JP3232442B2 - 洗浄処理方法、洗浄・乾燥処理方法及びその装置 - 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体を薬液や洗浄液
等の処理液に浸漬して処理する洗浄処理方法、洗浄後乾
燥する洗浄・乾燥処理方法及びその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（以下に
ウエハ等という）の被処理体を薬液やリンス液（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。

【０００３】この洗浄処理方法を実現する装置として、
各種の薬液や洗浄液を貯留する処理槽を配置する処理ユ
ニットを例えば直列に配列し、搬送手段例えばウエハチ
ャックによって所定枚数例えば５０枚のウエハを把持し
て、各処理ユニットに搬送し、各処理ユニットに備えら
れた保持手段例えばウエハボートに受け渡した後、ウエ
ハボートによって保持されたウエハを処理槽内の薬液あ
るいは洗浄液に浸漬して洗浄処理を行う洗浄処理装置が
用いられている。また、このような洗浄処理装置におい
ては、処理槽で洗浄した被処理体を乾燥する乾燥装置を
備えているものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の処理方法においては、ウエハチャックによって
搬送されたウエハを、処理槽内に貯留された薬液あるい
は洗浄液に浸漬するため、ウエハが大気中に晒される時
間が長くなると、ウエハ表面に大気中を浮遊するパーテ
ィクル等が付着する虞れがあった。また、ウエハが大気
中に晒される時間が長くなると、全体の処理時間が長く
なり、処理能率の低下を招くという問題もあった。更に
は、最終洗浄後に乾燥する際、ウエハの搬送中にウエハ
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もあ
った。

【０００５】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、被処理体が大気に晒される時間を短縮してパーティ
クル等の付着を少なくすると共に、スループットの向上
を図れるようにする洗浄処理方法及びその装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、被処理体を洗浄液に浸漬さ
せて洗浄する洗浄処理方法において、 上記被処理体及
びこの被処理体を搬送する搬送手段の把持部を洗浄液中
に移動して、被処理体を洗浄液に浸漬する工程と、 上
記被処理体を洗浄液中の下方側に移動すると共に、被処
理体を浸漬する以外の洗浄液を排出する工程と、 上記
洗浄液をオーバーフローさせて上記被処理体を洗浄する
工程と、を有することを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、被処理体を洗浄液
に浸漬させて洗浄する洗浄処理方法において、 上記被
処理体及びこの被処理体を搬送する搬送手段の把持部を
洗浄液中に移動して、被処理体を洗浄液に浸漬する工程
と、 上記被処理体を洗浄液中の下方側に移動すると共
に、被処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出する工程
と、 上記処理槽内に薬液を供給して上記被処理体に薬
液を接触させて処理する工程と、 上記薬液を排出又は
洗浄液と置換した後、上記処理槽から上記洗浄液をオー
バーフローさせて上記被処理体を洗浄する工程と、を有
することを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、被処理体を洗浄液
に浸漬させて洗浄後、乾燥する洗浄・乾燥処理方法にお
いて、 上記被処理体及び被処理体を搬送する搬送手段
の把持部を洗浄液中に移動して、被処理体を洗浄液に浸
漬する工程と、 上記被処理体を洗浄液中の下方側に移
動すると共に、被処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出
する工程と、 上記洗浄液をオーバーフローさせて被処
理体を洗浄する工程と、 上記洗浄液の上方に、乾燥ガ
スを供給する工程と、 上記被処理体と乾燥ガスとを相
対的に移動させて被処理体に乾燥ガスを接触させて被処
理体を乾燥させる工程と、を有することを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の発明は、被処理体を洗浄液
に浸漬させて洗浄後、乾燥する洗浄・乾燥処理方法にお
いて、 上記被処理体及び被処理体を搬送する搬送手段
の把持部を洗浄液中に移動して、被処理体を洗浄液に浸
漬する工程と、 上記被処理体を洗浄液中の下方側に移
動すると共に、被処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出
する工程と、 上記処理槽から上記洗浄液をオーバーフ
ローさせて上記被処理体を洗浄する工程と、 上記洗浄
液を排出した後、上記処理槽内に薬液を供給して上記被
処理体に薬液を接触させて処理する工程と、 上記薬液
を排出又は洗浄液と置換した後、上記処理槽内に洗浄液
を供給すると共に、処理槽から洗浄液をオーバーフロー
させて上記被処理体を洗浄する工程と、 上記洗浄液の
上方に、乾燥ガスを供給する工程と、 上記被処理体と
乾燥ガスとを相対的に移動させて被処理体に乾燥ガスを
接触させて乾燥させる工程と、を有することを特徴とす
る。

【００１０】請求項３又は４記載の発明において、上記
被処理体を洗浄液中の下方に移動すると共に、被処理体
を浸漬する以外の洗浄液を排出する場合、単に洗浄液の
みを排出しても差し支えないが、好ましくは洗浄液の上
方に不活性ガスを導入する方がよい（請求項５）。ま
た、洗浄液の上方に、乾燥ガスを供給する際、この乾燥
ガスを不活性ガスと共に供給する方が好ましい（請求項
６）。

【００１１】請求項７記載の発明は、被処理体を浸漬す
る洗浄液を収容する処理槽と、上記被処理体を保持して
上記処理槽へ搬送する搬送手段と、上記被処理体を保持
して被処理体を上記処理槽内の洗浄液に浸漬する保持手
段とを具備する洗浄処理装置において、 上記処理槽
は、上記被処理体を収容し得る可及的に小容積な主処理
槽と、この主処理槽の上方に連接し、上記被処理体及び
被処理体を保持する搬送手段の把持部を収容し得る主処
理槽より大きな補助処理槽とを具備し、 上記保持手段
は、上記主処理槽と補助処理槽間を移動可能に配設され
る、ことを特徴とする。

【００１２】請求項８記載の発明は、請求項７記載の洗
浄処理装置において、 上記処理槽は、上記補助処理槽
内を密閉すべく開閉可能な蓋体を具備し、 上記保持手
段は、上記主処理槽と補助処理槽間を移動可能に配設さ
れ、 上記補助処理槽内に、乾燥ガスの供給部を設ける
と共に、この乾燥ガス供給部に乾燥ガス供給源を接続し
てなる、ことを特徴とする。

【００１３】請求項９記載の発明は、請求項７又は８記
載の洗浄処理装置において、 上記主処理槽に、洗浄液
の供給口を設けると共に、この供給口に洗浄液供給源を
接続し、 上記補助処理槽の底部に排液口を設ける、こ
とを特徴とする。

【００１４】請求項１０記載の発明は、請求項７又は８
記載の洗浄処理装置において、 上記主処理槽に、洗浄
液及び薬液の供給部を設けると共に、この供給部にそれ
ぞれ洗浄液供給源及び薬液供給源を接続し、 上記補助
処理槽の底部に排液口を設ける、ことを特徴とする。

【００１５】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の洗浄処理装置において、 上記主処理槽に設けられた
供給部と、上記補助処理槽に設けられた排液口とに、薬
液の循環管路を接続してなる、ことを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、搬送手段によって搬送
される被処理体を、搬送手段によって把持した状態で洗
浄液に浸漬し、洗浄液中で被処理体を保持手段に受け渡
し、その後、洗浄液をオーバーフローさせて洗浄するこ
とにより、被処理体が大気中に晒される時間を短縮する
ことができ、被処理体へのパーティクル等の付着を少な
くすることができると共に、洗浄処理時間の短縮を図る
ことができる（請求項１，７及び９）。この際、洗浄液
をオーバーフローさせる処理槽を被処理体を収容し得る
可及的に小容積なものとすることにより、洗浄液の消費
量を少なくすることができると共に、洗浄処理時間を更
に短縮することができる。

【００１７】また、洗浄液中で搬送手段から保持手段に
受け渡された被処理体を、洗浄液中の下方側に移動する
と共に、被処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出するこ
とにより、被処理体と洗浄液とを流動接触させることが
でき、被処理体表面に付着するパーティクル等の離脱を
より一層容易にすることができる（請求項１）。更に、
流動接触させることにより、被処理体表面に付着した処
理液を短時間に洗浄液に置換することができる。

【００１８】また、洗浄液中で搬送手段から保持手段に
受け渡された被処理体を、洗浄液中の下方側に移動する
と共に、被処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出した
後、被処理体に薬液を接触させて処理し、その後、洗浄
液をオーバーフローさせて洗浄することにより、同一処
理槽内で薬液処理と洗浄処理とを行うことができる（請
求項２，１０及び１１）。

【００１９】加えて、洗浄液中で搬送手段から保持手段
に受け渡された被処理体を、洗浄液中の下方側に移動す
ると共に、被処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出し、
その後、洗浄液をオーバーフローさせて被処理体を洗浄
し、そして洗浄液の上方に供給される乾燥ガスと被処理
体とを相対的に移動させて被処理体に乾燥ガスを接触さ
せて被処理体を乾燥させることにより、同一処理槽内で
洗浄処理と乾燥処理とを行うことができる（請求項３，
４，５，６及び１１）。

【００２０】

【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装置に適用した場合について説明す
る。

【００２１】◎第一実施形態 図１はこの発明に係る洗浄処理装置の第一実施形態の概
略断面図である。

【００２２】上記洗浄処理装置は、被処理体例えば半導
体ウエハＷ（以下にウエハという）を浸漬する洗浄液例
えば純水１を収容する処理槽１０と、ウエハＷを保持
（把持）して処理槽１０に搬送する搬送手段例えばウエ
ハチャック２０と、このウエハチャック２０から受け取
ったウエハＷを保持して純水１に浸漬する保持手段例え
ばウエハボート３０とを具備してなる。

【００２３】上記処理槽１０は、ウエハＷを収容し得る
可及的に小容積の主処理槽１１と、この主処理槽１１の
上方の開口部に連接し、ウエハＷ及びウエハチャック２
０のチャック部２０ａ（把持部）を収容し得る主処理槽
１１より大きなすなわち幅の広い補助処理槽１２との二
段構造に構成されている。また、補助処理槽１２の開口
部の外側には外槽１３が設けられており、補助処理槽１
２からオーバーフローする純水１を受け止めるように構
成されている。

【００２４】この場合、主処理槽１１の底部には供給口
１１ａと排液口（図示せず）が設けられており、この供
給口１１ａには、ポンプ４１及び開閉弁４２を介設する
純水供給管４３を介して純水供給源４４（例えば純水タ
ンク）が接続されている。また、主処理槽１１の開口部
の上端には、図２に示すように、主処理槽１１内の純水
１を補助処理槽１２側へオーバーフローさせる案内用の
切欠１１ｂが適宜間隔をおいて設けられている。なお、
主処理槽１１の底部近傍位置には、図示しない整流板が
配設されており、この整流板によって供給口１１ａから
主処理槽１１内に供給される純水１を均一にウエハＷに
流すことができるようになっている。

【００２５】一方、補助処理槽１２の底部には排液口１
２ａが設けられており、この排液口１２ａには、開閉弁
４５を介設するドレン管４６が接続されている。また、
補助処理槽１２の開口部の上端にも、補助処理槽１２内
の純水１を外槽１３側へオーバーフローさせる案内用の
切欠１２ｂが適宜間隔をおいて設けられている（図２参
照）。なお、外槽１３の底部にも排液口１３ａが設けら
れており、この排液口１３ａには、開閉弁４８を介設す
るドレン管４９が接続されている。

【００２６】上記ウエハボート３０は、図２示すよう
に、処理槽１０の外側に配設される昇降機構３１に連結
される取付部材３２にボルト３２ａをもって固定される
一対の（図面では一方のみを示す）逆Ｔ字状の支持部材
３３と、これら支持部材３３の間の中央下端部に架設さ
れる中央保持棒３４と、支持部材３３間の左右両側端部
に互いに平行に架設される２本の側部保持棒３５とで構
成されており、昇降機構３１の駆動によって処理槽１０
すなわち主処理槽１１及び補助処理槽１２間を昇降し得
るように構成されている。なおこの場合、中央保持棒３
４及び側部保持棒３５にはそれぞれ長手方向に適宜間隔
をおいて複数個例えば５０個の保持溝３４ａ，３５ａが
設けられている。これら保持棒３４，３５は、耐食性、
耐熱性及び耐強度性に優れた材質、例えばポリエーテル
エーテルケトン（ＰＥＥＫ）製部材にて形成されてい
る。

【００２７】次に、第一実施形態の洗浄処理方法につい
て、図３を参照して説明する。まず、処理槽１０内に純
水１を供給して補助処理槽１２の上端まで純水１を貯留
し、ウエハボート３０を補助処理槽１２内に待機させて
おく。この状態で、図３（ａ）に示すように、ウエハＷ
を把持するウエハチャック２０の把持部２０ａを補助処
理槽１２内の純水１中に移動してウエハＷをウエハボー
ト３０に載置すると共に、把持部２０ａを外側に移動し
てウエハＷの把持を解きウエハボート３０に受け渡す。
その後、ウエハＷを受け渡したウエハチャック２０は上
方へ後退し、ウエハボート３０は下降してウエハＷを主
処理槽１１内に移動する。ウエハＷを主処理槽１１内に
移動した後、あるいは移動と同時に補助処理槽１２内の
純水１をドレン管４６から排出する。次いで、図３
（ｂ）に示すように、純水１を純水供給源４４から主処
理槽１１内に供給すると共に、主処理槽１１の上端から
補助処理槽１２にオーバーフローさせて主処理槽１１内
におかれたウエハＷの洗浄処理を行う。所定時間、純水
１をオーバーフローさせてウエハＷを洗浄した後、ウエ
ハボート３０を上昇させ、ウエハボート３０に保持され
たウエハＷをウエハチャック２０の把持部２０ａで把持
して以後の処理部例えば乾燥処理部に搬送する。

【００２８】◎第二実施形態 図４はこの発明に係る洗浄処理装置の第二実施形態の概
略断面図である。

【００２９】第二実施形態は、ウエハＷの洗浄効率を更
に向上させるようにした場合である。すなわち、上記主
処理槽１１の上方に連接される補助処理槽１２Ａを、上
記第一実施形態の場合よりも高く、例えば約２倍程度高
く形成し、ウエハチャック２０からウエハボート３０に
受け渡されたウエハＷの処理槽１０内への移動量を多く
することにより、ウエハＷと純水１とを流動接触を多く
させてウエハＷ表面に付着するパーティクル等の離脱を
容易にした場合である。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。

【００３０】次に、第二実施形態の洗浄処理方法につい
て図５を参照して説明する。まず、上記第一実施形態と
同様に、処理槽１０内に純水１を供給して補助処理槽１
２の上端まで純水１を貯留し、ウエハボート３０を補助
処理槽１２内に待機させておく。この状態で、図５
（ａ）に示すように、ウエハＷを把持するウエハチャッ
ク２０の把持部２０ａを補助処理槽１２内の純水１中に
移動してウエハＷをウエハボート３０に載置すると共
に、把持部２０ａを外側に移動してウエハＷの把持を解
きウエハボート３０に受け渡す。その後、ウエハＷを受
け渡したウエハチャック２０は上方へ後退する。次に、
図５（ｂ）に示すように、ウエハボート３０が下降して
ウエハＷを主処理槽１１内に移動する間、ウエハＷと純
水１とを流動接触させてウエハＷ表面に付着するパーテ
ィクル等を離脱させる。この際、補助処理槽１２内の純
水１をドレン管４６から排出する。次いで、図５（ｃ）
に示すように、純水１を純水供給源４４から主処理槽１
１内に供給すると共に、主処理槽１１の上端から補助処
理槽１２にオーバーフローさせて主処理槽１１内におか
れたウエハＷの洗浄処理を行う。所定時間、純水をオー
バーフローさせてウエハＷを洗浄した後、ウエハボート
３０を上昇させ、ウエハボート３０に保持されたウエハ
Ｗをウエハチャック２０の把持部２０ａで把持して以後
の処理部例えば乾燥処理部に搬送する。

【００３１】◎第三実施形態 図６はこの発明に係る洗浄処理装置の第三実施形態の概
略断面図である。

【００３２】第三実施形態は、同一の処理槽内で薬液処
理と洗浄処理とを行えるようにした場合である。すなわ
ち、主処理槽１１に薬液例えばフッ化水素酸（ＨＦ水溶
液）及び純水の供給部（具体的には供給ノズル５０）を
設け、この供給ノズル５０に、切換弁５１を介して純水
供給管４３とＨＦ水溶液循環管５２を接続することによ
って、主処理槽１１内におかれたウエハＷにＨＦ水溶液
あるいは純水を供給させて、薬液処理あるいは洗浄処理
を行えるようにした場合である。

【００３３】この場合、ＨＦ水溶液循環管５２は、供給
ノズル５０と補助処理槽１２に設けられた排液口１２ａ
とに接続されており、この循環管５２には、排液口１２
ａから供給ノズル５０に向かって順次開閉弁５３、ポン
プ５４、ダンパ５５及びフィルタ５６が介設されてい
る。また、ＨＦ水溶液循環管５２には切換弁５７を介し
てＨＦ水溶液供給管５８ａが接続され、このＨＦ水溶液
供給管にポンプ５８ｂ及び開閉弁５８ｃを介してＨＦ水
溶液供給源５８が接続されている。一方、純水供給管４
３には、ポンプ４１及び開閉弁４２を介して純水供給源
４４が接続されている。また、ＨＦ水溶液循環管５２に
は切換弁５９ａを介してドレン管５９が接続されてい
る。

【００３４】なお、供給ノズル５０は、主処理槽１１内
に移動されるウエハＷの下方両側に配置されると共に、
ウエハＷの配列方向に適宜間隔をおいて複数の噴口が設
けられ、各噴口から噴出される純水１あるいはＨＦ水溶
液２が均一にウエハ表面に散布（供給）されるように構
成されている。また、主処理槽１１の底部には排液口１
１ｃが設けられており、この排液口１１ｃには、開閉弁
６０を介設したドレン管６１が接続されている。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。

【００３５】次に、第三実施形態の洗浄処理方法につい
て図７を参照して説明する。まず、上記第一実施形態と
同様に、処理槽１０内に純水１を供給して補助処理槽１
２の上端まで純水１を貯留し、ウエハボート３０を補助
処理槽１２内に待機させておく。この状態で、図７
（ａ）に示すように、ウエハＷを把持するウエハチャッ
ク２０の把持部２０ａを補助処理槽１２内の純水１中に
移動してウエハＷをウエハボート３０に載置すると共
に、把持部２０ａを外側に移動してウエハＷの把持を解
きウエハボート３０に受け渡す。その後、ウエハＷを受
け渡したウエハチャック２０は上方へ後退し、ウエハボ
ート３０は下降してウエハＷを主処理槽１１内に移動す
る。ウエハＷを主処理槽１１内に移動した後、あるいは
移動と同時に主処理槽１１及び補助処理槽１２内の純水
１をドレン管５９から排出する。

【００３６】次に、図７（ｂ）に示すように、切換弁５
７をＨＦ水溶液供給源５８側に切り換えると共に、ＨＦ
水溶液２を主処理槽１１内に供給すなわち供給ノズル５
０からウエハＷに噴射する。主処理槽１１内がＨＦ水溶
液２で満たされて主処理槽１１の上端から補助処理槽１
２にオーバーフローした後、切換弁５９ａを切り換えて
ＨＦ水溶液を循環させて、所定時間ウエハＷとＨＦ水溶
液とを接触させてウエハＷ表面に付着した有機不純物や
金属不純物を除去する。このように、ＨＦ水溶液２を循
環させることにより、ＨＦ水溶液の消費量を少なくする
ことができると共に、ＨＦ水溶液２による薬液処理すな
わち有機不純物や金属不純物の除去を効率良く行うこと
ができる。なお、ここでは、ＨＦ水溶液２を循環させて
薬液処理を行っているが、薬液処理の際、薬液（ＨＦ水
溶液２）を循環させないで行うこともできる。

【００３７】薬液処理を行った後、図７（ｃ）に示すよ
うに、切換弁５７を閉じ、切換弁５１を切り換えて純水
供給源４４から純水１を主処理槽１１内に供給すなわち
供給ノズル５０からウエハＷに噴射し、主処理槽１１内
のＨＦ水溶液２を純水１により置換し、純水１をオーバ
ーフローさせて主処理槽１１内におかれたウエハＷを洗
浄処理する。このとき、切換弁５９ａを切り換えて、オ
ーバーフローされた純水１をドレン管５９から排出す
る。所定時間、純水をオーバーフローさせてウエハＷを
洗浄した後、ウエハボート３０を上昇させ、ウエハボー
ト３０に保持されたウエハＷをウエハチャック２０の把
持部２０ａで把持して以後の処理部例えば乾燥処理部に
搬送する。

【００３８】上記のように、第三実施形態の洗浄処理装
置によれば、同一の処理槽１０内で薬液処理と洗浄処理
を行うことができるので、洗浄処理システムにこの洗浄
処理装置を組み込むことによって、洗浄処理システムを
小型にすることができる。すなわち、図８に示すよう
に、最終洗浄処理ユニット７０に、上記処理槽１０を配
設することにより、前工程の薬液処理ユニット７１で薬
液例えばアンモニア液によって薬液処理されたウエハＷ
を、上述したようにウエハチャック２０によって最終洗
浄処理ユニット７０の補助処理槽１２内に搬送して、純
水１に浸漬し、その後、順次、洗浄処理、ＨＦ水溶液に
よる薬液処理及び洗浄処理を行うことができる。そし
て、最終洗浄処理が終わったウエハＷは、ウエハチャッ
ク２０によって乾燥処理ユニット７２に搬送されて、例
えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の乾燥ガスに
よって乾燥処理される。

【００３９】なお、図８に示す洗浄処理システムでは、
最終洗浄処理ユニット７０の前処理側に水洗処理ユニッ
ト７３を介して薬液処理ユニット７１を配設している
が、上述したように、最終洗浄処理ユニット７０に搬送
されたウエハＷを純水１に浸漬した後、オーバーフロー
によって洗浄するので、この水洗処理ユニット７３を省
略することが可能である。なお、最終洗浄処理ユニット
７０と乾燥処理ユニット７２との間には、チャック洗浄
・乾燥処理ユニット７４が配設されており、薬液処理ユ
ニット７１の前工程側には、工程に遡って順に、第１の
水洗処理ユニット７５、第１の薬液処理ユニット７６及
び第１のチャック洗浄・乾燥ユニット７７が配設されて
いる。また、洗浄処理システムの両端には、ウエハＷが
所定枚数例えば２５枚収容されるキャリアＣを搬入又は
搬出、載置させる載置部７８を有するローダ部７９ａと
アンローダ部７９ｂが配設されている。また、第１のチ
ャック洗浄・乾燥処理ユニット７９から乾燥処理ユニッ
ト７２に至る側方側には３基のウエハチャック２０が、
それぞれ水平，垂直及び回転可能に配設されている。

【００４０】◎第四実施形態 図９はこの発明に係る洗浄処理装置の第四実施形態の概
略断面図である。

【００４１】第四実施形態は、同一の処理槽内でウエハ
Ｗの洗浄処理と乾燥処理を行えるようにした場合であ
る。すなわち、上記補助処理槽１２の開口部に処理槽１
０内を密閉し得る開閉可能な蓋体１４を装着し、この蓋
体１４に設けられた乾燥ガス供給部１４ａに、乾燥ガス
供給管８１を介して乾燥ガス供給源８０を接続し、乾燥
ガス供給源８０で生成された乾燥ガスを処理槽１０の補
助処理槽１２内に供給し得るようにした場合である。

【００４２】この場合、乾燥ガス供給源８０は、密閉容
器８２内に形成される溶剤例えばＩＰＡの蒸気生成部８
３と、この蒸気生成部８３で生成されたＩＰＡの蒸気
（乾燥ガス）を乾燥ガス供給管８１を介して補助処理槽
１２内に供給するための搬送用の不活性ガス例えば窒素
（Ｎ2）ガス供給管８４と、蒸気生成部８３にＩＰＡを
供給するＩＰＡ供給管８５とで主に構成されている。

【００４３】なおこの場合、蒸気生成部８３は、この蒸
気生成部８３の底部に設けられてＩＰＡを貯留する液貯
留パン８３ａを有し、この液貯留パン８３ａの下部には
ヒータ８３ｂが設けられている。また、Ｎ2ガス供給管
８４にはＮ2ガスを所定温度に加熱する保温ヒーター８
６が取り付けられている。

【００４４】また、乾燥ガス供給管８１の途中には開閉
弁８７及びフィルタ８８を介設する不活性ガス例えばＮ
2ガス供給管８９を介して別のＮ2ガス供給源（図示せ
ず）が接続されている。

【００４５】上記のように構成される乾燥ガス供給源８
０の蒸気生成部８３で生成されたＩＰＡの乾燥ガスは、
Ｎ2ガス供給管８４から乾燥ガス供給源８０の密閉容器
８２内に供給される保温されたＮ2ガスによって乾燥ガ
ス供給管８１を介して処理槽１０の補助処理槽１２内に
供給されるようになっている。

【００４６】次に、第四実施形態の洗浄処理方法につい
て図１０を参照して説明する。なお、図１０では、処理
方法を判りやすくするためにウエハチャック２０及びウ
エハボート３０を省略してある。まず、図１０（ａ）に
示すように、処理槽１０内に純水１を供給して処理槽１
０内に純水１をオーバーフローさせると共に、ウエハボ
ートを純水中に待機させる。次に、図１０（ｂ）に示す
ように、ウエハチャックによってウエハＷを補助処理槽
１２内の純水１に浸漬すると共に、ウエハボートに受け
渡す。その後、ウエハチャックは上方へ後退し、蓋体１
４が閉じて処理槽１０内が密閉され、図１０（ｃ）に示
すように、ウエハボートが下降してウエハＷが主処理槽
１１内に移動されると共に、補助処理槽内のウエハＷが
浸漬する以外の純水１が排出される。この際、純水１の
上方の空間内に、Ｎ2ガス供給源からＮ2ガスを供給する
ことによって補助処理槽１２内等に付着するパーティク
ルを補助処理槽１２内の純水１と共に排出し、更に主処
理槽１１からオーバーフローする純水１の界面に浮遊す
るパーティクルも排出される。そして、補助処理槽１２
内をＮ2ガスで置換する（図１０（ｄ）参照）。

【００４７】次に、図１０（ｅ）に示すように、補助処
理槽１２内に乾燥ガス供給源８０側から乾燥ガス３（Ｉ
ＰＡガスとＮ2ガスの混合ガス）を供給して補助処理槽
１２内を乾燥ガス雰囲気にした後、図１０（ｆ）に示す
ように、ウエハボートを上昇させてウエハＷを乾燥ガス
雰囲気中に移動させ、ウエハＷと乾燥ガスとを接触させ
る（図１０（ｇ）参照）。ウエハＷと乾燥ガスとが接触
することにより、ウエハＷ表面の水分が除去されると共
に、乾燥が促される。

【００４８】このようにして、ウエハＷの乾燥処理が終
了した後、乾燥ガスとＮ2とを置換し、図１０（ｈ）に
示すように、主処理槽１１内の純水１を排出後、図１０
（ｉ）に示すように、処理槽１０内の純水１が全て排出
されて所定時間経過して乾燥が終了した後、蓋体１４を
開放してウエハチャックによってウエハＷを搬出する
（図１０（ｊ）参照）。

【００４９】◎第五実施形態 図１１はこの発明に係る洗浄処理装置の第五実施形態の
概略断面図である。

【００５０】上記第四実施形態では、同一の処理槽内で
洗浄処理と乾燥処理とを行う場合について説明したが、
上述した第三実施形態と第四実施形態とを組み合わせる
ことにより、同一の処理槽内で、第１の洗浄処理、薬液
処理、最終洗浄処理及び乾燥処理を行うことも可能であ
る。

【００５１】第五実施形態は、このように同一の処理槽
内でウエハＷの洗浄処理と薬液処理及び乾燥処理を行え
るようにした場合である。すなわち、上記第四実施形態
と同様に、乾燥ガス供給管８１を介して乾燥ガス供給源
８０と、処理槽１０の補助処理槽１２とを接続してなる
洗浄処理装置において、主処理槽１１に上記第三実施形
態で示したように、ＨＦ水溶液循環管５２を接続した場
合である。なお、第五実施形態において、その他の部分
は、上記第三実施形態及び第四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。

【００５２】以下に、図１２を参照して第五実施形態の
洗浄処理方法について説明する。なお、図１２では、処
理方法を判りやすくするためにウエハチャック２０、ウ
エハボート３０及び供給ノズル５０を省略してある。ま
ず、図１２（ａ）に示すように、処理槽１０内に純水１
を供給して処理槽１０内に純水１をオーバーフローさせ
ると共に、ウエハボートを純水中に待機させる。次に、
図１２（ｂ）に示すように、ウエハチャックによってウ
エハＷを補助処理槽１２内の純水１に浸漬すると共に、
ウエハボートに受け渡す。その後、ウエハチャックは上
方へ後退し、蓋体１４が閉じて処理槽１０内が密閉さ
れ、図１２（ｃ）に示すように、ウエハボートが下降し
てウエハＷが主処理槽１１内に移動されると共に、補助
処理槽１２内の純水１が排出され、主処理槽１１内に移
動されたウエハＷを、主処理槽１１内に供給される純水
１をオーバーフローさせることによって洗浄処理する
（１次洗浄）。この際、補助処理槽１２内にＮ2ガスを
供給する。この洗浄処理が終了した後、主処理槽１１内
の純水１を排出する（図１２（ｄ）参照）。

【００５３】次に、上記第三実施形態で説明したと同様
に、主処理槽１１内に薬液例えばＨＦ水溶液を循環供給
してウエハＷに付着する有機不純物や金属不純物等を除
去する（図１２（ｅ）参照）。このようにして薬液処理
を行った後、図１２（ｆ）に示すように、主処理槽１１
内のＨＦ水溶液２を排出する。次に、図１２（ｇ）に示
すように、主処理槽１１内に純水１を供給すると共に、
オーバーフローさせてウエハＷを最終洗浄する。ウエハ
Ｗの最終洗浄が終了した後、図１２（ｈ）に示すよう
に、純水１の上方の補助処理槽１２内をＮ2ガスで置換
する。

【００５４】次に、図１２（ｉ）に示すように、補助処
理槽１２内に乾燥ガス供給源８０側から乾燥ガス３（Ｉ
ＰＡガスとＮ2ガスの混合ガス）を供給して補助処理槽
１２内を乾燥ガス雰囲気にした後、図１２（ｊ）に示す
ように、ウエハボートを上昇させてウエハＷを乾燥ガス
雰囲気中に移動させ、ウエハＷと乾燥ガスとを接触させ
て、ウエハＷの乾燥処理を行う（図１２（ｋ）参照）。

【００５５】このようにして、ウエハＷの乾燥処理が終
了した後、乾燥ガスとＮ2とを置換し、図１２（ｌ）に
示すように、主処理槽１１内の純水１を排出後、図１２
（ｍ）に示すように、処理槽１０内の純水１が全て排出
されて所定時間経過して乾燥が終了する。その後、蓋体
１４を開放してウエハチャックによってウエハＷを搬出
する（図１２（ｎ）参照）。

【００５６】なお、上記説明では、図１２（ａ）〜
（ｃ）に示すように、純水１をオーバーフローさせて洗
浄処理し、純水１を排出した後、主処理槽１１内に薬液
例えばＨＦ水溶液２を循環供給して薬液処理し、その
後、薬液を排出し、主処理槽１１内に純水１を供給する
と共に、オーバーフローさせてウエハＷを最終洗浄する
場合について説明したが、必しもこのような工程でウエ
ハＷの薬液処理、洗浄処理を行う必要はなく、別の方法
で行うこともできる。すなわち、図１３（ａ）〜（ｃ）
に示すように、上記処理方法と同様に、主処理槽１１内
に供給される純水１をオーバーフローさせることによっ
て洗浄処理した後（この際、補助処理槽１２内にＮ2ガ
スを供給する。）、図１３（ｄ）〜（ｅ）に示すよう
に、主処理槽１１内に薬液例えばＨＦ水溶液２（図面で
はＨＦで表示する。）を供給すると共に、ＨＦ水溶液２
をオーバーフローさせることによって薬液処理を行う。
このようにして薬液処理を行った後、図１３（ｆ）に示
すように、主処理槽１１内に純水１を供給すると共に、
純水１をオーバーフローさせることによって最終洗浄さ
せるようにしてもよい。なお、ウエハＷの最終洗浄後の
乾燥処理は、上記図１２（ｇ）〜（ｎ）に示した場合と
同様に行うので、その説明は省略する（図１３（ｇ）〜
（ｎ）参照）。

【００５７】◎その他の実施形態 上記実施形態では、ウエハＷと乾燥ガスとの接触は、ウ
エハボートの上昇によって行ったが、必しもこのような
形態である必要はなく、ウエハＷを固定したまま主処理
槽１１の純水１を排出することによりウエハＷと乾燥ガ
スとを接触させることも可能である。

【００５８】上記第三実施形態から第五実施形態では、
処理槽１０が上記第一実施形態で説明した構造のものに
ついて説明したが、処理槽１０を第二実施形態で説明し
たような高さの高い補助処理槽１２を有する構造のもの
にも適用できることは勿論である。

【００５９】また、上記実施形態では、この発明に係る
洗浄処理装置を半導体ウエハの洗浄処理装置に適用した
場合について説明したが、半導体ウエハ以外のＬＣＤ用
ガラス基板等の被処理体の洗浄処理にも適用できること
は勿論である。

【００６０】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、以下のような効果が得られる。

【００６１】１）請求項１，７及び９記載の発明によれ
ば、搬送手段によって搬送される被処理体を、搬送手段
によって把持した状態で洗浄液に浸漬し、洗浄液中で被
処理体を保持手段に受け渡し、洗浄液をオーバーフロー
させて洗浄することにより、被処理体が大気中に晒され
る時間を短縮することができ、被処理体へのパーティク
ル等の付着を少なくすることができると共に、洗浄処理
時間の短縮を図ることができる。また、洗浄液をオーバ
ーフローさせる処理槽を被処理体を収容し得る可及的に
小容積なものとすることにより、洗浄液の消費量を少な
くすることができると共に、洗浄処理時間を更に短縮す
ることができる。

【００６２】２）請求項１記載の発明によれば、洗浄液
中で搬送手段から保持手段に受け渡された被処理体を、
洗浄液中の下方側に移動すると共に、被処理体を浸漬す
る以外の洗浄液を排出するので、上記１）に加えて被処
理体と洗浄液とを流動接触させることができ、被処理体
表面に付着するパーティクル等の離脱をより一層容易に
することができる。

【００６３】３）請求項２，１０及び１１記載の発明に
よれば、洗浄液中で搬送手段から保持手段に受け渡され
た被処理体を、洗浄液中の下方側に移動すると共に、被
処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出した後、被処理体
に薬液を接触させて処理し、洗浄液をオーバーフローさ
せて洗浄するので、上記１）に加えて同一処理槽内で薬
液処理と洗浄処理とを行うことができ、スループットの
向上を図ることができると共に、装置の小型化を図るこ
とができる。

【００６４】４）請求項３，４，５，６及び１１記載の
発明によれば、洗浄液中で搬送手段から保持手段に受け
渡された被処理体を、洗浄液中の下方側に移動すると共
に、被処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出し、洗浄液
をオーバーフローさせて被処理体を洗浄し、洗浄液の上
方に供給される乾燥ガスと被処理体とを相対的に移動さ
せて被処理体に乾燥ガスを接触させて被処理体を乾燥さ
せるので、上記１）に加えて同一処理槽内で洗浄処理と
乾燥処理とを行うことができ、スループットの向上を図
ることができると共に、装置の小型化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る洗浄処理装置の第一実施形態の
概略断面図である。

【図２】この発明におけるウエハボートを示す斜視図で
ある。

【図３】第一実施形態の洗浄処理方法を説明する概略断
面図である。

【図４】この発明に係る洗浄処理装置の第二実施形態の
概略断面図である。

【図５】第二実施形態の洗浄処理方法を説明する概略断
面図である。

【図６】この発明に係る洗浄処理装置の第三実施形態の
概略断面図である。

【図７】第三実施形態の洗浄処理方法を説明する概略断
面図である。

【図８】第三実施形態の洗浄処理装置を組み込んだ洗浄
処理システムの一例を示す概略平面図である。

【図９】この発明に係る洗浄処理装置の第四実施形態の
概略断面図である。

【図１０】第四実施形態の洗浄・乾燥処理方法を説明す
る概略断面図である。

【図１１】この発明に係る洗浄処理装置の第五実施形態
の概略断面図である。

【図１２】第五実施形態の洗浄・乾燥処理方法を説明す
る概略断面図である。

【図１３】第五実施形態の別の洗浄・乾燥処理方法を説
明する概略断面図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） １ 純水（洗浄液） ２ ＨＦ水溶液（薬液） ３ 乾燥ガス １０ 処理槽 １１ 主処理槽 １１ａ 供給口 １１ｃ 排液口 １２，１２Ａ 補助処理槽 １２ａ 排液口 １４ 蓋体 １４ａ 乾燥ガス供給部 ２０ ウエハチャック（搬送手段） ２０ａ 把持部 ３０ ウエハボート（保持手段） ３１ 昇降機構 ４４ 純水供給源 ５０ 供給ノズル（供給部） ５２ ＨＦ水溶液循環管（薬液循環管） ５８ ＨＦ水溶液供給源（薬液供給源） ８０ 乾燥ガス供給源 ８１ 乾燥ガス供給管 ８３ 蒸気生成部 ８４ Ｎ2ガス供給管（不活性ガス供給管） ８９ Ｎ2ガス供給管（不活性ガス供給管）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 3/04

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体を洗浄液に浸漬させて洗浄する
   洗浄処理方法において、 上記被処理体及びこの被処理体を搬送する搬送手段の把
   持部を洗浄液中に移動して、被処理体を洗浄液に浸漬す
   る工程と、上記被処理体を洗浄液中の下方側に移動すると共に、被
   処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出する工程と、 上記洗浄液をオーバーフローさせて上記被処理体を洗浄
   する工程と、 を有することを特徴とする洗浄処理方法。
2. 【請求項２】 被処理体を洗浄液に浸漬させて洗浄する
   洗浄処理方法において、 上記被処理体及びこの被処理体を搬送する搬送手段の把
   持部を洗浄液中に移動して、被処理体を洗浄液に浸漬す
   る工程と、上記被処理体を洗浄液中の下方側に移動すると共に、被
   処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出する工程と、 上記処理槽内に薬液を供給して上記被処理体に薬液を接
   触させて処理する工程と、 上記薬液を排出又は洗浄液と置換した後、上記処理槽か
   ら上記洗浄液をオーバーフローさせて上記被処理体を洗
   浄する工程と、 を有することを特徴とする洗浄処理方法。
3. 【請求項３】 被処理体を洗浄液に浸漬させて洗浄後、
   乾燥する洗浄・乾燥処理方法において、 上記被処理体及び被処理体を搬送する搬送手段の把持部
   を洗浄液中に移動して、被処理体を洗浄液に浸漬する工
   程と、 上記被処理体を洗浄液中の下方側に移動すると共に、被
   処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出する工程と、 上記洗浄液をオーバーフローさせて被処理体を洗浄する
   工程と、 上記洗浄液の上方に、乾燥ガスを供給する工程と、 上記被処理体と乾燥ガスとを相対的に移動させて被処理
   体に乾燥ガスを接触させて被処理体を乾燥させる工程
   と、 を有することを特徴とする洗浄・乾燥処理方法。
4. 【請求項４】 被処理体を洗浄液に浸漬させて洗浄後、
   乾燥する洗浄・乾燥処理方法において、 上記被処理体及び被処理体を搬送する搬送手段の把持部
   を洗浄液中に移動して、被処理体を洗浄液に浸漬する工
   程と、上記被処理体を洗浄液中の下方側に移動すると共に、被
   処理体を浸漬する以外の洗浄液を排出する工程と、 上記処理槽から上記洗浄液をオーバーフローさせて上記
   被処理体を洗浄する工程と、 上記洗浄液を排出した後、上記処理槽内に薬液を供給し
   て上記被処理体に薬液を接触させて処理する工程と、 上記薬液を排出又は洗浄液と置換した後、上記処理槽内
   に洗浄液を供給すると共に、処理槽から洗浄液をオーバ
   ーフローさせて上記被処理体を洗浄する工程と、 上記洗浄液の上方に、乾燥ガスを供給する工程と、 上記被処理体と乾燥ガスとを相対的に移動させて被処理
   体に乾燥ガスを接触させて乾燥させる工程と、 を有することを特徴とする洗浄・乾燥処理方法。
5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の洗浄・乾燥処理方
   法において、 上記被処理体を洗浄液中の下方に移動すると共に、被処
   理体を浸漬する以外の洗浄液を排出後、洗浄液の上方に
   不活性ガスを導入する、ことを特徴とする洗浄・乾燥処
   理方法。
6. 【請求項６】 請求項３又は４記載の洗浄・乾燥処理方
   法において、 上記洗浄液の上方に、乾燥ガスを供給する際、この乾燥
   ガスを不活性ガスと共に供給する、ことを特徴とする洗
   浄・乾燥処理方法。
7. 【請求項７】 被処理体を浸漬する洗浄液を収容する処
   理槽と、上記被処理体を保持して上記処理槽へ搬送する
   搬送手段と、上記被処理体を保持して被処理体を上記処
   理槽内の洗浄液に浸漬する保持手段とを具備する洗浄処
   理装置において、 上記処理槽は、上記被処理体を収容し得る可及的に小容
   積な主処理槽と、この主処理槽の上方に連接し、上記被
   処理体及び被処理体を保持する搬送手段の把持部を収容
   し得る主処理槽より大きな補助処理槽とを具備し、 上記保持手段は、上記主処理槽と補助処理槽間を移動可
   能に配設される、 ことを特徴とする洗浄処理装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の洗浄処理装置において、 上記処理槽は、上記補助処理槽内を密閉すべく開閉可能
   な蓋体を具備し、 上記保持手段は、上記主処理槽と補助処理槽間を移動可
   能に配設され、 上記補助処理槽内に、乾燥ガスの供給部を設けると共
   に、この乾燥ガス供給部に乾燥ガス供給源を接続してな
   る、 ことを特徴とする洗浄処理装置。
9. 【請求項９】 請求項７又は８記載の洗浄処理装置にお
   いて、 上記主処理槽に、洗浄液の供給口を設けると共に、この
   供給口に洗浄液供給源を接続し、 上記補助処理槽の底部に排液口を設ける、 ことを特徴とする洗浄処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項７又は８記載の洗浄処理装置に
    おいて、 上記主処理槽に、洗浄液及び薬液の供給部を設けると共
    に、この供給部にそれぞれ洗浄液供給源及び薬液供給源
    を接続し、 上記補助処理槽の底部に排液口を設ける、 ことを特徴とする洗浄処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の洗浄処理装置におい
    て、 上記主処理槽に設けられた供給部と、上記補助処理槽に
    設けられた排液口とに、薬液の循環管路を接続してな
    る、ことを特徴とする洗浄処理装置。