JP3326994B2

JP3326994B2 - 被処理材の液体処理装置、ウエハの液体処理装置、液体処理方法、並びに半導体装置の製造方法

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Publication number: JP3326994B2
Application number: JP24051394A
Authority: JP
Inventors: 靖史稲垣
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 2002-09-24
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JPH0878379A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハやレチクル等の
被処理材の表面を液体にて各種処理するために用いられ
る被処理材の液体処理装置、ウエハの液体処理装置、液
体処理方法、並びに半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体装置の製造工程において
は、ウエハを各製造装置内で搬送したり、加工処理や表
面処理を行う必要がある。そのために、ベルト搬送装置
や真空チャック、静電チャック等（以下、単にベルト等
とも呼ぶ）を用いて、ウエハの搬送や固定を行う。この
ような場合、通常、金属やセラミック、有機材料等から
成るベルト等とウエハの裏面とが接触する。それ故、ウ
エハの裏面は、パーティクルやメタル、有機物、無機物
等によって高度に汚染されてしまう。一般に、ウエハの
裏面の汚染レベルは、ウエハの表面（鏡面）と比較し
て、１０³〜１０⁶倍程度も高いのが実情である。これら
の汚染物質は、ベルト等を構成する材料に起因して発生
する場合がある。あるいは又、ウエハの加工処理中や表
面処理中に発生した汚染物質がベルト等に付着し、かか
るベルト等に付着した汚染物質が次にベルト等と接触し
たウエハを汚染する場合もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような汚染レベル
の大きな相違があるにも拘らず、現状の例えばウエハ洗
浄装置等といったディップ方式の表面処理装置において
は、ウエハの表面と裏面を同一の洗浄液やリンス液（以
下、総称して、単に液体と呼ぶ場合もある）を用いて同
時に処理している。そのため、ウエハの裏面の汚染物質
が、液体を介してウエハの表面に付着し、ウエハの表面
が汚染されるという問題がある。即ち、ウエハを液体に
ディップしたとき、ウエハの裏面に付着していた汚染物
質が一旦ウエハの裏面から遊離し、液体を介してウエハ
の表面に付着するという直接的な汚染形態がある。ある
いは又、ウエハの加工処理や表面処理を行うことによっ
て、ウエハに付着していた汚染物質が一旦液体中に混入
し、次のウエハの加工処理や表面処理を行う際にこの混
入した汚染物質が次のウエハに付着するといった間接的
な汚染形態もある。

【０００４】また、バッチ式スプレー型洗浄装置を用い
る場合にも、洗浄室内の壁からスプレー液が跳ね返るこ
とによって、ウエハの裏面の汚染物質がウエハの表面を
汚染することは避けられない。

【０００５】枚葉式スプレー型洗浄装置を用いる場合、
ウエハの表面は上向きとなっており、ウエハの裏面の汚
染物質によってウエハの表面が汚染されることは少な
い。しかしながら、ウエハの裏面部は下方からのスプレ
ー処理となるために、ウエハの裏面を均一に処理するこ
とは困難である。また、ウエハ表面が下向きとなるよう
にウエハを配設した場合、ウエハ表面部は下方からのス
プレー処理となるために、ウエハの表面を均一に処理す
ることは困難である。更に、現行の枚葉式スプレー型洗
浄装置のウエハ搬送は真空チャック方式が殆どであるた
めに、ウエハ表面とチャックとが接触する場合があり、
このとき、ウエハの表面に汚染や傷が発生することがあ
る。

【０００６】通常、ウエハの表面と裏面の両面を処理す
るための処理室（処理チャンバ）は同一である。また、
液体の供給・排液ラインは同一である。そして、汚染の
著しい裏面処理に使用した液体を再度使用する結果、ウ
エハの表面を汚染することになるという問題がある。

【０００７】ウエハの洗浄が不十分な場合、拡散工程や
ＣＶＤ工程における熱処理時に、ガスを媒介として金属
等のクロスコンタミネーションが生じたり、汚染物質が
ウエハの結晶の内部に拡散するという問題が生じる。従
って、このような汚染の発生は、最終的に、半導体装置
の信頼性の低下や歩留まりの低下を招いている。

【０００８】半導体露光装置にて用いられるレチクル表
面のごみ等の異物を除去するために、レチクルを洗浄す
る必要がある。この場合にも、ウエハと同様に、異物に
よって洗浄液を介してレチクルが汚染されるという問題
がある。

【０００９】このような問題に対処するために、洗浄処
理毎に液体を使い捨てにしたり、液体の交換頻度を高く
する方法があるが、同一の液体にてウエハの表面と裏面
を処理していることには変わりない。従って、ウエハの
裏面からの表面への汚染の抑制にも限界がある。また、
液体の使用量が通常の数倍から数十倍にも増大し、半導
体装置の製造コストの上昇を招くばかりか、省資源、省
エネルギー、環境保全に対して逆行するという新たな問
題も生じる。

【００１０】従って、本発明の目的は、表面処理用の液
体の使用量を増加させることなく、被処理材の裏面に付
着した汚染物質による被処理材の表面へ汚染を確実に抑
制することができる被処理材の液体処理装置、ウエハの
液体処理装置、液体処理方法、並びに半導体装置の製造
方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の被処理材の液体処理装置は、（イ）被処理材の一方の面を上に向けた状態でこの一方
の面に液体による処理を施す第１の液体処理手段と、（ロ）被処理材の他方の面を上に向けた状態でこの他方
の面に液体による処理を施す第２の液体処理手段と、（ハ）被処理材の一方の面を上に向けた状態で被処理材
を前記第１の液体処理手段に搬入する第１の搬送手段
と、（ニ）被処理材の一方の面を上に向けた状態で被処理材
をこの第１の液体処理手段から搬出し、次いで、被処理
材の他方の面を上に向けた状態とし、この状態で被処理
材を前記第２の液体処理手段に搬入する第２の搬送手段
と、（ホ）被処理材の他方の面を上に向けた状態で被処理材
を第２の液体処理手段から搬出する第３の搬送手段、か
ら成ることを特徴とする。

【００１２】上記の目的を達成するための本発明のウエ
ハの液体処理装置は、（イ）ウエハの一方の面を上に向けた状態で該一方の面
に液体による処理を施す第１の液体処理手段と、（ロ）該ウエハの他方の面を上に向けた状態で該他方の
面に液体による処理を施す第２の液体処理手段と、（ハ）ウエハの一方の面を上に向けた状態でウエハを前
記第１の液体処理手段に搬入する第１の搬送手段と、（ニ）ウエハの一方の面を上に向けた状態でウエハを該
第１の液体処理手段から搬出し、次いで、ウエハの他方
の面を上に向けた状態とし、この状態でウエハを前記第
２の液体処理手段に搬入する第２の搬送手段と、（ホ）ウエハの他方の面を上に向けた状態でウエハを該
第２の液体処理手段から搬出する第３の搬送手段、から
成ることを特徴とする。

【００１３】本発明の被処理材の液体処理装置あるいは
ウエハの液体処理装置（以下、これらを総称して、単に
液体処理装置と呼ぶ場合がある）においては、第１及び
第２の液体処理手段はスプレー型処理装置から成ること
が好ましい。

【００１４】本発明の液体処理装置においては、第１及
び第２の液体処理手段のそれぞれには、独立した液体供
給手段及び液体排出手段が備えられている形態、あるい
は又、第１及び第２の液体処理手段のそれぞれには、液
体供給手段及び液体排出手段が備えられており、一方の
液体処理手段の液体排出手段は他方の液体処理手段の液
体供給手段に接続されている形態を挙げることができ
る。

【００１５】本発明の液体処理装置においては、前記第
３の搬送手段の下流に、被処理材乾燥手段、及びこの被
処理材乾燥手段から被処理材あるいはウエハを搬出する
第４の搬送手段を更に備えていることが好ましい。

【００１６】各搬送手段は被処理材あるいはウエハの端
面とのみ接触することが望ましい。

【００１７】上記の目的を達成するための本発明の被処
理材の液体処理方法は、（イ）被処理材の一方の面を上に向けた状態で該一方の
面に液体による処理を施す第１の液体処理工程と、（ロ）被処理材の他方の面を上に向けた状態とする被処
理材反転工程と、（ハ）被処理材の他方の面を上に向けた状態で該他方の
面に液体による処理を施す第２の液体処理工程、から成
ることを特徴とする。

【００１８】上記の目的を達成するための本発明の半導
体装置の製造方法は、（イ）ウエハの一方の面を上に向けた状態で該一方の面
に液体による処理を施す第１の液体処理工程と、（ロ）該ウエハの他方の面を上に向けた状態とするウエ
ハ反転工程と、（ハ）該ウエハの他方の面を上に向けた状態で該他方の
面に液体による処理を施す第２の液体処理工程、から成
ることを特徴とする。

【００１９】本発明の被処理材の液体処理方法あるいは
半導体装置の製造方法（以下、これらを総称して、液体
処理方法等と呼ぶ場合がある）においては、第１及び第
２の液体処理工程は、液体のスプレー工程から成ること
が望ましい。

【００２０】本発明の液体処理方法等においては、第１
及び第２の液体処理工程で、独立した液体供給手段から
液体が供給され、そして独立した液体排出手段にて液体
が排出される態様、あるいは又、第２の液体処理工程に
て使用された液体を第１の液体処理工程に供給する態様
を挙げることができる。

【００２１】本発明の液体処理方法等においては、第２
の液体処理工程の後、被処理材を乾燥する乾燥工程を更
に含むことができる。

【００２２】

【作用】本発明においては、液体によって処理すべき被
処理材あるいはウエハの面を常に上に向けた状態として
液体による処理を行う。従って、液体による被処理材あ
るいはウエハの処理を均一に行うことができる。しか
も、第１の液体処理手段と第２の液体処理手段によっ
て、別個独立して第１の液体処理及び第２の液体処理を
行うので、各処理工程にて用いられる液体を分離でき、
液体による被処理材あるいはウエハの汚染発生を効果的
に防止できるだけでなく、液体の使用量の低減を図るこ
とができる。各液体処理手段をスプレー型処理装置とす
ることによって、一層均一な液体処理を行うことができ
る。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を説明する。

【００２４】図１の（Ａ）及び（Ｂ）に、本発明の被処
理材の液体処理装置あるいはウエハの液体処理装置の具
体例を示す。尚、以下の説明においては、これらを、単
に、液体処理装置と呼ぶ。図１の（Ａ）は液体処理装置
の模式的な平面図である。また、図１の（Ｂ）は模式的
な正面図であり、液体処理装置の側壁を透視したときの
図である。液体処理装置は、例えばウエハである被処理
材７０をローディングするローディング部ＬＤ、例えば
被処理材７０の裏面を洗浄するための洗浄用チャンバで
ある第１の処理部１０、例えば被処理材７０の表面（お
もてめん）を洗浄するための洗浄用チャンバである第２
の処理部２０、被処理材７０を乾燥させるための被処理
材乾燥部３０、及び被処理材７０をアンロードするため
のアンロード部ＵＬＤの、計５つの機能部エリアから構
成されている。

【００２５】第１の処理部１０には、被処理材７０の一
方の面を上に向けた状態でこの一方の面に液体による処
理を施す第１の液体処理手段が備えられている。第１の
液体処理手段は、好ましくはスプレー型処理装置から成
る。即ち、第１の液体処理手段は、具体的には、被処理
材７０の端面を把持するチャック１２、チャック１２を
回転させるためのモータ１１、及び液体を被処理材７０
にスプレーするためのスプレーノズル１３，１４から構
成されている。

【００２６】第２の処理部２０には、被処理材７０の他
方の面を上に向けた状態でこの他方の面に液体による処
理を施す第２の液体処理手段が備えられている。第２の
液体処理手段も、好ましくはスプレー型処理装置から成
る。即ち、第２の液体処理手段は、具体的には、被処理
材７０の端面を把持するチャック２２、チャック２２を
回転させるためのモータ２１、及び液体を被処理材７０
にスプレーするためのスプレーノズル２３，２４から構
成されている。

【００２７】液体処理装置には、更に、第１の搬送手段
４１、第２の搬送手段４２、及び第３の搬送手段４３が
備えられている。各搬送手段は、被処理材７０の端面と
のみ接触する。第１の搬送手段４１は、被処理材７０の
一方の面を上に向けた状態で被処理材７０をローディン
グ部ＬＤから第１の液体処理手段に搬入する。第２の搬
送手段４２は、被処理材７０の一方の面を上に向けた状
態で被処理材７０を第１の液体処理手段から搬出し、次
いで、被処理材７０の他方の面を上に向けた状態とし、
即ち、被処理材７０を１８０度回転（反転）させ、この
状態で被処理材７０を第２の液体処理手段に搬入する。
第３の搬送手段４３は、被処理材７０の他方の面を上に
向けた状態で被処理材７０を第２の液体処理手段から搬
出する。

【００２８】第３の搬送手段４３の下流には被処理材乾
燥部３０が備えられている。被処理材乾燥部３０には被
処理材乾燥手段が配設されている。被処理材乾燥手段
は、具体的には、被処理材７０の端面を把持するチャッ
ク３２、チャック３２を回転させるためのモータ３１、
及び例えば純水から成る液体を被処理材７０にスプレー
するためのスプレーノズル３４から構成されている。液
体処理装置には、更に、被処理材乾燥手段から被処理材
７０を搬出する第４の搬送手段４４が備えられている。
第３の搬送手段４３によって被処理材乾燥部３０に搬入
された被処理材７０は、被処理材乾燥部３０にて乾燥処
理が施され、第４の搬送手段４４によってアンロード部
ＵＬＤに搬送される。

【００２９】第１の搬送手段４１、第３の搬送手段４３
及び第４の搬送手段４４は、被処理材搬送用の多関節ロ
ボットから成り、被処理材７０は、端面（周辺）部分の
接触のみで固定される。第２の搬送手段４２も被処理材
搬送用の多関節ロボットから成るが、第１の搬送手段４
１等と比較して、被処理材７０を１８０度回転（反転）
できる機能が付加されている点が異なる。第１の搬送手
段４１及び第２の搬送手段４２を、図２及び図３に模式
的に図示する。尚、第３の搬送手段４３及び第４の搬送
手段４４を第１の搬送手段４１の動きと同様としてもよ
いし、どちらか一方を搬送手段４２と同様とし、ローデ
ィング部ＬＤとアンロード部ＵＬＤの両方において、同
じ方向に被処理材７０の表面が向くようにしてもよい。

【００３０】図２の（Ａ）に示した第１の搬送手段４１
は３つの腕部材４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃから構成されて
おり、各腕部材はそれぞれ１つの垂直軸で連結されてお
り、かかる垂直軸を中心に回動可能である。腕部材４１
Ｃの先端には、被処理材７０を固定するための把持部４
１Ｄが配設されている。図２の（Ｂ）〜（Ｅ）に、腕部
材４１Ｃの先端の模式的な側面図及び平面図を示す。被
処理材７０を固定する前には、把持部４１Ｄは開いてお
り（図２の（Ｂ）及び（Ｃ）参照）、把持部４１Ｄが相
互に近づく方向に動くことで、把持部４１は被処理材７
０を把持、固定する。把持部４１Ｄの内側側壁には切欠
きが設けられており、これによって、搬送手段１１は被
処理材７０の端面とのみ接触する。各腕部材及び把持部
は、例えばサーボモータによって動かされる。

【００３１】図３の（Ａ）に示した第２の搬送手段は４
つの腕部材４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄから構成さ
れており、各腕部材はそれぞれ１つの垂直軸で連結され
ており、かかる垂直軸を中心に回動可能である。腕部材
４２Ｄの先端には、被処理材７０を固定するための把持
部４２Ｅが配設されている。腕部材の軸線を中心に、腕
部材４２Ｄは腕部材４２Ｃに対して回動可能である。こ
れによって、第２の搬送手段４２は、被処理材７０を１
８０度回転（反転）できる。図３の（Ｂ）には、第２の
搬送手段４２が、第１の液体処理手段（図示せず）から
被処理材７０を搬出する状態を示す。図３の（Ｃ）に
は、第２の搬送手段４２が、第２の液体処理手段（図示
せず）の上方で被処理材７０を反転している最中の状態
を示す。図３の（Ｄ）には、第２の搬送手段４２が、第
２の液体処理手段（図示せず）に被処理材７０を載置す
る状態を示す。尚、搬送手段の構造は、以上に説明した
構造に限定されず、如何なる構造とすることもできる。

【００３２】ウエハから成る被処理材７０を必要に応じ
て昇降させる必要があるので、第１の搬送手段４１、第
２の搬送手段４２、第３の搬送手段４３及び第４の搬送
手段４４には昇降機能を付加することが望ましい。即
ち、これらの搬送手段を、例えば昇降装置に載置するこ
とが望ましい。例えば、第１の液体処理手段を構成する
チャック１２に、被処理材７０を第１の搬送手段４１を
用いて載置する場合の第１の搬送手段４１の動きを図４
に模式的に示す。尚、昇降装置の図示、及び把持部４１
Ｄの図示は省略した。ローディング部ＬＤ及びアンロー
ド部ＵＬＤの被処理材を収納するキャリア部７１，７２
に、この昇降動作を行う機能を付加してもよい。

【００３３】図１及び図４に、各チャンバ内で被処理材
７０を固定するためのチャック１２，２２，３２を示
す。各チャックの構造は基本的には同一である。各チャ
ックは、被処理材７０を固定し回転することが可能であ
る。チャックは、モータ１１，２１，３１によって回転
させられる。図４に示したチャックは、チャック部１２
Ａに固定用の邪魔板あるいは爪１２Ｂを取り付けた構造
を有する。この場合、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すよ
うに、チャックの上方から被処理材７０を降ろしてチャ
ック部１２Ａに被処理材７０を固定する。尚、被処理材
７０を固定しない場合にはチャック部の上端が開いた状
態となり（図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示した被処理材乾
燥部３０に設けられたチャック３２を参照）、被処理材
７０を固定して回転させるときのみ、チャック部が閉じ
る構造とすることもできる（図１の（Ａ）及び（Ｂ）に
示した第１の処理部１０に設けられたチャック１２を参
照）。尚、チャックの構造は、以上に説明した構造に限
定されず、如何なる構造とすることもできる。

【００３４】各スプレーノズル１３，２３から、被処理
材７０の上面に薬液や洗浄液等から成る液体がスプレー
される。また、各スプレーノズル１４，２４，３４か
ら、被処理材７０の上面にリンスのための純水から成る
液体がスプレーされる。図５に、被処理材７０の上面に
液体をスプレーノズルにてスプレーする方法を示す。ス
プレーノズルからの液体のスプレーは、被処理材７０を
回転しながら行ってもよいし（図５の（Ａ）参照）、静
止状態の被処理材７０の上面にスプレーノズルから液体
をスプレーして、被処理材７０の上面にある所定時間、
液盛りし放置した後に（図５の（Ｂ）参照）、被処理材
７０を回転させてもよい。尚、図５の（Ａ）に示すよう
に、スプレーノズルを被処理材７０の半径方向に移動さ
せ、被処理材７０の上面全体に液体をスプレーできる構
造とすることが望ましい。

【００３５】図６には、薬品、洗浄液やリンス液等から
成る液体の流れを示す。第１及び第２の液体処理手段の
それぞれには、独立した液体供給手段及び液体排出手段
が備えられている。第１の液体処理手段に備えられた液
体供給手段は、液体を貯蔵するタンク５０Ａ、配管５１
Ａ、フィルター５２Ａ、ポンプ５３Ａから構成されてい
る。タンク５０Ａにはヒーター（図示せず）を配設し、
タンク５０Ａ内の液体を所望の温度に制御することが望
ましい。配管５１Ａはスプレーノズル１３に接続されて
いる。液体排出手段は配管５４Ａから成り、第１の処理
部１０から排出された液体はタンク５０Ａに回収され
る。このような系により、液体を循環しながら再利用す
る。第２の液体処理手段に備えられた液体供給手段及び
液体排出手段も同様の構造とすることができる。尚、第
２の液体処理手段に関しては、参照番号に「Ｂ」を付し
た。第１の液体供給手段には、純水にて被処理材７０を
リンスするための配管５５Ａがスプレーノズル１４に接
続されている。また、第１の処理部１０から排液を排出
するためのドレイン部５６Ａが、第１の処理部１０の底
部に設けられている。図中５７Ａ，５８Ａ，５９Ａ，６
０Ａ，６１Ａ，６２Ａはバルブである。

【００３６】第１及び第２の液体処理手段をこのような
構成にすることで、被処理材７０の一方の面を処理した
液体と他方の面を処理した液体とが混ざり合うことがな
く、液体による処理材の汚染発生を効果的に防止するこ
とができる。また、被処理材７０の一方の面を処理する
ための液体の交換頻度と、被処理材７０の他方の面を処
理するための液体の交換頻度を異ならせることができ、
更には、液体の損失を抑制することができるので、液体
の使用量の低減を図ることができる。また、被処理材７
０の一方の面を処理する液体の種類と、他方の面を処理
する液体の種類を変えることができ、被処理材７０の表
面と裏面の異なる処理を１回の液体処理にて行うことが
可能である。

【００３７】あるいは又、図７に示すように、第１及び
第２の液体処理手段のそれぞれには、液体供給手段及び
液体排出手段が備えられており、一方の液体処理手段
（例えば、第２の液体処理手段）の液体排出手段の配管
５４Ｂが他方の液体処理手段（例えば、第１の液体処理
手段）の液体供給手段のタンク５０Ａに接続されている
形態であってもよい。第１及び第２の液体処理手段をこ
のような構成にすることで、場合によっては、液体によ
る処理材の汚染発生を効果的に防止することができ、し
かも液体の総使用量を減少させることが可能になる。

【００３８】図８には、被処理材７０を乾燥させるため
の被処理材乾燥部３０内でのリンス液のフローを示す。
この被処理材乾燥部３０では洗浄液を使用しないため、
スプレーノズル３４からスプレーされたリンス液は、全
てドレイン部から排出される。

【００３９】以下、液体処理装置を上から眺めた図であ
る図９〜図１５を参照して、本発明の被処理材の液体処
理方法あるいは半導体装置の製造方法を説明する。尚、
説明の上で直接関係の無い部分の図示は省略した。

【００４０】液体処理装置で、例えばウエハから成る被
処理材７０の洗浄を行う場合には、被処理材７０を１枚
ずつ洗浄する。即ち、ローディング部ＬＤから第１の処
理部１０、第２の処理部２０、被処理材乾燥部３０、及
びアンロード部ＵＬＤの５つの機能部エリアに順に被処
理材７０を１枚ずつ送り、被処理材７０の液体による処
理を行う。尚、汚染の度合が高い面を先に処理すること
が望ましい。被処理材７０が例えばウエハから成る場合
には、ウエハの鏡面及び裏面の洗浄は、第１の処理部１
０及び第２の処理部２０のいずれの方で液体による処理
を行ってもよいが、裏面の方を先ず第１の処理部１０で
例えば洗浄することが望ましい。

【００４１】［工程−１００］（第１の液体処理工程）先ず、被処理材７０の一方の面を上に向けた状態でこの
一方の面に液体による処理を施す。そのために、被処理
材７０の一方の面を上に向けた状態で被処理材７０を第
１の液体処理手段に搬入する第１の搬送手段４１を用い
て、例えばウエハから成る被処理材７０を、ローディン
グ部ＬＤから、例えば被処理材７０の裏面を洗浄するた
めの洗浄用チャンバである第１の処理部１０に搬入す
る。尚、図９の（Ａ）には、第１の搬送手段４１によっ
てキャリア部７１から被処理材７０を搬出する状態を示
す。また、図９の（Ｂ）には、第１の搬送手段４１によ
って被処理材７０を第１の液体処理手段のチャック１２
に搬入する状態を示す。そして、被処理材７０の一方の
面（例えば裏面）を上に向けた状態で被処理材７０の端
面をチャック１２で把持し、チャック１２をモータ１１
で回転させる。

【００４２】第１の液体処理手段のバルブ５７Ａ，５８
Ａを閉じておき、バルブ５９Ａ，６０Ａを開き、例えば
洗浄液をスプレーノズル１３から被処理材７０の一方の
面にスプレーし、一方の面（例えば裏面）に液体による
処理を施す（図１０の（Ａ）参照）。尚、液体の供給・
排出系は図６あるいは図７に示した系を用いることがで
きる。その後、バルブ５９Ａ，６０Ａを閉じ、バルブ６
１Ａを開く。そして、バルブ６２Ａを開き、純水をスプ
レーノズル１４から被処理材７０の一方の面にスプレー
してリンスを行い、処理後の純水をドレイン部５６Ａか
ら排出する（図１０の（Ｂ）参照）。尚、この際、バル
ブ５８Ａを開いておき、液体の循環・濾過を常時行うこ
とが望ましい。以上の操作が完了したならば、純水のス
プレーを止め、ドレイン部５６Ａのバルブ６１Ａを閉じ
る。そして、モータ１１を停止させる。尚、所定回数の
被処理材７０の処理を行った液体や、所定時間、被処理
材７０の処理を行った液体は、バルブ５７Ａを開いてタ
ンク５０Ａから排出した後、新たに洗浄液等の液体をタ
ンク５０Ａに供給・調製することが望ましい。

【００４３】［工程−１１０］（被処理材反転工程）次に、被処理材７０の他方の面を上に向けた状態とす
る。そのために、第２の搬送手段４２を用いて、被処理
材７０の一方の面（例えば裏面）を上に向けた状態で被
処理材７０を第１の液体処理手段から搬出し（図１１の
（Ａ）参照）、次いで、被処理材７０を１８０度回転
（反転）させて、被処理材７０の他方の面（例えば表
面）を上に向けた状態とし、この状態で被処理材７０を
第２の液体処理手段に搬入する。尚、図１１の（Ｂ）に
は、第２の液体処理手段の上方で、第２の搬送手段４２
によって被処理材７０が９０度回転させられている状態
を示す。そして、第２の液体処理手段のチャック２２に
よって、被処理材７０を把持する（図１２の（Ａ）参
照）。

【００４４】［工程−１２０］（第２の液体処理工程）その後、被処理材７０の他方の面（例えば表面）を上に
向けた状態でこの他方の面に液体による処理を施す（図
１２の（Ｂ）及び図１３の（Ａ）参照）。この工程は、
第２の液体処理手段を用いる点を除き、実質的には［工
程−１００］と同様とすることができるので、詳細な説
明は省略する。

【００４５】［工程−１３０］（乾燥工程）次に、第３の搬送手段４３を用いて、被処理材の他方の
面（例えば表面）を上に向けた状態で被処理材７０を第
２の液体処理手段から搬出し（図１３の（Ｂ）参照）、
第３の搬送手段の下流に配設された被処理材乾燥部３０
に搬入する（図１４の（Ａ）参照）。そして、被処理材
乾燥部３０に配設された被処理材乾燥手段にて被処理材
７０を乾燥する。即ち、被処理材７０の端面をチャック
３２で把持し、モータ３１によってチャック３２を回転
させながら、例えば純水から成る液体をスプレーノズル
３４を介して被処理材７０にスプレーする（図１４の
（Ｂ）参照）。その後、スプレーを止め、チャック３２
を回転させ続けて、遠心力によって被処理材７０から液
体を除去し、被処理材７０を乾燥させる。その後、第４
の搬送手段４４を用いて、被処理材乾燥手段から被処理
材７０を搬出し（図１５の（Ａ）参照）、アンロード部
ＵＬＤに被処理材７０を搬入し、被処理材７０をキャリ
ア部７２に収納する（図１５の（Ｂ）参照）。

【００４６】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。実施例にて説明した液体処理装置の構造は例示であ
り、適宜設計変更することができる。

【００４７】実施例においては、専らウエハから成る被
処理材の洗浄を例にとり説明したが、本発明の被処理材
の液体処理装置並びに液体処理方法は他の被処理材の液
体処理にも適用することができる。ウエハだけでなく、
レチクル、その他、如何なる被処理材に対しても本発明
を適用することができる。また、実施例にて説明した処
理用の液体は例示であり、適宜変更することができる。

【００４８】例えば、被処理材をウエハとし、ウエハの
裏面に形成された酸化膜を除去する場合に、本発明の被
処理材の液体処理装置、ウエハの液体処理装置、液体処
理方法、並びに半導体装置の製造方法を適用することが
できる。例えばＲＴＡ（Rapid Thermal Annealing）法
にてウエハをアニール処理する場合の温度制御は、ウエ
ハの裏面からの熱放射を放射温度計にて測定することで
行う。この場合、ウエハの裏面に酸化膜が形成されてい
ると、放射温度計によるウエハの温度測定に誤差が生じ
る。それ故、ウエハの裏面に形成された酸化膜を除去す
る必要がある。この場合には、第１の液体処理手段にお
いて、ウエハの裏面にフッ酸やリンス液をスプレーし
て、ウエハの裏面に形成された酸化膜の除去を行う。そ
の後、第２の液体処理手段において、ウエハの表面にリ
ンス液をスプレーして、ウエハの表面の洗浄を行う。

【００４９】尚、ウエハの裏面に形成されたシリコンナ
イトライドを除去する場合には、第１の液体処理手段に
おいて、１５０゜Ｃ前後に加熱したＨ₃ＰＯ₄を液体とし
て用いればよい。また、ウエハの裏面に形成されたポリ
シリコンを除去する場合には、第１の液体処理手段にお
いて、ＫＯＨを液体として用いればよい。更に、被処理
材裏面のパーティクルやメタルを除去するためには、第
１の液体処理手段において、ＮＨ₄ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ₂＋Ｈ₂Ｏ
混合液やＨＣｌ＋Ｈ₂Ｏ₂＋Ｈ₂Ｏ混合液、あるいは希フ
ッ酸等を液体として用いればよい。

【００５０】尚、第２の液体処理手段においては、ウエ
ハの表面に形成されたレジスト材を剥離するためにＨ₂
ＳＯ₄＋Ｈ₂Ｏ₂混合液を用いたり、自然酸化膜の除去の
ために希フッ酸を用いたり、パーティクルやメタル除去
のためにＮＨ₄ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ₂＋Ｈ₂Ｏ混合液やＨＣｌ＋Ｈ
₂Ｏ₂＋Ｈ₂Ｏ混合液を用いればよい。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明の被処理材の液体
処理装置、ウエハの液体処理装置、液体処理方法、並び
に半導体装置の製造方法においては、被処理材あるいは
ウエハの一方の面と他方の面を処理する液体がそれぞれ
分離できるため、被処理材あるいはウエハの処理効果が
著しく向上する。即ち、被処理材あるいはウエハの例え
ば裏面の汚染物質が表面を汚染することを効果的に抑制
できる。これにより、例えば半導体装置の性能（信頼性
等）の向上と、製造歩留りの向上、製造コストの低減が
可能となる。更に、被処理材あるいはウエハの一方の面
を処理した液体と、裏面を処理した液体を分離して回収
するため、液体の再利用や液体交換頻度の低減が可能と
なり、ひいては、薬品の使用量や廃棄量の低減につなが
ることから、省資源、省エネ、環境保全、薬品経費の低
減が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体処理装置の模式的な平面図及び正
面図である。

【図２】第１の搬送手段の動きを模式的に示す図であ
る。

【図３】第２の搬送手段の動きを模式的に示す図であ
る。

【図４】第１の搬送手段の昇降を模式的に示す図、及び
チャックの模式図である。

【図５】被処理材の上面に液体をスプレーノズルにてス
プレーする方法を模式的に示す図である。

【図６】液体供給手段及び液体排出手段の構成を模式的
に示す図である。

【図７】液体供給手段及び液体排出手段の構成を模式的
に示す図である。

【図８】被処理材乾燥部内でのリンス液のフローを模式
的に示す図である。

【図９】本発明の被処理材の液体処理方法あるいは半導
体装置の製造方法を説明するための模式図である。

【図１０】図９に引き続き、本発明の被処理材の液体処
理方法あるいは半導体装置の製造方法を説明するための
模式図である。

【図１１】図１０に引き続き、本発明の被処理材の液体
処理方法あるいは半導体装置の製造方法を説明するため
の模式図である。

【図１２】図１１に引き続き、本発明の被処理材の液体
処理方法あるいは半導体装置の製造方法を説明するため
の模式図である。

【図１３】図１２に引き続き、本発明の被処理材の液体
処理方法あるいは半導体装置の製造方法を説明するため
の模式図である。

【図１４】図１３に引き続き、本発明の被処理材の液体
処理方法あるいは半導体装置の製造方法を説明するため
の模式図である。

【図１５】図１４に引き続き、本発明の被処理材の液体
処理方法あるいは半導体装置の製造方法を説明するため
の模式図である。

【符号の説明】

１０第１の処理部２０第２の処理部３０被処理材乾燥部ＬＤローディング部ＵＬＤアンロード部１１，２１，３１モータ１２，２２，３２チャック１３，１４，２３，２４，３４スプレーノズル４１第１の搬送手段４２第２の搬送手段４３第３の搬送手段４４第４の搬送手段５０Ａ，５０Ｂタンク５１Ａ，５１Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ，５５Ａ，５５Ｂ配
管５２Ａ，５２Ｂフィルター５３Ａ，５３Ｂポンプ５６Ａ，５６Ｂドレイン部５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ，５９Ａ，５９Ｂ，６
０Ａ，６０Ｂ，６１Ａ，６１Ｂバルブ７０被処理材７１、７２キャリア部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）被処理材の一方の面を上に向けた状
態で該一方の面に液体による処理を施す第１の液体処理
手段と、（ロ）該被処理材の他方の面を上に向けた状態で該他方
の面に液体による処理を施す第２の液体処理手段と、（ハ）被処理材の一方の面を上に向けた状態で被処理材
を前記第１の液体処理手段に搬入する第１の搬送手段
と、（ニ）被処理材の一方の面を上に向けた状態で被処理材
を該第１の液体処理手段から搬出し、次いで、被処理材
の他方の面を上に向けた状態とし、この状態で被処理材
を前記第２の液体処理手段に搬入する第２の搬送手段
と、（ホ）被処理材の他方の面を上に向けた状態で被処理材
を該第２の液体処理手段から搬出する第３の搬送手段、から成り、第１及び第２の液体処理手段のそれぞれには、液体供給
手段及び液体排出手段が備えられており、一方の液体処
理手段の液体排出手段は他方の液体処理手段の液体供給
手段に接続されていることを特徴とする被処理材の液体
処理装置。
【請求項２】第１及び第２の液体処理手段はスプレー型
処理装置から成ることを特徴とする請求項１に記載の被
処理材の液体処理装置。
【請求項３】前記第３の搬送手段の下流に、被処理材乾
燥手段、及び該被処理材乾燥手段から被処理材を搬出す
る第４の搬送手段を更に備えていることを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の被処理材の液体処理装置。
【請求項４】各搬送手段は被処理材の端面とのみ接触す
ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１
項に記載の被処理材の液体処理装置。
【請求項５】（イ）被処理材の一方の面を上に向けた状
態で該一方の面に液体による処理を施す第１の液体処理
工程と、（ロ）該被処理材の他方の面を上に向けた状態とする被
処理材反転工程と、（ハ）該被処理材の他方の面を上に向けた状態で該他方
の面に液体による処理を施す第２の液体処理工程、から成り、第２の液体処理工程にて使用された液体を第１の液体処
理工程に供給することを特徴とする被処理材の液体処理
方法。
【請求項６】第１及び第２の液体処理工程は、液体のス
プレー工程から成ることを特徴とする請求項５に記載の
被処理材の液体処理方法。
【請求項７】第２の液体処理工程の後、被処理材を乾燥
する乾燥工程を更に含むことを特徴とする請求項５又は
請求項６に記載の被処理材の液体処理方法。
【請求項８】（イ）ウエハの一方の面を上に向けた状態
で該一方の面に液体による処理を施す第１の液体処理手
段と、（ロ）該ウエハの他方の面を上に向けた状態で該他方の
面に液体による処理を施す第２の液体処理手段と、（ハ）ウエハの一方の面を上に向けた状態でウエハを前
記第１の液体処理手段に搬入する第１の搬送手段と、（ニ）ウエハの一方の面を上に向けた状態でウエハを該
第１の液体処理手段から搬出し、次いで、ウエハの他方
の面を上に向けた状態とし、この状態でウエハを前記第
２の液体処理手段に搬入する第２の搬送手段と、（ホ）ウエハの他方の面を上に向けた状態でウエハを該
第２の液体処理手段から搬出する第３の搬送手段、から成り、第１及び第２の液体処理手段のそれぞれには、液体供給
手段及び液体排出手段が備えられており、一方の液体処
理手段の液体排出手段は他方の液体処理手段の液体供給
手段に接続されていることを特徴とするウエハの液体処
理装置。
【請求項９】第１及び第２の液体処理手段はスプレー型
処理装置から成ることを特徴とする請求項８に記載のウ
エハの液体処理装置。
【請求項１０】前記第３の搬送手段の下流に、被処理材
乾燥手段、及び該被処理材乾燥手段から被処理材を搬出
する第４の搬送手段を更に備えていることを特徴とする
請求項８又は請求項９に記載のウエハの液体処理装置。
【請求項１１】各搬送手段は被処理材の端面とのみ接触
することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれ
か１項に記載のウエハの液体処理装置。
【請求項１２】（イ）ウエハの一方の面を上に向けた状
態で該一方の面に液体による処理を施す第１の液体処理
工程と、（ロ）該ウエハの他方の面を上に向けた状態とするウエ
ハ反転工程と、（ハ）該ウエハの他方の面を上に向けた状態で該他方の
面に液体による処理を施す第２の液体処理工程、から成り、第２の液体処理工程にて使用された液体を第１の液体処
理工程に供給することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
【請求項１３】第１及び第２の液体処理工程は、液体の
スプレー工程から成ることを特徴とする請求項１２に記
載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】第２の液体処理工程の後、被処理材を乾
燥する乾燥工程を更に含むことを特徴とする請求項１２
又は請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。