薬液供給源及び純水供給源
から切換弁によって薬液又は純水が供給されて洗浄槽２
２内に薬液又は純水が貯留されるようになっている。ま
た、内槽２２ａの底部には排出口が設けられており、こ
の排出口に排出バルブ２６ａを介設するドレン管２６が
接続されている。外槽２２ｂの底部に設けられた排出口
にも排出バルブ２７ａを介設するドレン管２７が接続さ
れている。なお、外槽２２ｂの外側には排気ボックス２
８が配設されており、この排気ボックス２８に設けられ
た排気口にバルブ２９ａを介設する排気管２９が接続さ
れている。

【００３２】上記のように構成される洗浄槽２２と排気
ボックス２８は、有底筒状のボックス３０内に配設され
ており、ボックス３０を水平に仕切る仕切板３１によっ
て洗浄槽側の上部室３２ａと内槽２２ａ及び外槽２２ｂ
に接続するドレン管２６，２７及び排気管２９の排液口
及び排気口側の下部室３２ｂとが区画されている。それ
によって、下部室３２ｂの雰囲気、排液の飛散が上部室
３２ａ内に入り込むことを防ぎ、上部室３２ａ内が清浄
に保たれる。なお、上部室３２ａの側壁には排気窓３３
が設けられ、下部室３２ｂの上部側壁に排気窓３４が、
下部側壁には排液口３５が設けられている。

【００３３】上記乾燥室２３は、洗浄槽２２の開口部２
２ｃとの間にシャッタ３６を介して連通する固定基体３
７と、この固定基体３７との間にシール部材例えばＯリ
ング３８を介して密接する乾燥室本体３９とで構成され
ている。この場合、乾燥室本体３９は断面逆Ｕ字状の石
英製部材にて形成され、固定基体３７も石英製部材にて
形成されて、外部から内部のウエハＷの状態が目視でき
るようになっている。また、乾燥室２３内の固定基体３
７の側方には、側方から上方に向かって例えばＩＰＡの
溶剤の蒸気からなる乾燥ガスの供給部４０と乾燥ガスを
排出する排出部４１が設けられている。乾燥ガス供給部
４０には図示しないＩＰＡガス発生部及び乾燥ガスの圧
送用気体例えば窒素（Ｎ2）ガス加熱部が接続されてい
る。また、排出部４１には図示しない排気装置が接続さ
れている。このように乾燥ガス供給部４０と排出部４１
を設けることにより、乾燥ガス供給部４０から乾燥室２
３内に供給される乾燥ガスは図４に矢印で示すように乾
燥室本体３９の両側の内壁面に沿って上方に流れた後、
中央部から下方に流れて排出部４１から排出されるの
で、ウエハＷに均一に乾燥ガスが接触し、乾燥ガスの蒸
気を凝縮置換させて均一に乾燥することができる。

【００３４】また、乾燥室本体３９の両外側位置には、
加熱ランプ４２（加熱用光源）が配設され、加熱ランプ
４２の背面側には反射板４３が配設されている。このよ
うに加熱ランプ４２を配設することにより、加熱ランプ
４２から直接あるいは反射板４３から反射された光が乾
燥室２３内に照射されることによって乾燥室２３内が加
熱されるので、乾燥室２３内のウエハＷの乾燥が促進さ
れる。

【００３５】一方、上記乾燥室本体３９は第１の昇降手
段４４によって昇降可能すなわち固定基体３７に対して
接離可能に形成されている。この場合、第１の昇降手段
４４は、図５及び図６に示すように、モータ４６によっ
て回転するねじ軸４７と、このねじ軸４７にボールを介
して螺合する可動子４８とからなるボールねじ機構にて
形成されており、かつ、ねじ軸４７と平行に配設された
２本のガイドレール５０上を摺動する２つのスライダ４
９と可動子４８とを連結してなり、この第１の昇降手段
４４にブラケット５１を介して乾燥室本体３９を連結す
ることにより、乾燥室本体３９が昇降し得るように構成
されている。

【００３６】また、上記ウエハボート２４は第２の昇降
手段４５によって昇降可能すなわち洗浄槽２２内及び乾
燥室２３内を移動可能に形成されている。この場合、第
２の昇降手段４５は、上記第１の昇降手段４４を形成す
るボールねじ機構のねじ軸４７と平行に配設され、モー
タ４６Ａによって回転するねじ軸４７Ａと、このねじ軸
４７Ａにボールを介して螺合する可動子４８Ａとからな
るボールねじ機構にて形成されており、かつ、ねじ軸４
７Ａと平行な上記２本のガイドレール５０上を摺動する
２つのスライダ４９Ａと可動子４８Ａとを連結してな
り、この第２の昇降手段４５にブラケット５１Ａを介し
てウエハボート２４のロッド２４ａを連結することによ
り、ウエハボート２４が昇降し得るように構成されてい
る。

【００３７】上記のように構成することにより、第１の
昇降手段４４の駆動によって乾燥室本体３９を上昇させ
て手洗浄槽２２の開口部２２ｃの上方にウエハ挿入用の
スペースを形成することができ、この状態で側方から搬
送アーム２１によってウエハＷを搬入し、その後、第２
の昇降手段４５を駆動してウエハボート２４を上昇させ
て搬送アーム２１上のウエハＷを受け取ることができる
（図６参照）。

【００３８】また、上記のように、第１の昇降手段４４
と第２の昇降手段４５をボールねじ機構にて形成すると
共に、共通のガイドレール５０上を摺動するスライダ４
９，４９Ａを設けることによって、駆動機構を簡素化す
ることができると共に、乾燥室本体３９とウエハボート
２４の昇降移動を高精度に行うことができる。

【００３９】なお、乾燥室本体３９の頂部の一側側には
透孔３９ａが設けられており、この透孔３９ａ内にウエ
ハボート２４のロッド２４ａが摺動可能に貫通してお
り、透孔３９ａとロッド２４ａとの隙間にシール機構５
２が介在されて透孔３９ａとロッド２４ａとの隙間の気
密性が保持されている。この場合、シール機構５２は、
図７（ａ），（ｂ）に示すように、気密性を有する可撓
性チューブ５２ａと、この可撓性チューブ５２ａ内に封
入される空気等の気体とからなり、可撓性チューブ５２
ａ内に封入される気体によってチューブ５２ａが膨脹す
ることにより、透孔３９ａとロッド２４ａの隙間がシー
ルされるようになっている。

【００４０】また、上記第１の昇降手段４４の可動子４
８及びスライダ４９の可動部には、第２の昇降手段４５
の可動子４８Ａ及びスライダ４９Ａの可動部の上昇移動
を規制するストッパ５３が固設されている（図５及び図
６参照）。このように第１の昇降手段４４に第２の昇降
手段４５の上昇移動を規制するストッパ５３を設けるこ
とにより、不用意にウエハボート２４が上昇して乾燥室
本体３９に衝突するのを防止することができる。

【００４１】 また、上記ウエハボート２４は、図８
（ａ），（ｂ）に示すように、複数例えば５０枚のウエ
ハＷを適宜間隔をおいて立設保持する一対の下部保持部
材５４と、これら下部保持部材５４の上部側方に位置す
る一対の上部保持部材５５とを具備し、これら下部保持
部材５４及び上部保持部材５５を上記ロッドに連結する
支持板（図示せず）と連結板５６との間に架設した構造
となっている。この場合、下部保持部材５４は、図９
（ａ），（ｂ）に示すように、剛性を有する心材例えば
ステンレス鋼製パイプ５７ａと、このステンレスパイプ
５７ａの表面に設けられ異なる種類の洗浄液例えば薬液
と純水に対して耐液性を有する合成樹脂製部材例えばポ
リエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）からなる被
覆層５７ｂとで形成されており、ウエハ保持面には図９
（ｂ）及び図１０（ａ）に示すように断面略Ｖ字状の支
持溝５８が適宜間隔をおいて設けられている。一方、上
部保持部材５５は例えばＰＥＥＫ等の合成樹脂製部材に
て形成されており、その上部には、図１０（ｂ）に示す
ように、拡開テーパ面５９ａと狭小テーパ面５９ｂとか
らなる断面略Ｙ字状の傾斜防止用溝５９が適宜間隔をお
いて設けられている。

【００４２】上記のように下部保持部材５４を剛性を有
する心材用ステンレスパイプ５７ａとＰＥＥＫ製被覆層
５７ｂとで形成することにより、下部保持部材５４に強
度をもたせることができると共に、容積を可及的に少な
くすることができる。したがって、下部保持部材５４の
容積を小さくした分洗浄液の貯留量を多くすることがで
きるので、結果的に洗浄槽２２の容積を小さくすること
ができる。また、ウエハＷを下部保持部材５４に設けら
れた支持溝５８にて支持し、ウエハＷの中心よりやや下
側の側部を上部保持部材５５の傾斜防止用溝５９内に位
置させることにより、例えば１２インチウエハのような
大口径ウエハＷを安定した状態で保持することができ
る。

【００４３】 次に、この発明の洗浄・乾燥処理装置の
動作態様について図１１ないし図２０を参照して説明す
る。なお、以下の動作は図示しない制御部によって行わ
れる。

【００４４】まず、洗浄槽２２の開口部２２ｃのシャッ
タ３６を閉じ、第１の昇降手段４４の駆動により乾燥室
本体３９が上昇して洗浄槽２２の上方にスペースが形成
されると、側方からスペース内にウエハＷを保持した搬
送アーム２１が移動してウエハＷを搬入する（図１１参
照）。このとき、第２の昇降手段４５が駆動してウエハ
ボート２４が上昇し、搬送アーム２１にて保持されたウ
エハＷをウエハボート２４が受け取る（図１２参照）。
ウエハＷを受け渡した搬送アーム２１が退いた後、前記
シャッタ３６が開き、第２の昇降手段４５の駆動により
ウエハボート２４が下降して洗浄槽２２内にウエハＷを
搬入する（図１３参照）。このとき、第１の昇降手段４
４が駆動して乾燥室本体３９が下降して固定基体３７に
密接する。なお、シャッタ３６は最初から開いていても
よい。

【００４５】その後、洗浄液供給ノズル２５から薬液例
えば例えばフッ化水素酸を供給してウエハＷを薬液洗浄
する。なお、予め薬液は洗浄槽２２に供給されててもよ
い。次いで、洗浄液供給ノズル２５から純水を供給して
薬液と置換後、洗浄処理する（図１４参照）。ウエハＷ
が洗浄処理された後、第２の昇降手段４５が駆動してウ
エハボート２４が上昇し、ウエハＷは乾燥室２３内に搬
送される（図１５参照）。このとき、シャッタ３６が閉
じて乾燥室２３内が洗浄槽２２及び外気と遮断される。
なお、シャッタ３６は、ウエハＷが洗浄槽２２で処理さ
れている間、閉じていてもよい。

【００４６】その後、乾燥ガス供給部から乾燥ガス例え
ばＩＰＡとＮ2との混合ガスが乾燥室２３内に供給され
乾燥室２３内がＩＰＡ雰囲気とされ、ウエハＷとＩＰＡ
とが接触して乾燥処理が行われる（図１６参照）。この
とき、乾燥ガスの一部は排出部４１から排出される。

【００４７】ウエハＷに付着した水とＩＰＡが置換され
た後、又は乾燥処理が終了し、乾燥ガス供給部４０から
Ｎ2ガスが供給され、乾燥室２３からＩＰＡ雰囲気が除
かれた後、第１の昇降手段４４が駆動して乾燥室本体３
９が上昇し、洗浄槽２２との間にスペースを形成する
（図１７参照）。すると、側方から搬送アーム２１がス
ペース内のウエハボート２４の下方に移動し（図１８参
照）、第２の昇降手段４５の駆動によりウエハボート２
４が下降してウエハＷを搬送アーム２１に受け渡す（図
１９参照）。ウエハＷを受け取った後、搬送アーム２１
は洗浄槽２２の上方から後退して次の処理工程に搬送す
る（図２０参照）。

【００４８】上記のように、乾燥室本体３９を上昇して
洗浄槽２２の上方にスペースを形成することにより、搬
送アーム２１を側方から移動させてウエハＷを受け渡す
ことができるので、従来のこの種の装置のように乾燥室
２３の上方からウエハＷを受け渡す構造のものに比べて
装置の高さを低くすることができると共に、装置全体を
小型にすることができる。また、搬送アーム２１の移動
量を少なくすることができるので、移動時間の短縮が図
れ、スループットの向上が図れる。

【００４９】なお、上記実施形態では、この発明の洗浄
・乾燥処理装置を半導体ウエハの洗浄処理システムに適
用した場合について説明したが、洗浄処理以外の処理シ
ステムにも適用できることは勿論であり、また、半導体
ウエハ以外のＬＣＤ用ガラス基板等にも適用できること
は勿論である。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の洗浄
・乾燥処理装置によれば、上記のように構成されている
ので、以下のような優れた効果が得られる。

【００５１】１）請求項１ないし３記載の発明によれ
ば、乾燥室を、洗浄槽の開口部に連通する固定基体と、
この固定基体に密接する乾燥室本体とで構成すると共
に、乾燥室本体を昇降可能に形成することにより、乾燥
室本体を上昇させて洗浄槽の開口部の上方に被処理基板
挿入用スペースを確保することができるので、側方から
スペース内に移動する被処理基板の搬送手段と保持手段
との間で被処理基板の受渡しを行うことができる。した
がって、装置の小型化が図れると共に、スループットの
向上が図れる。

【００５２】２）請求項４又は５記載の発明によれば、
乾燥室本体を断面逆Ｕ字状の石英製部材にて形成するの
で、乾燥室の容積を必要最小限にすることができ、上記
１）に加えて更に装置の小型化が図れ、更に金属不純物
等の析出や溶出がなくパーティクルの発生を抑制するこ
とができると共に、歩留まりの向上が図れる。また、乾
燥室本体の外に固定基体及び洗浄槽を石英製部材にて形
成することにより、更にパーティクル等の発生を抑制す
ることができると共に、歩留まりの向上が図れる。

【００５３】３）請求項６記載の発明によれば、乾燥室
本体の外側位置に、加熱用光源を配設すると共に、この
加熱用光源の背面側に反射板を配設することにより、加
熱用光源を利用して乾燥室内を加熱することができるの
で、上記２）に加えて乾燥効率の向上を図ることができ
る。

【００５４】４）請求項７ないし１２記載の発明によれ
ば、乾燥室内に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部を設
けるので、上記１）に加えて被処理基板に対して乾燥ガ
スを均一に接触させることができ、乾燥を確実にかつ迅
速に行うことができる。

【００５５】５）請求項１３記載の発明によれば、乾燥
室本体を昇降する第１の昇降手段と、保持手段を昇降す
る第２の昇降手段を、それぞれボールねじ機構にて形成
すると共に、共通のガイドレール上を摺動可能に形成す
るので、乾燥室本体と保持手段の駆動部の構造を簡素化
することができると共に、駆動精度の向上を図ることが
できる。

【００５６】６）請求項１４記載の発明によれば、保持
手段に連結するロッドを、乾燥室本体に設けた透孔内を
貫通して第２の昇降手段に連結し、透孔とロッドとの隙
間に、気密性を有する可撓性部材とこの可撓性部材内に
封入される気体とからなるシール機構を介在するので、
上記５）に加えて乾燥室本体と保持手段の昇降部とのシ
ール性の向上を図ることができる。

【００５７】７）請求項１５記載の発明によれば、第１
の昇降手段に、保持手段の上昇移動を規制するストッパ
を設けるので、不用意に保持手段が上昇して乾燥室本体
に衝突するのを防止することができ、上記５）に加えて
装置の安全性及び信頼性を高めることができる。

【００５８】８）請求項１６記載の発明によれば、保持
手段を、複数の被処理基板を適宜間隔をおいて立設保持
する一対の下部保持部材と、これら下部保持部材の上部
側方に位置する一対の上部保持部材とで構成し、下部保
持部材を、剛性を有する心材と、この心材の表面に設け
られ異なる種類の洗浄液に対して耐液性を有する合成樹
脂製被覆層とで形成し、かつ、下部保持部材に、断面略
Ｖ字状の被処理基板支持溝を形成し、上部保持部材に
は、断面略Ｙ字状の被処理基板傾斜防止用溝を形成する
ので、保持部材すなわち保持手段の容積を可及的に小さ
くすることができる。したがって、上記１）及び５）に
加えて洗浄槽を大きくすることなく所定の洗浄液貯留量
を確保することができると共に、装置全体の小型化を図
ることができ、かつ被処理基板を安定した状態で保持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の洗浄・乾燥処理装置を適用した洗浄
処理システムの概略平面図である。

【図２】上記洗浄処理システムの概略側面図である。

【図３】この発明の洗浄・乾燥処理装置の概略斜視図で
ある。

【図４】上記洗浄・乾燥処理装置の断面図である。

【図５】この発明における乾燥室本体及び保持手段の昇
降手段を示す断面図である。

【図６】上記昇降手段の駆動状態を示す断面図である。

【図７】この発明におけるシール機構の断面斜視図
（ａ）及びその要部拡大断面図（ｂ）である。

【図８】この発明における保持手段の要部平面図（ａ）
及びその正面図（ｂ）である。

【図９】上記保持手段の下部保持部材の正面断面図
（ａ）及びその側面断面図（ｂ）である。

【図１０】この発明における下部保持部材の支持溝を示
す拡大断面図（ａ）及び上部保持部材の傾斜防止溝を示
す拡大断面図（ｂ）である。

【図１１】被処理基板の受け渡し前の状態を示す概略断
面図である。

【図１２】被処理基板の受け渡し時の状態を示す概略断
面図である。

【図１３】被処理基板を洗浄槽に搬入する状態を示す概
略断面図である。

【図１４】被処理基板の洗浄状態を示す概略断面図であ
る。

【図１５】被処理基板を乾燥室に搬入する状態を示す概
略断面図である。

【図１６】被処理基板の乾燥状態を示す概略断面図であ
る。

【図１７】乾燥処理後の乾燥室本体の上昇状態を示す概
略断面図である。

【図１８】乾燥処理後の被処理基板を受け取る前の状態
を示す概略断面図である。

【図１９】乾燥処理後の被処理基板を受け取る状態を示
す概略断面図である。

【図２０】被処理基板の搬出状態を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板） ２２ 洗浄槽 ２２ｃ 開口部 ２３ 乾燥室 ２４ ウエハボート（保持手段） ２４ａ ロッド ３６ シャッタ ３７ 固定基体 ３８ Ｏリング（シール部材） ３９ 乾燥室本体 ３９ａ 透孔 ４０ 乾燥ガス供給部 ４１ 排出部 ４２ 加熱ランプ（加熱源） ４３ 反射板 ４４ 第１の昇降手段 ４５ 第２の昇降手段 ４６，４６Ａ モータ ４７，４７Ａ ねじ軸 ４８，４８Ａ 可動子 ４９，４９Ａ スライダ ５０ ガイドレール ５２ シール機構 ５２ａ 可撓性チューブ ５３ ストッパ ５４ 下部保持部材 ５５ 上部保持部材 ５７ａ ステンレス鋼製パイプ（心材） ５７ｂ 合成樹脂製被覆層 ５８ 支持溝 ５９ 傾斜防止用溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 毅 佐賀県鳥栖市西新町1375番地41 東京エ レクトロン九州株式会社 佐賀事業所内 (56)参考文献 特開 平６−283497（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−130699（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−283496（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−326073（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−251930（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−77203（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 651 B08B 3/04

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板の洗浄液を収容する洗浄槽
   と、上記洗浄槽の上部に位置する乾燥室と、上記被処理
   基板を保持してこの被処理基板を上記洗浄槽内と乾燥室
   内に移動する保持手段とを具備し、 上記乾燥室を、上記洗浄槽の開口部に連通する固定基体
   と、この固定基体に密接する乾燥室本体とで構成すると
   共に、乾燥室本体を昇降可能に形成してなる、ことを特
   徴とする洗浄・乾燥処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の洗浄・乾燥処理装置にお
   いて、 上記固定基体と乾燥室本体との間にシール部材を介在し
   てなることを特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の洗浄・乾燥処理装置にお
   いて、 上記洗浄槽の開口部に、洗浄室と乾燥室とを遮蔽するシ
   ャッタを設けたことを特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の洗浄・乾燥処理装置にお
   いて、 上記乾燥室本体を断面逆Ｕ字状の石英製部材にて形成し
   てなることを特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の洗浄・乾燥処理装置にお
   いて、 上記乾燥室本体を断面逆Ｕ字状の石英製部材にて形成
   し、上記固定基体及び洗浄槽を石英製部材にて形成して
   なる、ことを特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
6. 【請求項６】 請求項４又は５記載の洗浄・乾燥処理装
   置において、 上記乾燥室本体の外側位置に、加熱源を配設すると共
   に、この加熱源の背面側に反射板を配設してなる、こと
   を特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし５のいずれかに記載の洗
   浄・乾燥処理装置において、 上記乾燥室内に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部を設
   けてなることを特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載の洗浄・乾燥処理装置にお
   いて、 上記乾燥ガス供給部を、乾燥室の固定基体に設けたこと
   を特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
9. 【請求項９】 請求項５記載の洗浄・乾燥処理装置にお
   いて、 上記乾燥ガス供給部を、乾燥室の側方から上方に向かっ
   て供給すべく固定基体に設けたことを特徴とする洗浄・
   乾燥処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項５、７ないし９のいずれかに記
    載の洗浄・乾燥処理装置において、 上記乾燥室の固定基体に乾燥ガスの排出部を設けたこと
    を特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項７記載の洗浄・乾燥処理装置に
    おいて、 上記乾燥ガスが不活性ガスであることを特徴とする洗浄
    ・乾燥処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項７記載の洗浄・乾燥処理装置に
    おいて、 上記乾燥ガスが有機溶剤の蒸気ガス又は不活性ガスと有
    機溶剤の混合ガスであることを特徴とする洗浄・乾燥処
    理装置。
13. 【請求項１３】 被処理基板の洗浄液を収容する洗浄槽
    と、上記洗浄槽の開口部に連通する固定基体と、この固
    定基体との間にシール部材を介して密接する乾燥室本体
    とからなる乾燥室と、上記被処理基板を保持してこの被
    処理基板を上記洗浄槽内と乾燥室内に移動する保持手段
    と、上記乾燥室本体を昇降する第１の昇降手段と、上記
    保持手段を昇降する第２の昇降手段とを具備し、 上記第１の昇降手段と第２の昇降手段をそれぞれボール
    ねじ機構にて形成すると共に、共通のガイドレール上を
    摺動可能に形成してなる、ことを特徴とする洗浄・乾燥
    処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の洗浄・乾燥処理装置
    において、 上記保持手段に連結するロッドを、乾燥室本体に設けた
    透孔内を貫通して第２の昇降手段に連結し、上記透孔と
    ロッドとの隙間に、気密性を有する可撓性部材とこの可
    撓性部材内に封入される気体とからなるシール機構を介
    在してなる、ことを特徴とする洗浄・乾燥処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の洗浄・乾燥処理装置
    において、 上記第１の昇降手段に、保持手段の上昇移動を規制する
    ストッパを設けたことを特徴とする洗浄・乾燥処理装
    置。
16. 【請求項１６】 請求項１又は１３記載の洗浄・乾燥処
    理装置において、 上記保持手段は、複数の被処理基板を適宜間隔をおいて
    立設保持する一対の下部保持部材と、これら下部保持部
    材の上部側方に位置する一対の上部保持部材とを具備
    し、上記下部保持部材を、剛性を有する心材と、この心
    材の表面に設けられ異なる種類の洗浄液に対して耐液性
    を有する合成樹脂製被覆層とで形成し、かつ、上記下部
    保持部材に、断面略Ｖ字状の被処理基板支持溝を形成
    し、上記上部保持部材には、断面略Ｙ字状の被処理基板
    傾斜防止用溝を形成してなる、ことを特徴とする洗浄・
    乾燥処理装置。