JP3992488B2 - 液処理装置および液処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ基板等の各種基板に対して液処理や乾燥処理を施す液処理装置と液処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイスの製造工程においては、基板としての半導体ウエハを所定の薬液や純水等によって洗浄することによって、ウエハからパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーション、エッチング処理後のポリマー等を除去するウエハ洗浄装置や、窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスや揮発性および親水性の高いＩＰＡ蒸気等によってウエハから液滴を取り除いてウエハを乾燥させるウエハ乾燥装置が使用されている。
【０００３】
このような洗浄・乾燥装置としては、複数枚のウエハをバッチ式に処理するものが知られており、例えば、複数枚のウエハがその主面が略平行になるようにして収容された容器を洗浄・乾燥装置の所定位置に載置し、搬送機構を用いてこの容器内に収容された複数のウエハを同時に取り出して、ウエハを保持するロータに移し替え、チャンバ内においてロータに保持されたウエハに所定の液処理と乾燥処理を施した後に、再び搬送機構を用いて容器へウエハを搬送するという作業が行われる。
【０００４】
ここで洗浄から乾燥に至る工程については、薬液を用いた薬液処理の後にＩＰＡを用いて薬液を洗い流し、次いで純水を用いた水洗処理を行い、最後にＩＰＡ蒸気やＮ２ガス乾燥処理を行うという処理工程が一般的に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、このような一連の処理工程において、ＩＰＡによって薬液を洗い流す処理工程を省いて処理工程を短縮し、スループットを向上させたいという要望や、ＩＰＡを使用しないようにすることで処理コストを低減させたいという要望が大きくなっている。ところが、薬液処理の後にはチャンバの内壁等に薬液が付着しており、またチャンバ底部にも薬液が完全には排出されずにある程度の量が残留しているために、このような状態で薬液処理の後に水洗処理を行うと、薬液が純水により希釈されることによって、例えば、強アルカリ性水溶液が生成する。この強アルカリ性水溶液がチャンバ内にある程度長い時間存在すると、ウエハがダメージを受けるおそれがある。
【０００６】
また、一般的に、液処理を行う処理空間を形成するチャンバは液処理中には処理液が外部に飛散しないようにシール構造を有し、このシール部についてはゴム等のシール材が用いられることが一般的である。このようなシール材は薬液等による劣化や経時的な劣化が生ずるために突発的にまたは定期的に交換する必要が生じるが、従来の液処理装置では、シール材を交換するためにチャンバ自体を取り外さなければならない等、作業性やメンテナンス性は必ずしも良いものではなかった。
【０００７】
さらに、薬液処理や乾燥処理時において、基板の主面のパーティクル付着量が少なく、薬液滴等の痕跡が残り難いようにすることにより、基板の品質を高く保持し、信頼性を高めることが求められているが、未だ十分とは言えない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、処理液が混合されることによって基板に損傷が生ずることを防止した液処理装置と液処理方法を提供することを目的とする。また本発明は、異なる処理液の混合を防止するために中間的に使用されていた処理液を使用することなく液処理を行うことを可能とする液処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、複数の基板に処理液を供給して液処理を行う液処理装置であって、前記複数の基板を所定間隔で保持可能なロータと、前記複数の基板に対して処理を行う処理位置と、この処理位置とは別の位置にある退避位置との間でスライド自在に設けられ、前記処理位置において前記ロータを収容する処理室を形成するチャンバと、前記処理室内に収容された基板に前記処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、前記チャンバを洗浄するクリーニング機構と、を具備し、前記クリーニング機構は、前記チャンバが前記退避位置にあるときに、前記チャンバとの間で洗浄処理室を形成するように設けられた洗浄処理室形成用部材と、前記洗浄処理室に洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズルと、前記洗浄処理室に乾燥用ガスを吐出するガス吐出ノズルと、
を有することを特徴とする液処理装置、が提供される。
【００１０】
本発明の第２の観点によれば、固定して設けられた略筒状の外側チャンバと、前記外側チャンバの内部にある処理位置と、前記外側チャンバの外側にある退避位置との間でスライド自在に設けられた略筒状の内側チャンバと、前記内側チャンバが前記退避位置にあるときに、前記内側チャンバとの間で洗浄処理室を形成するように設けられた洗浄処理室形成用部材を有し、前記内側チャンバを前記退避位置において洗浄するクリーニング機構と、を具備した液処理装置を用いて、複数の基板を所定間隔で保持可能なロータに保持された基板に処理液を供給して液処理を行う液処理方法であって、前記処理位置において前記内側チャンバを用いて前記基板の液処理を行う第１工程と、前記内側チャンバを退避させた後に前記外側チャンバを用いて前記基板の液処理を行う第２工程と、前記クリーニング機構による前記内側チャンバの洗浄処理を前記退避位置において所定のタイミングで行う第３工程と、を有することを特徴とする液処理方法、が提供される。
【００１１】
このような液処理装置と液処理方法によれば、チャンバのクリーニング機構が設けられているために、複数の処理液を連続して用いる液処理を行う場合において、ある処理液に対してその前段で使用された処理液が混入することが好ましくないときには、処理液を変えて液処理を行う前にチャンバの洗浄を行うことができる。これにより処理液のコンタミネーションの発生が防止され、処理液の特性を引き出して精度の高い液処理を行うことが可能となり、ひいては基板の品質を高く保持することが可能となる。
【００１２】
なお、チャンバとして内側チャンバと外側チャンバとからなる二重構造を有するチャンバを用いた場合には、一方のチャンバを用いて処理液による液処理を行った後に、他方のチャンバを用いて別の処理液による液処理を行うことができる。これによって処理液の混合を防止することが可能であり、また、スループットを向上させることができる。しかしながら、この場合には、あるバッチの基板について一連の処理が終了した後に、次のバッチの基板について液処理を開始するにあたって、最初に使用された一方のチャンバを清浄な状態に戻しておかなければならないという新たな問題が生ずる。本発明の液処理装置は、クリーニング機構を有していることから、このような二重構造を有するチャンバを用いることによって生ずる新たな問題をも解決することが可能であり、スループットの向上のみならず、処理コストの低減にも効果を奏する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について具体的に説明する。本発明の１つである液処理装置は、例えば、各種基板を被処理体とする洗浄処理装置や乾燥処理装置等に適用できるが、本実施形態においては、半導体ウエハ（ウエハ）の搬送、洗浄、乾燥をバッチ式に一貫して行うように構成された洗浄処理装置を例として説明することとする。
【００１４】
図１は洗浄処理装置１の外観を示す斜視図である。図１に示されるように、洗浄処理装置１は、複数枚のウエハＷを収容可能なフープ（Front Opening Unified Pod）Ｆを載置するためのフープステージ２ａ〜２ｃが設けられたフープ搬入出部２と、ウエハＷに対して洗浄処理を実施する洗浄処理ユニット３と、フープ搬入出部２と洗浄処理ユニット３との間に設けられ、ウエハＷの搬送を行うウエハ搬送ユニット４と、洗浄処理のための薬液を貯蔵等する薬液貯蔵ユニット５から主に構成されている。
【００１５】
また、洗浄処理装置１に設けられた各種の電動駆動機構や電子制御装置のための電源ボックス６と、洗浄処理装置１を構成する各ユニットの温度制御を行うための温度制御ボックス７が洗浄処理ユニット３の上部に設けられており、ウエハ搬送ユニット４の上部には、洗浄処理装置１に設けられた各種の表示パネルを制御する表示ボックス９と、ウエハ搬送ユニット４に設けられたウエハ搬送機構１６の制御装置が収容された搬送機構制御ボックス１０が設けられている。また、薬液貯蔵ユニット５の上部には各ボックスからの熱排気を集めて排気する熱排気ボックス８が設けられている。
【００１６】
図２に洗浄処理装置１の概略平面図を、図３に洗浄処理装置１の概略側面図を、図４に図３の概略側面図において一部の駆動機構を駆動させた状態を示した概略側面図をそれぞれ示す。ここで図２〜図４においては、フープ搬入出部２、洗浄処理ユニット３、ウエハ搬送ユニット４、薬液貯蔵ユニット５のみを示し、洗浄処理ユニット３、ウエハ搬送ユニット４、薬液貯蔵ユニット５の上部に設けられた電源ボックス６その他各種のボックス部については図示していない。また、後述するように、洗浄処理ユニット３は搬送部３ａと洗浄部３ｂとに分けられるが、図３および図４においては、搬送部３ａの概略構造が示されている。
【００１７】
フープステージ２ａ〜２ｃに載置されるフープＦは、ウエハＷを複数枚、例えば２５枚を所定間隔で主面が水平になるように収容することが可能となっており、フープＦの一側面にはウエハＷを搬入出するためのウエハ搬入出口が設けられている。フープＦはウエハ搬入出口を開閉する蓋体１１を有しており、この蓋体１１は、後述する蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃによってフープＦに脱着可能となっている。
【００１８】
ウエハ搬送ユニット４とフープ搬入出部２との間の境界壁１２には窓部１２ａ〜１２ｃが設けられており、フープＦに形成されたウエハ搬入出口の外周部が窓部１２ａ〜１２ｃを閉塞し、また、蓋体１１が蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃによって脱着可能な状態となるようにして、フープＦはフープステージ２ａ〜２ｃ上に載置される（図４参照）。
【００１９】
境界壁１２の内側（ウエハ搬送ユニット４側）には、窓部１２ａ〜１２ｃのそれぞれの位置に、窓部１２ａ〜１２ｃを開閉するシャッター１３ａ〜１３ｃとシャッター１３ａ〜１３ｃを昇降させる昇降機構１４ａ〜１４ｃからなる蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃが設けられている。蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃは図示しない吸着パッド等の蓋体把持手段を有しており、これによりフープＦの蓋体１１をシャッター１３ａ〜１３ｃとともに昇降させることができるようになっている。
【００２０】
フープＦがフープステージ２ａ〜２ｃに載置されていないときには、シャッター１３ａ〜１３ｃが窓部１２ａ〜１２ｃを閉塞した状態にあるため、外部からウエハ搬送ユニット４へのパーティクル等の侵入が防止される。一方、ウエハＷをフープＦから搬出し、またはフープＦへ搬入する際には、後述するウエハ搬送機構１６の搬送用ピック１７ａ・１７ｂがフープＦにアクセスできるように、シャッター１３ａ〜１３ｃおよびフープＦの蓋体１１が蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃにより降下され、窓部１２ａ〜１２ｃは開口した状態とされる。
【００２１】
ウエハ搬送ユニット４には、蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃのそれぞれに隣接して、フープＦ内のウエハＷの枚数を計測するためのウエハ検査機構１１０が設けられている。このウエハ検査機構１１０は、例えば、赤外線レーザを用いた発信部と受信部を有する反射式光センサ１１１を有している。モータ１１３を用いてガイド１１２に沿ってこの反射式センサ１１１をＺ方向（鉛直方向）にスキャンさせながら、ウエハＷに向けて赤外線レーザを発振しながらウエハＷの端面からの反射光を受信する。これによりフープＦに収容されたウエハＷの枚数や収容状態、例えば、ウエハＷが所定のピッチで略平行に１枚ずつ収容されているかどうか、２枚のウエハＷが重なって収容されていないかどうか、ウエハＷが段差ずれして斜めに収容されていないかどうか、ウエハＷがフープＦ内の所定位置から飛び出していないかどうか等を検査することができるようになっている。
【００２２】
なお、ウエハ搬送機構１６にウエハ検査機構１１０を取り付けて、ウエハ検査機構１１０をウエハ搬送機構１６とともに移動可能な構造とすれば、ウエハ検査機構１１０は１カ所のみに設ければよい。また、例えば、ウエハＷの収容枚数を確認するセンサと、ウエハＷの収容状態を検査するセンサを別に設けることもできる。さらに、蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃにウエハ検査機構１１０を取り付けてもよい。
【００２３】
ウエハ搬送ユニット４には、清浄な空気をウエハ搬送ユニット４内に送風するためのフィルターファンユニット（ＦＦＵ）２４ａが天井部に設けられている。このＦＦＵ２４ａからのダウンフローの一部は、窓部１２ａ〜１２ｃが開口されている状態において、窓部１２ａ〜１２ｃから外部に流れ出てフープステージ２ａ〜２ｃに載置されたフープＦに流入する。これによりフープＦ内のウエハＷに清浄な空気が供給されるため、ウエハＷへのパーティクルの付着が防止される。なお、ＦＦＵ２４ａの下部に図示しないイオナイザを設けてウエハＷの除電を行うこともできる。
【００２４】
ウエハ搬送ユニット４にはウエハ搬送機構１６が設けられている。このウエハ搬送機構１６は、Ｘ方向に延在するガイドを具備するリニア駆動機構１９と、ウエハＷを保持する搬送用ピック１７ａ・１７ｂと、搬送用ピック１７ａ・１７ｂをそれぞれ保持する保持部１８ａ・１８ｂと、搬送用ピック１７ａ・１７ｂおよび保持部１８ａ・１８ｂがそれぞれ取り付けられたスライド機構２０ａ・２０ｂと、スライド機構２０ａ・２０ｂが取り付けられた回転自在なテーブル２１と、テーブル２１を回転させる回転機構２２と、回転機構２２から上の部分を昇降させる昇降機構２３と、を有している。
【００２５】
ウエハ搬送機構１６に２系統の搬送用ピック１７ａ・１７ｂを設けることによって、例えば、搬送用ピック１７ａを未処理のウエハＷを搬送するために用い、搬送用ピック１７ｂを洗浄処理済みのウエハＷを搬送するために用いることができる。この場合には、例えば、１系統の搬送アームのみが設けられている場合と比較すると、未処理のウエハＷに付着していたパーティクル等が搬送アームに付着してさらに処理済みのウエハＷに付着するといった事態が有効に防止される。また、２系統の搬送アームを設けることによって、洗浄処理ユニット３との間で処理済みのウエハＷを受け取った直後に次の未処理のウエハＷを受け渡すことができる。
【００２６】
１個の搬送用ピック１７ａは１枚のウエハＷを搬送する。フープＦに収容されている２５枚のウエハＷを一度に搬送可能なように、２５個の搬送用ピック１７ａが略平行に所定間隔で保持部１８ａに保持されている。同様に２５個の搬送用ピック１７ｂもまた略平行に所定間隔で保持部１８ｂに保持されている。
【００２７】
フープＦまたは後述するロータ３４と搬送用ピック１７ａ・１７ｂとの間でウエハＷの受け渡しを行う際には、搬送用ピック１７ａ・１７ｂを所定距離ほど上下させる必要があるが、この搬送用ピック１７ａ・１７ｂの昇降動作は昇降機構２３より行うことができる。なお、保持部１８ａ・１８ｂに別途搬送用ピック１７ａ・１７ｂを上下させる昇降機構を設けてもよい。
【００２８】
搬送用ピック１７ａ・１７ｂはスライド機構２０ａ・２０ｂによって保持部１８ａ・１８ｂともに搬送用ピック１７ａ・１７ｂの長さ方向にスライド可能となっている。また、テーブル２１は回転機構２２によって水平面内で回転（図２に示すθ方向）可能に構成されている。さらに搬送用ピック１７ａ・１７ｂの高さは昇降機構２３により調節可能であり、搬送用ピック１７ａ・１７ｂは昇降機構２３等とともにリニア駆動機構１９によってＸ方向に移動可能である。これにより搬送用ピック１７ａ・１７ｂは、フープステージ２ａ〜２ｃに載置されたいずれのフープＦおよびロータ３４にもアクセスでき、こうしてフープステージ２ａ〜２ｃに載置されたフープＦとロータ３４との間でウエハＷを水平状態として搬送することができる。
【００２９】
例えば、搬送用ピック１７ａを未処理のウエハＷを搬送するために用いて、フープステージ２ｂに載置されたフープＦから洗浄処理ユニット３に設けられたロータ３４へ搬送する場合には、最初に搬送用ピック１７ａがフープステージ２ｂに載置されたフープＦにアクセスできるようにリニア駆動機構１９を駆動させて搬送用ピック１７ａをＸ方向に移動させる。次いで昇降機構２３を駆動させて搬送用ピック１７ａの高さを調節した後にスライド機構２０ａを動作させて搬送用ピック１７ａおよび保持部１８ａをフープステージ２ｂ側にスライドさせる。搬送用ピック１７ａにウエハＷを保持させて搬送用ピック１７ａおよび保持部１８ａを元の位置に戻すことにより、フープＦからウエハＷが搬出される。
【００３０】
続いて、回転機構２２を動作させてテーブル２１を１８０°回転させつつ、リニア駆動機構１９を駆動して搬送用ピック１７ａがロータ３４にアクセスできる状態とする。搬送用ピック１７ａおよび保持部１８ａをロータ３４側にスライドさせてウエハＷをロータ３４に受け渡し（図４参照）、再び搬送用ピック１７ａおよび保持部１８ａを元の位置に戻せば、ウエハＷのロータ３４への搬送が終了する。
【００３１】
このウエハ搬送機構１６においては、搬送用ピック１７ａ・１７ｂがテーブル２１の回転中心に対して点対称な位置に設けられているために、スライド機構２０ａ・２０ｂが伸張していない状態でテーブル２１を回転させると、搬送用ピック１７ａ・１７ｂがウエハＷを保持した状態であっても、搬送用ピック１７ａ・１７ｂが回転時に通過する軌跡の範囲を狭くすることができる。このように洗浄処理装置１ではウエハ搬送ユニット４が省スペース化されている。
【００３２】
ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３とを仕切る境界壁２５には、ウエハＷの搬送のための窓部２５ａが形成されており、この窓部２５ａは昇降機構２６ｂにより昇降自在となっているシャッター２６ａによって開閉される。シャッター２６ａはウエハ搬送ユニット４側に設けられているが、洗浄処理ユニット３側に設けることもできる。ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３との間でのウエハＷの搬送はこの窓部２５ａを介して行われる。
【００３３】
なお、シャッター２６ａによりウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３の雰囲気が分離できるようになっているために、例えば、洗浄処理ユニット３において洗浄液が飛散したり、洗浄液の蒸気が拡散等した場合でも、ウエハ搬送ユニット４にまでその汚染が拡大することが防止される。
【００３４】
洗浄処理ユニット３は搬送部３ａと洗浄部３ｂから構成されている。搬送部３ａの天井部分にはフィルターファンユニット（ＦＦＵ）２４ｂが設けられており、ここから搬送部３ａ内にパーティクルを除去した清浄な空気等が送風されるようになっている。なお、ＦＦＵ２４ｂの下部に図示しないイオナイザを設けてウエハＷの除電を行うこともできる。
【００３５】
搬送部３ａには、ロータ回転機構２７と、ロータ回転機構２７の姿勢を制御する姿勢変換機構２８と、ロータ回転機構２７および姿勢変換機構２８を垂直方向に移動させるＺ軸リニア駆動機構２９と、Ｚ軸リニア駆動機構２９を水平方向に移動させるＸ軸リニア駆動機構３０と、姿勢変換機構２８およびＺ軸リニア駆動機構２９から発生するパーティクルがロータ回転機構２７側へ飛散してウエハＷに付着等することを防止するためのカバー４５と、Ｘ軸リニア駆動機構３０から発生するパーティクルがロータ回転機構２７側へ飛散してウエハＷに付着等することを防止するためのカバー４６が設けられている。
【００３６】
ロータ回転機構２７は、ウエハＷを所定間隔で保持可能なロータ３４と、ロータ３４に保持されたウエハＷが面内回転するようにロータ３４を回転させるモータ（回転機構）３１と、姿勢変換機構２８との連結部３２と、ロータ３４を後述する外側チャンバ７１ａに挿入した際に外側チャンバ７１ａに形成されたロータ搬入出口６２ｃを閉塞する蓋体３３と、連結部３２と蓋体３３を貫通してロータ３４とモータ３１を連結している回転軸５０（後に示す図５・図７・図８参照）から構成されている。
【００３７】
図５はロータ３４の概略構造を示す斜視図である。ロータ３４は、所定の間隔をおいて配置された一対の円盤３５ａ・３５ｂと、ウエハＷを保持するための溝等が形成された係止部材３６ａと、係止部材３６ａと同様に溝等が形成され開閉可能なホルダー３６ｂと、ホルダー３６ｂの開閉の可不可を制御するロックピン３６ｃと、を有する。
【００３８】
このホルダー３６ｂの開閉を行うホルダー開閉機構８０は境界壁２５に設けられており（図３および図４参照）、ホルダー開閉機構８０は、ロックピン押圧シリンダ８１と、ホルダー開閉シリンダ８２と、を有している。なお、境界壁２５においてホルダー開閉機構８０が設けられている部分にはカバー４０が設けられているために、ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３は隔離されている。
【００３９】
円盤３５ｂの回転軸５０への固定は、例えばネジ３５ｃを用いて行われ、係止部材３６ａは円盤３５ａ・３５ｂの外側からネジ止め等することで円盤３５ａ・３５ｂ間に固定することができる。ロックピン３６ｃは、例えば、通常の状態では外側に突出した状態にあり、この状態ではホルダー３６ｂの開閉動作を行うことができない。一方、ホルダー開閉機構８０がロータ３４にアクセスして、ロックピン押圧シリンダ８１からの押圧力によってロックピン３６ｃがロータ３４の内側に向かって押し込まれた状態となっているときには、ホルダー３６ｂがホルダー開閉シリンダ８２によって開閉自在な状態となる。
【００４０】
ホルダー３６ｂが開かれた状態においては、ロータ３４と搬送用ピック１７ａ・１７ｂとの間でのウエハＷの受け渡しが可能であり、一方、ホルダー３６ｂが閉じた状態では、ロータ３４内のウエハＷはロータ３４から外部に飛び出すことがない状態に保持される。
【００４１】
ホルダー開閉機構８０は、ロータ３４と搬送用ピック１７ａ・１７ｂとの間でウエハＷの受け渡しが行われる位置において、ロックピン押圧シリンダ８１およびホルダー開閉シリンダ８２がそれぞれロックピン３６ｃとホルダー３６ｂにアクセスできるように、図３に示した退避位置と図４に示した処理位置との間で回転自在となっている。上述したホルダー３６ｂの開閉動作を行うことができるように、ロックピン押圧シリンダ８１は処理位置においてロックピン３６ｃをロータ３４の内部に押し込むことができる押圧機構を有しており、ホルダー開閉シリンダ８２は円盤３５ａの外側においてホルダー３６ｂにアクセスしてホルダー３６ｂを開閉するように動作可能となっている。
【００４２】
上述したホルダー３６ｂ、ロックピン３６ｃ、ホルダー開閉機構８０の動作形態にしたがってホルダー３６ｂを開閉する場合には、例えば、最初に退避位置にあるホルダー開閉機構８０を処理位置に移動させてロータ３４にアクセスさせ、ロックピン押圧シリンダ８１によってロックピン３６ｃがロータ３４の内部に押し込まれた状態に保持する。この状態においてホルダー開閉シリンダ８２を動作させてホルダー３６ｂを開く。これによりウエハＷの搬入出が可能となる。
【００４３】
ウエハＷの搬入出作業が終了したら、ホルダー３６ｂを閉じた状態とした後にロックピン押圧シリンダ８１の押圧力を解除して、ロックピン３６ｃが円盤３５ａから突出した状態、つまりホルダー３６ｂにロックが掛かった状態に戻し、さらにホルダー開閉機構８０を退避位置に戻す。
【００４４】
ロータ回転機構２７の姿勢を制御する姿勢変換機構２８は、回転機構４２と回転機構４２に取り付けられた回転軸４１とを有しており、回転軸４１はロータ回転機構２７の連結部３２に固定されている。回転機構４２によってロータ回転機構２７全体を、図３または図４に示すようにウエハＷが水平状態で保持されるような姿勢（縦姿勢）に保持することができ、また、後に図６に示すようにウエハＷが垂直状態で保持されるような姿勢（横姿勢）に変換して保持することができるようになっている。
【００４５】
Ｚ軸リニア駆動機構２９は、モータ４３と、モータ４３の回転駆動力を姿勢変換機構２８に伝える動力伝達部４４と、ガイド４７と、ガイド４７を支持する支持体４８と、を有している。姿勢変換機構２８はガイド４７に沿って移動できるようにガイド４７と嵌合しており、モータ４３を回転させるとこの回転駆動力が動力伝達部４４を介して姿勢変換機構２８に伝えられ、姿勢変換機構２８がロータ回転機構２７とともにガイド４７に沿ってＺ方向（垂直方向）に所定距離移動することができるようになっている。
【００４６】
なお、Ｚ軸リニア駆動機構２９としてモータ４３の回転変位を直線変位に変換する機構を示したが、このような機構に限定されるものではなく、例えば、モータ４３の代わりにエアーシリンダ等の直接に直線変位を生ずる駆動機構を用いても構わない。
【００４７】
Ｘ軸リニア駆動機構３０は、ガイド４９と、図示しないモータと、モータに連結されたボールネジ３９ａと、ボールネジ３９ａに噛み合わされた噛み合わせ部材３９ｂと、ガイド４９に嵌合して噛み合わせ部材３９ｂと支持体４８とを連結する連結部材３８と、を有している。
【００４８】
モータを回転させることによってボールネジ３９ａが動作し、ボールネジ３９ａの動作にしたがって噛み合わせ部材３９ｂはＸ方向に移動する。このとき連結部材３８が噛み合わせ部材３９ｂと支持体４８を連結しているために、連結部材３８と支持体４８もまた噛み合わせ部材３９ｂとともにＸ方向に移動する。つまり、噛み合わせ部材３９ｂがＸ方向に移動する際には、ロータ回転機構２７と姿勢変換機構２８とＺ軸リニア駆動機構２９が同時にＸ方向に移動するようになっている。
【００４９】
図６は、姿勢変換機構２８とＺ軸リニア駆動機構２９とＸ軸リニア駆動機構３０を用いて、ロータ回転機構２７を移動させるときの形態の一例を示す説明図である。図６（ａ）はロータ回転機構２７における連結部３２の移動軌跡を示したものであり、図６（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ連結部３２が図６（ａ）に示される位置Ｐ１〜Ｐ４にあるときのロータ回転機構２７の状態（姿勢）を示している。以下、ウエハＷを保持したロータ３４をチャンバ７０に挿入するために、連結部３２が位置Ｐ１から位置Ｐ４へ移動するようにロータ回転機構２７を移動させる場合を例について説明する。
【００５０】
連結部３２が位置Ｐ１にあるときは、ロータ回転機構２７はロータ３４とウエハ搬送機構１６との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる位置にあり、このときにロータ回転機構２７は縦姿勢の状態にある。ウエハＷがロータ３４に収容された状態において、最初にＺ軸リニア駆動機構２９を動作させて、ロータ回転機構２７および姿勢変換機構２８を連結部３２が位置Ｐ２に移動するように上昇させる。位置Ｐ２においては、姿勢変換機構２８を動作させて、ウエハＷが水平保持から垂直保持の状態になるようにロータ回転機構２７全体を９０°回転させ、ロータ回転機構２７全体を横姿勢の状態とする。
【００５１】
次に、再びＺ軸リニア駆動機構２９を動作させて、ロータ回転機構２７全体を横姿勢のままで連結部３２が位置Ｐ３に移動するように上昇させる。このように位置Ｐ２というロータ回転機構２７を上昇させるときの中間地点でロータ回転機構２７の姿勢変換を行うと、連結部３２が位置Ｐ１や位置Ｐ３にあるときにロータ回転機構２７を回転させる場合と比較して、ロータ回転機構２７の回転に必要な空間が狭くとも足りる。これにより搬送部３ａの占有容積を小さくすることが可能となる。
【００５２】
連結部３２が位置Ｐ３に到達したら、次にＸ軸リニア駆動機構３０を動作させて連結部３２の位置を位置Ｐ４まで水平移動させる。連結部３２が位置Ｐ４にあるときには、ロータ３４がチャンバ７０に挿入されて洗浄処理を行うことが可能となっている。このようにしてロータ３４をウエハ搬送機構１６との受け渡し位置から洗浄処理位置まで移動させることができる。
【００５３】
なお、連結部３２が位置Ｐ４にあってロータ３４がチャンバ７０に挿入された状態は、後に示す図７、図８に詳しく示している。また、ウエハＷの洗浄処理が終了した後には、連結部３２が位置Ｐ４から位置Ｐ１に移動するように、前述したロータ回転機構２７の移動経路を逆にたどることによって、ロータ３４内のウエハＷをウエハ搬送機構１６に受け渡し可能となる位置まで移動させることができることはいうまでもない。
【００５４】
次に洗浄部３ｂについて説明する。図２に示すように、洗浄部３ｂには固定された外側チャンバ７１ａと水平方向にスライド自在な内側チャンバ７１ｂとからなる二重構造を有するチャンバ７０が設けられている。図７と図８は洗浄部３ｂに設けられたチャンバ７０にロータ３４が挿入されている状態を示す断面図である。ここで図７は内側チャンバ７１ｂを外側チャンバ７１ａの外側に退避させた退避位置にある状態を、図８は内側チャンバ７１ｂを外側チャンバ７１ａに収容した処理位置にある状態をそれぞれ示している。
【００５５】
外側チャンバ７１ａは、筒状体６１ａと、筒状体６１ａの端面に設けられたリング部材６２ａ・６２ｂと、リング部材６２ａ・６２ｂの内周面に設けられたシール機構６３ａ・６３ｂと、水平方向に多数の洗浄液吐出口５４が形成され、筒状体６１ａに取り付けられた洗浄液吐出ノズル５３と、洗浄液吐出ノズル５３を収容するノズルケース５７と、外側チャンバ７１ａの下部に設けられ、洗浄液を排出し、また排気をも行うことができる排気／排液管６５ａを有している。
【００５６】
内側チャンバ７１ｂは、筒状体６１ｂと、筒状体６１ｂの端面に設けられたリング部材６６ａ・６６ｂと、リング部材６６ａ・６６ｂの内周面にそれぞれ２箇所ずつ設けられたシール機構６７ａ・６７ｂと、水平方向に多数の洗浄液吐出口５６が形成され、筒状体６１ｂに取り付けられた洗浄液吐出ノズル５５と、洗浄液吐出ノズル５５を収容したノズルケース５８と、内側チャンバ７１ｂの下部に設けられ、洗浄液を排出するとともに排気を行うことができる排気／排液管６５ｂを有している。
【００５７】
図７および図８に示すように、洗浄部３ｂには内側チャンバ７１ｂを洗浄、乾燥するクリーニング機構９０が設けられている。クリーニング機構９０は、筒状体９１と、筒状体９１の一端面に取り付けられた円盤９２ａと、筒状体９１の別の端面に取り付けられたリング部材９２ｂと、筒状体９１に取り付けられたガス吐出ノズル９３および排気管９４と、を有し、円盤９２ａには純水吐出ノズル７３ａと排気管７３ｃが設けられている。なお、後に示す図１５および図１６に示されるように、洗浄部３ｂには、内側チャンバ７１ｂのスライド機構１２０と、クリーニング機構９０のスライド機構１３０が設けられている。
【００５８】
まず外側チャンバ７１ａについてより詳細に説明する。図９はリング部材６２ｂ側から見た正面図（但しリング部材６２ｂは図示せず）である。外側チャンバ７１ａの外形を形成する筒状体６１ａとリング部材６２ａ・６２ｂは互いに固定されている。外側チャンバ７１ａ全体は筒状体６１ａを支持するようにして、フレーム９９ａ・９９ｂを用いて所定位置に保持されている。ここでフレーム９９ａ・９９ｂは、外側チャンバ７１ａの高さ位置と水平位置を微調整する位置調節機構９８ａ・９８ｂを具備しており、ロータ回転機構２７の進入・退出がスムーズに所定位置で行えるように調節可能となっている。なお、フレーム９９ａ・９９ｂは、洗浄部３ｂの外枠を構成する底板９７ａ、天井板９７ｂにそれぞれ固定されている。
【００５９】
リング部材６２ａにはロータ３４が進入または退出するためのロータ搬入出口６２ｃが形成されており、このロータ搬入出口６２ｃは図２に示すように蓋体６２ｄによって開閉自在となっている。ロータ搬入出口６２ｃは、ロータ３４が外側チャンバ７１ａに進入した状態では、ロータ回転機構２７に設けられた蓋体３３により閉塞され、蓋体３３の外周面とロータ搬入出口６２ｃとの間隙はシール機構６３ａによりシールされる。こうしてチャンバ７０から搬送部３ａへの洗浄液の飛散が防止される。
【００６０】
リング部材６２ａの外側下部には、ロータ回転機構２７を搬出する際に蓋体３３やシール機構６３ａ等に付着していた洗浄液等がロータ搬入出口６２ｃから液漏れすることを防止するために、液受け６２ｅが設けられている。これにより洗浄部３ｂの床面の洗浄液による汚れを防止して、洗浄部３ｂを清浄に保つことができる。
【００６１】
図１０はシール機構６３ａ・６３ｂの一例を示した説明図である。シール機構６３ａ・６３ｂとしては、例えば、非シール時においては図１０（ａ）に示すように断面略Ｍ字型であるが、シール時には図１０（ｂ）に示すように所定圧力の空気等を供給することによって中央の凹部が突出して山型となり、この頂点の部分が図示しない蓋体３３等に接触することでシール機能が生ずるゴム製チューブ８５を用いたものが好適に用いられる。シール機構６３ａ・６３ｂはリング部材６２ａ・６２ｂのそれぞれについて２箇所ずつ形成されており、外側チャンバ７１ａのシール性をより確かなものとしている。
【００６２】
ゴム製チューブ８５は、リング部材６２ａ・６２ｂに形成された溝部８６に嵌合されている。薬液による劣化や経時劣化によってゴム製チューブ８５が使用不能となった場合には、ゴム製チューブ８５のみを交換することができる。なお、リング部材６２ａ・６２ｂにゴム製チューブ８５が嵌合された別のリング部材を取り付け、ゴム製チューブ８５と別のリング部材とを一括して交換する構造としてもよい。このゴム製チューブ８５の交換方法については後に詳細に説明する。
【００６３】
このようなガス圧を用いたシール機構６３ａ・６３ｂを用いた場合には、ゴム製チューブ８５に供給するガス圧を大きくすることによって、外側チャンバ７１ａ内の処理圧力が高い場合であっても良好なシール性を確保することが可能である。このようなシール機構は、後述するシール機構６７ａ・６７ｂについても同様に用いられる。空気圧を用いないゴム製シールリング等を用いることもできるが、この場合にはシール性の強弱を調節することはできないために、洗浄液の漏れ等が生じないように、適宜注意を払うことが好ましい。
【００６４】
筒状体６１ａに設けられた洗浄液吐出ノズル５３には、薬液貯蔵ユニット５等の洗浄液供給源から各種薬液や純水、ＩＰＡといった洗浄液や窒素（Ｎ２）ガス等の乾燥ガスが供給されて、洗浄液吐出口５４からロータ３４に保持されたウエハＷに向かってこれらの洗浄液を吐出することができるようになっている。洗浄液吐出ノズル５３は、図７と図８では１本のみ示されているが、複数本設けることも可能であり、また、必ずしも筒状体６１ａの真上に設けなければならないものでもない。このことは洗浄液吐出ノズル５５についても同様である。
【００６５】
筒状体６１ａはリング部材６２ｂ側の外径がリング部材６２ａ側の外径よりも大きく設定された略円錐状の形状を有している。また、筒状体６１ａはリング部材６２ａ側よりもリング部材６２ｂ側が低く位置するように勾配を設けて配置されている。このために洗浄液吐出ノズル５３からウエハＷに向けて吐出された各種の洗浄液は、自然に筒状体６１ａの底面をリング部材６２ａ側からリング部材６２ｂ側に流れ、排気／排液管６５ａを通してドレイン（外部）に排出される。
【００６６】
排気／排液管６５ａからは排気も行うことができるために、洗浄液吐出ノズル５３からウエハＷに向けて吐出された窒素ガス等の乾燥ガスは、洗浄液吐出ノズル５３から排気／排液管６５ａの向きに流れやすくなっている。
【００６７】
図１１はこのような乾燥ガスの流れを模式的に示した説明図である。外側チャンバ７１ａにロータ３４を挿入して所定位置に保持した際に、ウエハＷの主処理面（鏡面）８４ａが風下側であるリング部材６２ｂ側内側を向き、ウエハＷの裏面８４ｂがリング部材６２ａ側を向くようにウエハＷがロータ３４に保持されていると、気流はウエハＷの主処理面８４ａに衝突し難くなる。これによって、例えば、パーティクル等を含んだ気流が流れてきた場合には、パーティクル等はウエハＷの主処理面８４ａには付着し難いために、主処理面８４ａへのパーティクル等の付着が低減される。こうしてウエハＷの品質を高く維持し、製品への信頼性を高めることが可能となる。
【００６８】
また、ウエハＷの主処理面８４ａがリング部材６２ｂ側を向き、ウエハＷの裏面８４ｂがリング部材６２ａ側を向くようにウエハＷがロータ３４に保持されていると、外側チャンバ７１ａ内を処理液が流れるときに、この洗浄液が気流の影響等により液跳ねを起こしても、跳ねた洗浄液は洗浄液の流れの向きの影響を受けてウエハＷの主処理面８４ａに衝突し難くなる。これによりウエハＷの主処理面８４ａに液滴が付着して液痕が残るといった問題の発生を抑制することが可能となる。
【００６９】
次に、内側チャンバ７１ｂとクリーニング機構９０について説明する。内側チャンバ７１ｂを構成する筒状体６１ｂは、外側チャンバ７１ａの筒状体６１ａとは異なり、リング部材６６ａ側とリング部材６６ｂ側とで同じ外径を有する円筒形状を有しており、水平に設けられている。このために、筒状体６１ｂの下部には洗浄液の外部への排出を容易ならしめるために、筒状体６１ｂから突出し所定の勾配を有する溝部６９が形成されている。例えば、内側チャンバ７１ｂが処理位置にあるときに、洗浄液吐出ノズル５５からウエハＷに向かって吐出された洗浄液は溝部６９を流れ、排気／排液管６５ｂを通してドレインから排出される。
【００７０】
洗浄液吐出ノズル５５には、薬液貯蔵ユニット５等の洗浄液供給源から所定の薬液が供給されて、洗浄液吐出口５６からロータ３４に保持されたウエハＷに向かって吐出することができるようになっている。また、洗浄液吐出ノズル５５からは、クリーニング機構９０を用いて内側チャンバ７１ｂを洗浄するために、純水および窒素ガス等の乾燥ガスを吐出することができるようになっている。
【００７１】
内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合には、図８に示されるように、リング部材６６ａと蓋体３３との間はシール機構６７ａによってシールされ、またリング部材６６ｂとリング部材６２ｂとの間がシール機構６３ｂによってシールされ、かつ、リング部材６６ｂと円盤９２ａとの間がシール機構６７ｂによってシールされる。こうして、内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合には、筒状体６１ｂ、リング部材６６ａ・６６ｂ、円盤９２ａ、蓋体３３によって処理室５２が形成される。
【００７２】
一方、内側チャンバ７１ｂが退避位置にある状態では、リング部材６６ａとリング部材６２ｂとの間がシール機構６３ｂによってシールされ、かつ、リング部材６６ａと円盤９２ａとの間がシール機構６７ａによってシールされるようになっている。またロータ３４が外側チャンバ７１ａ内に挿入されている場合には、蓋体３３とリング部材６２ａとの間がシール機構６３ａによってシールされている。このために内側チャンバ７１ｂが退避位置にあるときには、図７に示されるように、筒状体６１ａ、リング部材６２ａ・６２ｂ、円盤９２ａ、内側チャンバ７１ｂのリング部材６６ａ、ロータ回転機構２７の蓋体３３から処理室５１が形成される。
【００７３】
内側チャンバ７１ｂが退避位置にある状態では、上述のように処理位置で処理室５１が形成されるとともに、リング部材６６ａと円盤９２ａとの間がシール機構６７ａによってシールされ、リング部材６６ｂとリング部材９２ｂとの間がシール機構６７ｂによってシールされて、筒状体９１の外周と筒状体６１ｂの内周との間に狭い略筒状の洗浄処理室７２が形成されるようになっている。筒状体９１の複数箇所に設けられたガス吐出ノズル９３からは洗浄処理室７２に向かって窒素ガスや空気等の乾燥ガスを噴射することが可能となっており、こうして、噴射された乾燥ガスは排気管９４から排気される。
【００７４】
したがって、内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させて、処理室５２においてウエハＷに所定の薬液を供給した洗浄処理を行った後に、内側チャンバ７１ｂを退避位置に移動させれば、外側チャンバ７１ａによって形成される処理室５１においては引き続き、例えば、純水を用いた洗浄処理を行うことができる。
【００７５】
このときに、内側チャンバ７１ｂを用いた洗浄処理に使用した薬液に純水を加えた場合に生成する希釈液が、例えば、強アルカリ性であっても、外側チャンバ７１ａには薬液が付着していないことから、薬液が付着しているウエハＷやロータ３４に純水が供給されても、生成する強アルカリ性希釈液の量は少なく、処理室５１内に留まる時間も短いことから、ウエハＷは強アルカリ性希釈液によるダメージを受け難い。これにより、従来、薬液処理の後に行っていたＩＰＡ洗浄工程を省略して、洗浄処理のスループットを向上させ、処理コストを低減することが可能となる。
【００７６】
なお、ウエハＷの水洗処理が終了した後には引き続いて乾燥処理が行われるが、この乾燥処理が終了した後には、外側チャンバ７１ａの内部もまた洗浄、乾燥された状態となる。これにより次のバッチのウエハＷの洗浄処理において、内側チャンバ７１ｂを用いた薬液処理の後すぐに外側チャンバ７１ａを用いた水洗処理を行うことができる。
【００７７】
このようにウエハＷが純水によって洗浄され、また乾燥ガスによって乾燥される際に、円盤３５ａにおいて円盤９２ａと対向している面と、円盤３５ｂにおいて蓋体３３と対向している面には、純水や乾燥ガスが直接にはあたり難い。このために円盤９２ａに設けられた純水吐出ノズル７３ａから円盤３５ａを洗浄、乾燥するために、また、蓋体３３に設けられた純水吐出ノズル７３ｂから円盤３５ｂを洗浄、乾燥するために、それぞれ純水や乾燥ガスが吐出可能となっている。
【００７８】
なお、純水吐出ノズル７３ａ・７３ｂを用いて、処理室５１・５２を所定のガス雰囲気とするために所定のガス、例えば、酸素（Ｏ２）ガスや二酸化炭素（ＣＯ２）ガス等を吐出することも可能である。また、処理室５１・５２に供給されたガスは、排気／排液管６５ａ・６５ｂのみならず、円盤９２ａに設けられた排気管７３ｃからも排気が可能である。
【００７９】
薬液処理が行われた後に退避位置にスライドされた内側チャンバ７１ｂについては、洗浄液吐出ノズル５５から洗浄処理室７２に純水を吐出することによって自己洗浄を行う。洗浄処理室７２は狭く、また、吐出される純水が筒状体９１から跳ね返ることから、少量の純水を用いて効果的に内側チャンバ７１ｂの洗浄を行うことができる。洗浄液吐出ノズル５５から純水を吐出させることによって、洗浄液吐出ノズル５５の内部の洗浄をも同時に行うことができる。なお、筒状体９１に純水吐出ノズルを設けることも可能である。
【００８０】
こうして洗浄処理室７２に吐出された純水が排気／排液管６５ｂから排出された後には、筒状体９１に設けられたガス吐出ノズル９３から窒素ガスや空気等の乾燥ガスを洗浄処理室７２に噴射する。こうして噴射されたガスは排気管９４および排気／排液管６５ｂから排気される。このとき洗浄液吐出ノズル５５からも乾燥ガスを噴射させることにより、洗浄液吐出ノズル５５内の乾燥処理を行うことができる。このようにして、内側チャンバ７１ｂの内部が清浄な状態とされることにより、内側チャンバ７１ｂを次のウエハＷの薬液処理に用いることが可能となる。
【００８１】
このような内側チャンバ７１ｂの洗浄、乾燥を行う場合には、特にマランゴニ効果を利用することが好ましい。図１２はマランゴニ効果を利用した内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行うクリーニング機構９０の構成の一形態を示す概略説明図である。図１２においては、内側チャンバ７１ｂの筒状体６１ｂとクリーニング機構９０の筒状体９１は簡略化して示している。
【００８２】
図１２に示すように、マランゴニ効果を利用して内側チャンバ７１ｂを洗浄する場合には、内側チャンバ７１ｂの上部に排気口１４４を設ける。また、洗浄液吐出ノズル５５へ薬液等を送液する送液管に切替バルブ１４１ａ・１４１ｂが設けられ、この切替バルブ１４１ａ・１４１ｂを操作することにより、薬液もしくは純水またはＩＰＡ蒸気を含む窒素ガスもしくは窒素ガスを選択して洗浄処理室７２へ送ることができるようになっている。ＩＰＡ蒸気を含む窒素ガスは、例えば、ＩＰＡを貯留したタンク１４３へ窒素ガスをバブリングさせることによって得ることができる。
【００８３】
溝部６９から廃棄される排液は、切替バルブ１４２ａ〜１４２ｅを操作することによって、分別回収、廃棄される。例えば、内側チャンバ７１ｂによるウエハＷの薬液処理中は、使用された薬液は切替バルブ１４２ａを通して薬液を回収するタンク１に回収される。切替バルブ１４２ｂを通してタンク２へ所定の薬液が回収され、切替バルブ１４２ｃを通してタンク３へ所定の薬液が回収される構成とすることにより、複数の種類の薬液を使用してウエハＷの処理を行う場合の薬液毎の回収が可能となっている。
【００８４】
切替バルブ１４２ｄは、例えば、３０ｄｍ３／分〜７０ｄｍ３／分で洗浄液を流すことができ、切替バルブ１４２ｅは、例えば、５ｄｍ３／分〜２５ｄｍ３／分で洗浄液を流すことができるようになっている。後述するように切替バルブ１４２ｄは内側チャンバ７１ｂの洗浄時に用いられる多量の純水を流す場合等に使用され、切替バルブ１４２ｅは洗浄処理室７２に貯留した純水を一定流量で排出する際に使用される。
【００８５】
図１３は、このような構成を有するクリーニング機構９０を用いた内側チャンバ７１ｂの洗浄方法の一形態を示すフローチャートであり、図１４は図１３に示すステップ２〜ステップ５における洗浄処理の形態を模式的に示す説明図である。最初に内側チャンバ７１ｂを用いたウエハＷの薬液処理の後に内側チャンバ７１ｂを退避位置へスライドさせて洗浄処理室７２を形成する（ステップ１）。洗浄液吐出ノズル５５から純水を吐出させて、洗浄処理室７２を形成している壁面に付着した薬液を洗い流す（ステップ２）。このステップ２の状態は図１４（ａ）に示されている。また、ステップ２では、排気口１４４は閉じた状態とされ、薬液を含む純水は切替バルブ１４２ｄを通して廃棄される。
【００８６】
ドレインから排出される純水に薬液が殆ど含まれないようになったら、切替バルブ１４２ａ〜１４２ｅを全て閉じた状態とし、かつ、排気口１４４を開口して、洗浄処理室７２内に純水を貯留する（ステップ３）。このステップ３の状態は図１４（ｂ）に示されている。このとき排気口１４４からは洗浄処理室７２に純水が貯留される体積に相当するだけのガスが抜ければよい。洗浄処理室７２内に貯留する純水の量は、例えば、洗浄液吐出ノズル５５が貯留した純水に触れない程度とすることができる。
【００８７】
続いて、所定量のＩＰＡを含んだ窒素ガスを洗浄液吐出ノズル５５から洗浄処理室７２に吐出させながら、洗浄処理室７２内が一定の圧力となるように排気口１４４からの排気を行い、かつ、切替バルブ１４２ｅを通じて洗浄処理室７２内に貯留された純水を排出する（ステップ４）。このステップ４の状態は図１４（ｃ）に示されている。
【００８８】
ステップ４では、洗浄処理室７２に供給されたＩＰＡが純水の表面近傍に多く溶け込む。そこで、洗浄処理室７２内の純水の水面が一定速度で降下するように、切替バルブ１４２ｅの開閉量を制御する。これによりＩＰＡの多く溶け込んだ純水が洗浄処理室７２を形成する壁面を伝って降下する際に、マランゴニ効果が生じる。このマランゴニ効果により、洗浄処理室７２を形成する壁面に純水の液滴が残ることなく均一に乾燥させることができる。
【００８９】
洗浄処理室７２から純水を排出した後には、排気口１４４を閉じて切替バルブ１４２ｄから排気を行える状態とし、洗浄液吐出ノズル５５から窒素ガスのみを吐出させて洗浄処理室７２を乾燥させる（ステップ５）。このステップ５の状態は図１４（ｄ）に示されている。ステップ５では筒状体９１に設けられたガス吐出ノズル９３（図７、図８参照）からも窒素ガスを吐出させることも好ましい。なお図１４（ｄ）にはガス吐出ノズル９３は図示していないが、ガス吐出ノズル９３からの窒素ガスの吐出形態を付記している。このような窒素ガスによる乾燥処理は、洗浄処理室７２を形成する壁面は適度に湿った状態が保持されて完全には乾燥しないように行う。これによりパーティクルの発生を防止することができる。
【００９０】
このような内側チャンバ７１ｂの洗浄処理は、ウエハＷの１バッチ処理毎に行うことができる。また、複数バッチ、例えば、５バッチ分のウエハＷの処理が終了した後に内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を１度行うようにしてもよい。さらに、予め決められた一定時間が経過したときに内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行ってもよい。この場合にはウエハＷの処理の進行状況を確認してそのウエハＷの処理に支障が生じないようにする。
【００９１】
さらにまた、洗浄処理装置１を使用しない時間が一定時間経過した場合、例えば、メンテナンス等のために洗浄処理装置１の稼働を長時間停止した場合には、内側チャンバ７１ｂが完全に乾燥することによってパーティクルが発生していると考えられるために、その後に行う最初の１バッチの処理前に内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行うことも好ましい。これにより内側チャンバ７１ｂ内に存在するパーティクル等を除去して清浄な環境でウエハＷの処理を行うことができる。
【００９２】
次に、洗浄部３ｂにおける内側チャンバ７１ｂのスライド機構１２０とクリーニング機構９０のスライド機構１３０について説明する。図１５は、内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させ、かつ、クリーニング機構９０をメンテナンス位置に移動させた状態を示した平面図であり、図１６は、内側チャンバ７１ｂとクリーニング機構９０をともにメンテナンス位置に移動させた状態を示す平面図である。
【００９３】
なお、クリーニング機構９０が内側チャンバ７１ｂの退避位置にある状態は図７および図８に示されており、その位置は、外側チャンバ７１ａの位置を基準として明確に把握されることから、クリーニング機構９０が内側チャンバ７１ｂの退避位置にある状態を示す平面図は示していない。また、図７および図８に示されるように、ウエハＷの洗浄処理を行う状態においては、クリーニング機構９０は内側チャンバ７１ｂの退避位置にあり、洗浄処理室７２を形成することができる位置にある。このために内側チャンバ７１ｂの退避位置がクリーニング機構９０にとっての「処理位置」ということができるが、本説明においては、便宜上、クリーニング機構９０が内側チャンバ７１ｂの退避位置にあるときはクリーニング機構も退避位置にあるものということとする。
【００９４】
クリーニング機構９０の構成部材である筒状体９１の内部には、円盤９２ａとリング部材９２ｂとの間に架設されたフレーム９５と、フレーム９５に取り付けられ、後述するガイド１３２を貫通させるための空間を形成することができる貫通孔形成部材９６ａ（円盤９２ａ側）・９６ｂ（リング部材９２ｂ側）が設けられている。また、クリーニング機構９０のスライド機構１３０は、境界壁２５に固定して設けられた支柱１３１と、２本のガイド１３２と、ガイド１３２間に架設して設けられたストッパ１３３ａ・１３３ｂと、ガイド１３２と支柱１３１とを連結する連結部材１３４と、を有している。支柱１３１と連結部材１３４とはネジ１３５等を用いて固定されているために、クリーニング機構９０とガイド１３２および連結部材１３４とを一体的に支柱１３１に取り付け、また、支柱１３１から取り外すことができるようになっている。
【００９５】
２本のガイド１３２は固定されており、２本のガイド１３２のそれぞれがフレーム９５と貫通孔形成部材９６ａ・９６ｂによって形成される空洞を貫通するようにして、クリーニング機構９０は配置されている。これによりクリーニング機構９０は退避位置とメンテナンス位置との間をスライドできるようになっている。
【００９６】
クリーニング機構９０を退避位置へ移動させる場合には、貫通孔形成部材９６ａがストッパ１３３ａに当接することにより筒状体９１が位置決めされ、また、図示しないストッパにより筒状体９１が移動しないように保持される。
【００９７】
クリーニング機構９０をメンテナンス位置へ移動させる場合には、貫通孔形成部材９６ｂがストッパ１３３ｂに当接することにより筒状体９１が位置決めされるようになっている。なお、クリーニング機構９０のメンテナンス位置における位置決めは、リング部材９２ｂを連結部材１３４に当接させることによって行うこともできる。
【００９８】
内側チャンバ７１ｂのスライド機構１２０は、ガイド１２１と、ガイド１２１に沿って移動可能な移動体１２３と、移動体１２３と内側チャンバ７１ｂのリング部材６６ｂとを連結する連結部材１２２と、移動体１２３のスライド範囲を制限するストッパ１２４とを有し、連結部材１２２はリング部材６６ｂと脱着可能となっている。洗浄処理時には、ストッパ１２４が内側チャンバ７１ｂのスライド範囲を処理位置と退避位置との間に制限するが、メンテナンス時にストッパ１２４を取り外すことによって、内側チャンバ７１ｂをメンテナンス位置にスライドさせることが可能となる。
【００９９】
スライド機構１２０とスライド機構１３０を用いて、内側チャンバ７１ｂとクリーニング機構９０の位置を適宜調節することによって、外側チャンバ７１ａや内側チャンバ７１ｂを取り外すことなく、シール機構６３ａ・６３ｂ・６７ａ・６７ｂにおけるゴム製チューブ８５の交換を容易に行うことができる。
【０１００】
具体的には、内側チャンバ７１ｂとクリーニング機構９０の位置に関係なく、シール機構６３ａには搬送部３ａ側からロータ搬入出口６２ｃを通してアクセスできる。また図８または図１５に示したように、内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合には、シール機構６７ａには搬送部３ａ側からロータ搬入出口６２ｃを通してアクセスすることが可能である。これにより、例えば、シール機構６３ａとシール機構６７ａのゴム製チューブ８５の交換を容易に行うことができる。
【０１０１】
また、図１５に示すように、内側チャンバ７１ｂを処理位置に保持し、クリーニング機構９０をメンテナンス位置に移動させることによって、内側チャンバ７１ｂのシール機構６７ｂにアクセスして、シール機構６７ｂのゴム製チューブ８５の交換を行うことができる。さらに図１６に示すように、内側チャンバ７１ｂをメンテナンス位置に保持し、クリーニング機構９０もまたメンテナンス位置に移動させることによって、外側チャンバ７１ａのシール機構６３ｂにアクセスして、シール機構６３ｂのゴム製チューブ８５の交換を容易に行うことができるようになっている。
【０１０２】
なお、内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させた状態でクリーニング機構９０を取り外した後に、内側チャンバ７１ｂをメンテナンス位置に移動させることによって、内側チャンバ７１ｂも取り外しが容易である。こうして定期的なメンテナンス等において、容易に洗浄部３ｂの細部にわたる清掃を行うことが可能となる。
【０１０３】
次に、フープステージ２ａに載置されたフープＦをフープＦ１とし、フープステージ２ｂに載置されたフープＦをフープＦ２として、これら２個のフープＦ１・Ｆ２に収容されたウエハＷの洗浄処理を行う場合を例に、その洗浄処理工程について説明する。まず、２５枚のウエハＷが所定の間隔で平行に収容されたフープＦ１・Ｆ２を、フープＦ１・Ｆ２においてウエハＷの出し入れを行うウエハ搬入出口が窓部１２ａ・１２ｂと対面するように、それぞれフープステージ２ａ・２ｂに載置する。
【０１０４】
まずフープＦ１に収容されたウエハＷを搬出するために、窓部１２ａを開口させてフープＦ１の内部とウエハ搬送ユニット４の内部が連通した状態とする。その後に、フープＦ１内のウエハＷの枚数および収容状態の検査をウエハ検査機構１１０を用いて行う。ここでウエハＷの収容状態に異常が検出された場合にはフープＦ１のウエハＷについては処理を中断し、例えば、フープＦ２に収容されたウエハＷの搬出を行う。
【０１０５】
フープＦ１内におけるウエハＷの収容状態に異常が検出されなかった場合には、フープＦ１に収容された全てのウエハＷをウエハ搬送機構１６を動作させて搬送用ピック１７ａに移し替え、続いてリニア駆動機構１９および回転機構２２を動作させて、搬送用ピック１７ａがロータ３４にアクセスできる状態とする。昇降機構２３により搬送用ピック１７ａの高さ位置を調節し、窓部２５ａを開口させ、ホルダー開閉機構８０を用いてホルダー３６ｂを開き、ウエハＷを保持した搬送用ピック１７ａをロータ３４に挿入する。ホルダー３６ｂを閉じた後に搬送用ピック１７ａを引き戻すことによりウエハＷはロータ３４に移し替えられる。
【０１０６】
ホルダー開閉機構８０を退避させた後に、ロータ３４が外側チャンバ７０ａに挿入され、また、ロータ搬入出口６２ｃに蓋体３３が位置するように、姿勢変換機構２８とＺ軸リニア駆動機構２９とＸ軸リニア駆動機構３０を駆動させてロータ回転機構２７を移動させる。そして、シール機構６３ａを動作させてリング部材６２ａと蓋体３３との間をシールし、さらに内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させて処理室５２を形成する。ロータ３４をモータ３１の駆動によって回転させ、この状態で洗浄液吐出ノズル５５から所定の薬液をウエハＷに供給して薬液処理を行う。
【０１０７】
薬液処理の終了後は内側チャンバ７１ｂを退避位置に移動させ、内側チャンバ７１ｂについてはクリーニング機構９０による洗浄、乾燥処理を行い、次バッチのウエハＷの処理のための準備を行う。一方、外側チャンバ７１ａによって形成される処理室５１にあるウエハＷについては、ウエハＷを回転させながら、洗浄液吐出ノズル５３から純水を吐出して水洗処理を行い、次いで窒素ガスによる乾燥処理を行う。
【０１０８】
このように洗浄処理ユニット３においてウエハＷの処理が行われている間に、ウエハ搬送ユニット４においては、ウエハＷを保持していない状態となったウエハ搬送機構１６を、搬送用ピック１７ａがフープステージ２ｂに載置されたフープＦ２にアクセスできるように移動させて、フープＦ１からウエハＷを搬出した方法と同様の方法を用いて搬送用ピック１７ａにフープＦ２に収容されているウエハＷを移し替える。続いてウエハＷを保持していない搬送用ピック１７ｂが窓部２５ａを介してロータ３４にアクセスできるように、ウエハ搬送機構１６を移動させる。このとき、搬送用ピック１７ａが未処理のウエハＷを保持している。
【０１０９】
洗浄処理ユニット３においてウエハＷの洗浄処理が終了した後に、ウエハＷを保持したロータ回転機構２７をＸ軸リニア駆動機構３０等を駆動させて、ウエハＷを搬送用ピック１７ａ・１７ｂとロータ３４との間で受け渡し可能な位置へ移動させる。窓部２５ａを開口させて、最初に搬送用ピック１７ｂをロータ３４にアクセスさせて、ロータ３４に保持されたウエハＷを搬送用ピック１７ｂに移し替える。続いて搬送用ピック１７ａがロータ３４にアクセスできるように回転機構２２を動作させてテーブル２１を１８０°回転させ、搬送用ピック１７ａに保持された未処理のウエハＷをロータ３４へ移し替える。
【０１１０】
ロータ３４に保持されたフープＦ２のウエハＷについては、前述したフープＦ１に収容されていたウエハＷの洗浄処理と同様の工程により洗浄処理を施す。その間に、ウエハ搬送機構１６については、搬送用ピック１７ｂがフープＦ１にアクセスできるように移動させ、洗浄処理の終了したウエハＷをフープＦ１に移し替える。その後に、ウエハ搬送機構１６を搬送用ピック１７ｂがロータ３４にアクセスできる状態としておく。洗浄処理が終了したフープＦ２のウエハＷは、洗浄処理が終了したフープＦ１のウエハＷをフープＦ１へ戻した手順と同様の手順でフープＦ２に収容される。こうしてフープＦ１・Ｆ２に収容されたウエハＷについての洗浄処理が終了する。
【０１１１】
なお、例えば、フープステージ２ｃにウエハＷが収容されたフープＦ３がさらに配置されている場合については、フープＦ１のウエハＷの処理が終了した後に、搬送用ピック１７ａにフープＦ３に収容されたウエハＷを移し替え、洗浄処理が終了したフープＦ２のウエハＷをロータ３４から搬出した後に、搬送用ピック１７ａに保持されたウエハＷをロータ３４に移し替えることによって、連続してフープＦ３のウエハＷの洗浄処理を行うことができる。
【０１１２】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、クリーニング機構９０を構成する筒状体９１にガス吐出ノズル９３を設けた例を示したが、筒状体９１には洗浄処理室７２に純水を吐出する純水吐出ノズルを設けもよく、また、ガス吐出ノズル９３から純水もまた吐出可能な構成とすることも好ましい。また、内側チャンバ７１ｂの乾燥を促進させるために、内側チャンバ７１ｂを構成する筒状体６１ｂにヒータを設けることも好ましい。
【０１１３】
さらにクリーニング機構９０の構成の変更も可能である。図１７はクリーニング機構９０の別の実施形態であるクリーニング機構９０´の概略構造と動作形態を示す説明図である。クリーニング機構９０´は、伸縮可能な筒状体（ベローズ）９１´と、ベローズ９１´を保持するベローズ保持部材１５１とを有しており、ベローズ保持部材１５１は内側チャンバ７１ｂのリング部材６６ｂに固定されている。ベローズ保持部材１５１には純水や窒素ガスを吐出可能な純水吐出ノズル１５２が設けられており、円盤９２ａにも純水やガスを吐出する純水吐出ノズル１５３が設けられている。この純水吐出ノズル１５３を保持する配管に円盤９２を保持する役割を持たせることができる。
【０１１４】
図１７（ａ）に示されるように、内側チャンバ７１ｂが処理位置にあるときには、ベローズ９１´は縮んだ状態となる。一方、図１７（ｂ）に示されるように、内側チャンバ７１ｂが退避位置にあるときには、ベローズ９１´が延びることで洗浄処理室７２´が形成される。この洗浄処理室７２´内に純水吐出ノズル１５２から純水やガスを吐出することにより内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行うことができる。なお、前述したマランゴニ効果を利用して内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行う場合には、洗浄処理室７２´の排気を行う排気口はベローズ保持部材１５１の上部に設ければよい。
【０１１５】
このようなクリーニング機構９０´においては、内側チャンバ７１ｂが処理位置にあるときに、ベローズ９１´とベローズ保持部材１５１との間で形成される空間は密閉されるために、内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行った後にベローズ９１´に薬液や純水が付着していた場合にも、これらの洗浄液が外部へ蒸発することを防止することができ、また、ベローズ９１´からの液だれを防止することもできる。
【０１１６】
上記実施の形態においては、本発明を洗浄処理装置に適用した場合について示したが、本発明は、複数の処理液を連続して用いる液処理を行う場合において、ある処理液による液処理に対してその前段階で使用された処理液が混入することが好ましくないために、用いる処理液を変える際にチャンバの洗浄を行っておく必要がある液処理装置全般に用いることが可能である。例えば、本発明の液処理装置は、所定の塗布液を塗布する塗布処理やエッチング処理等に適用することも可能である。
【０１１７】
また、チャンバ７０として二重構造を有する場合を例に説明したが、チャンバは１個でもよく、また、三重構造であってもよい。１個のチャンバを用いる場合には、薬液処理後にチャンバを洗浄している際には基板に対しては続いて液処理を行うことができない場合が多くなり、スループットの向上という効果は得られ難いが、前段で使用された薬液と後段で使用される薬液との混合を防止するために、これらの薬液処理の中間において前段の薬液を洗い流すために用いられていた処理液を使用する必要がなくなるために、処理コストを低減させる効果を得ることが可能となる。さらに、基板としては半導体ウエハを例に挙げたが、これに限らず、液晶表示装置（ＬＣＤ）用基板等、他の基板の処理にも適用することができる。
【０１１８】
【発明の効果】
上述の通り、本発明の液処理装置にはチャンバのクリーニング機構が設けられているために、複数の処理液を連続して用いる液処理を行う場合において、ある処理液に対してその前段階で使用された処理液が混入することが好ましくないときには、処理液を変える前にチャンバの洗浄を行うことが可能である。これにより処理液のコンタミネーションの発生が防止され、処理液の特性を引き出して精度の高い液処理を行うことが可能となり、ひいては基板の品質を高く保持することが可能となるという効果が得られる。また、例えば、所定の薬液を用いた液処理の後に、その処理液を除去するための予備的な処理液を供給する必要があった場合には、チャンバを洗浄することができるために、予備的な処理液による処理工程を省略して、次の所定の処理液による液処理を行うことが可能となる。これにより予備的な処理液に要する費用を削減し、また処理時間を短縮することも可能となり、処理コストが低減されるという効果が得られる。特に、二重構造のチャンバを用いた場合には、一方のチャンバを用いて液処理を行った後に時間を空けることなく別のチャンバを用いて液処理を行うことができ、これによってスループットを向上させることができるために、処理コストの低減の効果をより大きく得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である洗浄処理装置を示す斜視図。
【図２】 図１に示した洗浄処理装置の平面図。
【図３】 図１に示した洗浄処理装置の側面図。
【図４】 図１に示した洗浄処理装置の別の側面図。
【図５】 ロータの構造を示す説明図。
【図６】 ロータ回転機構の移動形態を示す説明図。
【図７】 ロータをチャンバに挿入した状態の一形態を示す断面図。
【図８】 ロータをチャンバに挿入した状態の別の形態を示す断面図。
【図９】 外側チャンバの保持状態を示す正面図。
【図１０】 シール機構の非シール時とシール時の状態を示す説明図。
【図１１】 外側チャンバ内での気流の状態を示す説明図。
【図１２】 クリーニング機構の構成の一形態を示す説明図。
【図１３】 内側チャンバの洗浄方法の一形態を示すフローチャート。
【図１４】 内側チャンバの洗浄形態を模式的に示す説明図。
【図１５】 洗浄部におけるチャンバとクリーニング機構の位置関係の一形態を示す平面図。
【図１６】 洗浄部におけるチャンバとクリーニング機構の位置関係の別の形態を示す平面図。
【図１７】 クリーニング機構の構成の別の形態を示す説明図。
【符号の説明】
１；洗浄処理装置
２；フープ搬入出部
３；洗浄処理ユニット
４；ウエハ搬送ユニット
５；薬液貯蔵ユニット
６；電源ボックス
１６；ウエハ搬送機構
２７；ロータ回転機構
３４；ロータ
６３ａ・６３ｂ；シール機構
６７ａ・６７ｂ；シール機構
７１ａ；外側チャンバ
７１ｂ；内側チャンバ
９０；クリーニング機構
９１；筒状体
９２ａ；円盤
９２ｂ；リング部材
９３；ガス吐出ノズル
９４；排気管
１２０；スライド機構（内側チャンバ用）
１３０；スライド機構（クリーニング機構用）
Ｆ；フープ
Ｗ；半導体ウエハ（基板）
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ基板等の各種基板に対して液処理や乾燥処理を施す液処理装置と液処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイスの製造工程においては、基板としての半導体ウエハを所定の薬液や純水等によって洗浄することによって、ウエハからパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーション、エッチング処理後のポリマー等を除去するウエハ洗浄装置や、窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスや揮発性および親水性の高いＩＰＡ蒸気等によってウエハから液滴を取り除いてウエハを乾燥させるウエハ乾燥装置が使用されている。
【０００３】
このような洗浄・乾燥装置としては、複数枚のウエハをバッチ式に処理するものが知られており、例えば、複数枚のウエハがその主面が略平行になるようにして収容された容器を洗浄・乾燥装置の所定位置に載置し、搬送機構を用いてこの容器内に収容された複数のウエハを同時に取り出して、ウエハを保持するロータに移し替え、チャンバ内においてロータに保持されたウエハに所定の液処理と乾燥処理を施した後に、再び搬送機構を用いて容器へウエハを搬送するという作業が行われる。
【０００４】
ここで洗浄から乾燥に至る工程については、薬液を用いた薬液処理の後にＩＰＡを用いて薬液を洗い流し、次いで純水を用いた水洗処理を行い、最後にＩＰＡ蒸気やＮ２ガス乾燥処理を行うという処理工程が一般的に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、このような一連の処理工程において、ＩＰＡによって薬液を洗い流す処理工程を省いて処理工程を短縮し、スループットを向上させたいという要望や、ＩＰＡを使用しないようにすることで処理コストを低減させたいという要望が大きくなっている。ところが、薬液処理の後にはチャンバの内壁等に薬液が付着しており、またチャンバ底部にも薬液が完全には排出されずにある程度の量が残留しているために、このような状態で薬液処理の後に水洗処理を行うと、薬液が純水により希釈されることによって、例えば、強アルカリ性水溶液が生成する。この強アルカリ性水溶液がチャンバ内にある程度長い時間存在すると、ウエハがダメージを受けるおそれがある。
【０００６】
また、一般的に、液処理を行う処理空間を形成するチャンバは液処理中には処理液が外部に飛散しないようにシール構造を有し、このシール部についてはゴム等のシール材が用いられることが一般的である。このようなシール材は薬液等による劣化や経時的な劣化が生ずるために突発的にまたは定期的に交換する必要が生じるが、従来の液処理装置では、シール材を交換するためにチャンバ自体を取り外さなければならない等、作業性やメンテナンス性は必ずしも良いものではなかった。
【０００７】
さらに、薬液処理や乾燥処理時において、基板の主面のパーティクル付着量が少なく、薬液滴等の痕跡が残り難いようにすることにより、基板の品質を高く保持し、信頼性を高めることが求められているが、未だ十分とは言えない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、処理液が混合されることによって基板に損傷が生ずることを防止した液処理装置と液処理方法を提供することを目的とする。また本発明は、異なる処理液の混合を防止するために中間的に使用されていた処理液を使用することなく液処理を行うことを可能とする液処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、複数の基板に処理液を供給して液処理を行う液処理装置であって、前記複数の基板を所定間隔で保持可能なロータと、前記複数の基板に対して処理を行う処理位置と、この処理位置とは別の位置にある退避位置との間でスライド自在に設けられ、前記処理位置において前記ロータを収容する処理室を形成するチャンバと、前記処理室内に収容された基板に前記処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、前記チャンバを洗浄するクリーニング機構と、を具備し、前記クリーニング機構は、前記チャンバが前記退避位置にあるときに、前記チャンバとの間で洗浄処理室を形成するように設けられた洗浄処理室形成用部材と、前記洗浄処理室に洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズルと、前記洗浄処理室に乾燥用ガスを吐出するガス吐出ノズルと、
を有することを特徴とする液処理装置、が提供される。
【００１０】
本発明の第２の観点によれば、固定して設けられた略筒状の外側チャンバと、前記外側チャンバの内部にある処理位置と、前記外側チャンバの外側にある退避位置との間でスライド自在に設けられた略筒状の内側チャンバと、前記内側チャンバが前記退避位置にあるときに、前記内側チャンバとの間で洗浄処理室を形成するように設けられた洗浄処理室形成用部材を有し、前記内側チャンバを前記退避位置において洗浄するクリーニング機構と、を具備した液処理装置を用いて、複数の基板を所定間隔で保持可能なロータに保持された基板に処理液を供給して液処理を行う液処理方法であって、前記処理位置において前記内側チャンバを用いて前記基板の液処理を行う第１工程と、前記内側チャンバを退避させた後に前記外側チャンバを用いて前記基板の液処理を行う第２工程と、前記クリーニング機構による前記内側チャンバの洗浄処理を前記退避位置において所定のタイミングで行う第３工程と、を有することを特徴とする液処理方法、が提供される。
【００１１】
このような液処理装置と液処理方法によれば、チャンバのクリーニング機構が設けられているために、複数の処理液を連続して用いる液処理を行う場合において、ある処理液に対してその前段で使用された処理液が混入することが好ましくないときには、処理液を変えて液処理を行う前にチャンバの洗浄を行うことができる。これにより処理液のコンタミネーションの発生が防止され、処理液の特性を引き出して精度の高い液処理を行うことが可能となり、ひいては基板の品質を高く保持することが可能となる。
【００１２】
なお、チャンバとして内側チャンバと外側チャンバとからなる二重構造を有するチャンバを用いた場合には、一方のチャンバを用いて処理液による液処理を行った後に、他方のチャンバを用いて別の処理液による液処理を行うことができる。これによって処理液の混合を防止することが可能であり、また、スループットを向上させることができる。しかしながら、この場合には、あるバッチの基板について一連の処理が終了した後に、次のバッチの基板について液処理を開始するにあたって、最初に使用された一方のチャンバを清浄な状態に戻しておかなければならないという新たな問題が生ずる。本発明の液処理装置は、クリーニング機構を有していることから、このような二重構造を有するチャンバを用いることによって生ずる新たな問題をも解決することが可能であり、スループットの向上のみならず、処理コストの低減にも効果を奏する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について具体的に説明する。本発明の１つである液処理装置は、例えば、各種基板を被処理体とする洗浄処理装置や乾燥処理装置等に適用できるが、本実施形態においては、半導体ウエハ（ウエハ）の搬送、洗浄、乾燥をバッチ式に一貫して行うように構成された洗浄処理装置を例として説明することとする。
【００１４】
図１は洗浄処理装置１の外観を示す斜視図である。図１に示されるように、洗浄処理装置１は、複数枚のウエハＷを収容可能なフープ（Front Opening Unified Pod）Ｆを載置するためのフープステージ２ａ〜２ｃが設けられたフープ搬入出部２と、ウエハＷに対して洗浄処理を実施する洗浄処理ユニット３と、フープ搬入出部２と洗浄処理ユニット３との間に設けられ、ウエハＷの搬送を行うウエハ搬送ユニット４と、洗浄処理のための薬液を貯蔵等する薬液貯蔵ユニット５から主に構成されている。
【００１５】
また、洗浄処理装置１に設けられた各種の電動駆動機構や電子制御装置のための電源ボックス６と、洗浄処理装置１を構成する各ユニットの温度制御を行うための温度制御ボックス７が洗浄処理ユニット３の上部に設けられており、ウエハ搬送ユニット４の上部には、洗浄処理装置１に設けられた各種の表示パネルを制御する表示ボックス９と、ウエハ搬送ユニット４に設けられたウエハ搬送機構１６の制御装置が収容された搬送機構制御ボックス１０が設けられている。また、薬液貯蔵ユニット５の上部には各ボックスからの熱排気を集めて排気する熱排気ボックス８が設けられている。
【００１６】
図２に洗浄処理装置１の概略平面図を、図３に洗浄処理装置１の概略側面図を、図４に図３の概略側面図において一部の駆動機構を駆動させた状態を示した概略側面図をそれぞれ示す。ここで図２〜図４においては、フープ搬入出部２、洗浄処理ユニット３、ウエハ搬送ユニット４、薬液貯蔵ユニット５のみを示し、洗浄処理ユニット３、ウエハ搬送ユニット４、薬液貯蔵ユニット５の上部に設けられた電源ボックス６その他各種のボックス部については図示していない。また、後述するように、洗浄処理ユニット３は搬送部３ａと洗浄部３ｂとに分けられるが、図３および図４においては、搬送部３ａの概略構造が示されている。
【００１７】
フープステージ２ａ〜２ｃに載置されるフープＦは、ウエハＷを複数枚、例えば２５枚を所定間隔で主面が水平になるように収容することが可能となっており、フープＦの一側面にはウエハＷを搬入出するためのウエハ搬入出口が設けられている。フープＦはウエハ搬入出口を開閉する蓋体１１を有しており、この蓋体１１は、後述する蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃによってフープＦに脱着可能となっている。
【００１８】
ウエハ搬送ユニット４とフープ搬入出部２との間の境界壁１２には窓部１２ａ〜１２ｃが設けられており、フープＦに形成されたウエハ搬入出口の外周部が窓部１２ａ〜１２ｃを閉塞し、また、蓋体１１が蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃによって脱着可能な状態となるようにして、フープＦはフープステージ２ａ〜２ｃ上に載置される（図４参照）。
【００１９】
境界壁１２の内側（ウエハ搬送ユニット４側）には、窓部１２ａ〜１２ｃのそれぞれの位置に、窓部１２ａ〜１２ｃを開閉するシャッター１３ａ〜１３ｃとシャッター１３ａ〜１３ｃを昇降させる昇降機構１４ａ〜１４ｃからなる蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃが設けられている。蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃは図示しない吸着パッド等の蓋体把持手段を有しており、これによりフープＦの蓋体１１をシャッター１３ａ〜１３ｃとともに昇降させることができるようになっている。
【００２０】
フープＦがフープステージ２ａ〜２ｃに載置されていないときには、シャッター１３ａ〜１３ｃが窓部１２ａ〜１２ｃを閉塞した状態にあるため、外部からウエハ搬送ユニット４へのパーティクル等の侵入が防止される。一方、ウエハＷをフープＦから搬出し、またはフープＦへ搬入する際には、後述するウエハ搬送機構１６の搬送用ピック１７ａ・１７ｂがフープＦにアクセスできるように、シャッター１３ａ〜１３ｃおよびフープＦの蓋体１１が蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃにより降下され、窓部１２ａ〜１２ｃは開口した状態とされる。
【００２１】
ウエハ搬送ユニット４には、蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃのそれぞれに隣接して、フープＦ内のウエハＷの枚数を計測するためのウエハ検査機構１１０が設けられている。このウエハ検査機構１１０は、例えば、赤外線レーザを用いた発信部と受信部を有する反射式光センサ１１１を有している。モータ１１３を用いてガイド１１２に沿ってこの反射式センサ１１１をＺ方向（鉛直方向）にスキャンさせながら、ウエハＷに向けて赤外線レーザを発振しながらウエハＷの端面からの反射光を受信する。これによりフープＦに収容されたウエハＷの枚数や収容状態、例えば、ウエハＷが所定のピッチで略平行に１枚ずつ収容されているかどうか、２枚のウエハＷが重なって収容されていないかどうか、ウエハＷが段差ずれして斜めに収容されていないかどうか、ウエハＷがフープＦ内の所定位置から飛び出していないかどうか等を検査することができるようになっている。
【００２２】
なお、ウエハ搬送機構１６にウエハ検査機構１１０を取り付けて、ウエハ検査機構１１０をウエハ搬送機構１６とともに移動可能な構造とすれば、ウエハ検査機構１１０は１カ所のみに設ければよい。また、例えば、ウエハＷの収容枚数を確認するセンサと、ウエハＷの収容状態を検査するセンサを別に設けることもできる。さらに、蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃにウエハ検査機構１１０を取り付けてもよい。
【００２３】
ウエハ搬送ユニット４には、清浄な空気をウエハ搬送ユニット４内に送風するためのフィルターファンユニット（ＦＦＵ）２４ａが天井部に設けられている。このＦＦＵ２４ａからのダウンフローの一部は、窓部１２ａ〜１２ｃが開口されている状態において、窓部１２ａ〜１２ｃから外部に流れ出てフープステージ２ａ〜２ｃに載置されたフープＦに流入する。これによりフープＦ内のウエハＷに清浄な空気が供給されるため、ウエハＷへのパーティクルの付着が防止される。なお、ＦＦＵ２４ａの下部に図示しないイオナイザを設けてウエハＷの除電を行うこともできる。
【００２４】
ウエハ搬送ユニット４にはウエハ搬送機構１６が設けられている。このウエハ搬送機構１６は、Ｘ方向に延在するガイドを具備するリニア駆動機構１９と、ウエハＷを保持する搬送用ピック１７ａ・１７ｂと、搬送用ピック１７ａ・１７ｂをそれぞれ保持する保持部１８ａ・１８ｂと、搬送用ピック１７ａ・１７ｂおよび保持部１８ａ・１８ｂがそれぞれ取り付けられたスライド機構２０ａ・２０ｂと、スライド機構２０ａ・２０ｂが取り付けられた回転自在なテーブル２１と、テーブル２１を回転させる回転機構２２と、回転機構２２から上の部分を昇降させる昇降機構２３と、を有している。
【００２５】
ウエハ搬送機構１６に２系統の搬送用ピック１７ａ・１７ｂを設けることによって、例えば、搬送用ピック１７ａを未処理のウエハＷを搬送するために用い、搬送用ピック１７ｂを洗浄処理済みのウエハＷを搬送するために用いることができる。この場合には、例えば、１系統の搬送アームのみが設けられている場合と比較すると、未処理のウエハＷに付着していたパーティクル等が搬送アームに付着してさらに処理済みのウエハＷに付着するといった事態が有効に防止される。また、２系統の搬送アームを設けることによって、洗浄処理ユニット３との間で処理済みのウエハＷを受け取った直後に次の未処理のウエハＷを受け渡すことができる。
【００２６】
１個の搬送用ピック１７ａは１枚のウエハＷを搬送する。フープＦに収容されている２５枚のウエハＷを一度に搬送可能なように、２５個の搬送用ピック１７ａが略平行に所定間隔で保持部１８ａに保持されている。同様に２５個の搬送用ピック１７ｂもまた略平行に所定間隔で保持部１８ｂに保持されている。
【００２７】
フープＦまたは後述するロータ３４と搬送用ピック１７ａ・１７ｂとの間でウエハＷの受け渡しを行う際には、搬送用ピック１７ａ・１７ｂを所定距離ほど上下させる必要があるが、この搬送用ピック１７ａ・１７ｂの昇降動作は昇降機構２３より行うことができる。なお、保持部１８ａ・１８ｂに別途搬送用ピック１７ａ・１７ｂを上下させる昇降機構を設けてもよい。
【００２８】
搬送用ピック１７ａ・１７ｂはスライド機構２０ａ・２０ｂによって保持部１８ａ・１８ｂともに搬送用ピック１７ａ・１７ｂの長さ方向にスライド可能となっている。また、テーブル２１は回転機構２２によって水平面内で回転（図２に示すθ方向）可能に構成されている。さらに搬送用ピック１７ａ・１７ｂの高さは昇降機構２３により調節可能であり、搬送用ピック１７ａ・１７ｂは昇降機構２３等とともにリニア駆動機構１９によってＸ方向に移動可能である。これにより搬送用ピック１７ａ・１７ｂは、フープステージ２ａ〜２ｃに載置されたいずれのフープＦおよびロータ３４にもアクセスでき、こうしてフープステージ２ａ〜２ｃに載置されたフープＦとロータ３４との間でウエハＷを水平状態として搬送することができる。
【００２９】
例えば、搬送用ピック１７ａを未処理のウエハＷを搬送するために用いて、フープステージ２ｂに載置されたフープＦから洗浄処理ユニット３に設けられたロータ３４へ搬送する場合には、最初に搬送用ピック１７ａがフープステージ２ｂに載置されたフープＦにアクセスできるようにリニア駆動機構１９を駆動させて搬送用ピック１７ａをＸ方向に移動させる。次いで昇降機構２３を駆動させて搬送用ピック１７ａの高さを調節した後にスライド機構２０ａを動作させて搬送用ピック１７ａおよび保持部１８ａをフープステージ２ｂ側にスライドさせる。搬送用ピック１７ａにウエハＷを保持させて搬送用ピック１７ａおよび保持部１８ａを元の位置に戻すことにより、フープＦからウエハＷが搬出される。
【００３０】
続いて、回転機構２２を動作させてテーブル２１を１８０°回転させつつ、リニア駆動機構１９を駆動して搬送用ピック１７ａがロータ３４にアクセスできる状態とする。搬送用ピック１７ａおよび保持部１８ａをロータ３４側にスライドさせてウエハＷをロータ３４に受け渡し（図４参照）、再び搬送用ピック１７ａおよび保持部１８ａを元の位置に戻せば、ウエハＷのロータ３４への搬送が終了する。
【００３１】
このウエハ搬送機構１６においては、搬送用ピック１７ａ・１７ｂがテーブル２１の回転中心に対して点対称な位置に設けられているために、スライド機構２０ａ・２０ｂが伸張していない状態でテーブル２１を回転させると、搬送用ピック１７ａ・１７ｂがウエハＷを保持した状態であっても、搬送用ピック１７ａ・１７ｂが回転時に通過する軌跡の範囲を狭くすることができる。このように洗浄処理装置１ではウエハ搬送ユニット４が省スペース化されている。
【００３２】
ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３とを仕切る境界壁２５には、ウエハＷの搬送のための窓部２５ａが形成されており、この窓部２５ａは昇降機構２６ｂにより昇降自在となっているシャッター２６ａによって開閉される。シャッター２６ａはウエハ搬送ユニット４側に設けられているが、洗浄処理ユニット３側に設けることもできる。ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３との間でのウエハＷの搬送はこの窓部２５ａを介して行われる。
【００３３】
なお、シャッター２６ａによりウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３の雰囲気が分離できるようになっているために、例えば、洗浄処理ユニット３において洗浄液が飛散したり、洗浄液の蒸気が拡散等した場合でも、ウエハ搬送ユニット４にまでその汚染が拡大することが防止される。
【００３４】
洗浄処理ユニット３は搬送部３ａと洗浄部３ｂから構成されている。搬送部３ａの天井部分にはフィルターファンユニット（ＦＦＵ）２４ｂが設けられており、ここから搬送部３ａ内にパーティクルを除去した清浄な空気等が送風されるようになっている。なお、ＦＦＵ２４ｂの下部に図示しないイオナイザを設けてウエハＷの除電を行うこともできる。
【００３５】
搬送部３ａには、ロータ回転機構２７と、ロータ回転機構２７の姿勢を制御する姿勢変換機構２８と、ロータ回転機構２７および姿勢変換機構２８を垂直方向に移動させるＺ軸リニア駆動機構２９と、Ｚ軸リニア駆動機構２９を水平方向に移動させるＸ軸リニア駆動機構３０と、姿勢変換機構２８およびＺ軸リニア駆動機構２９から発生するパーティクルがロータ回転機構２７側へ飛散してウエハＷに付着等することを防止するためのカバー４５と、Ｘ軸リニア駆動機構３０から発生するパーティクルがロータ回転機構２７側へ飛散してウエハＷに付着等することを防止するためのカバー４６が設けられている。
【００３６】
ロータ回転機構２７は、ウエハＷを所定間隔で保持可能なロータ３４と、ロータ３４に保持されたウエハＷが面内回転するようにロータ３４を回転させるモータ（回転機構）３１と、姿勢変換機構２８との連結部３２と、ロータ３４を後述する外側チャンバ７１ａに挿入した際に外側チャンバ７１ａに形成されたロータ搬入出口６２ｃを閉塞する蓋体３３と、連結部３２と蓋体３３を貫通してロータ３４とモータ３１を連結している回転軸５０（後に示す図５・図７・図８参照）から構成されている。
【００３７】
図５はロータ３４の概略構造を示す斜視図である。ロータ３４は、所定の間隔をおいて配置された一対の円盤３５ａ・３５ｂと、ウエハＷを保持するための溝等が形成された係止部材３６ａと、係止部材３６ａと同様に溝等が形成され開閉可能なホルダー３６ｂと、ホルダー３６ｂの開閉の可不可を制御するロックピン３６ｃと、を有する。
【００３８】
このホルダー３６ｂの開閉を行うホルダー開閉機構８０は境界壁２５に設けられており（図３および図４参照）、ホルダー開閉機構８０は、ロックピン押圧シリンダ８１と、ホルダー開閉シリンダ８２と、を有している。なお、境界壁２５においてホルダー開閉機構８０が設けられている部分にはカバー４０が設けられているために、ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３は隔離されている。
【００３９】
円盤３５ｂの回転軸５０への固定は、例えばネジ３５ｃを用いて行われ、係止部材３６ａは円盤３５ａ・３５ｂの外側からネジ止め等することで円盤３５ａ・３５ｂ間に固定することができる。ロックピン３６ｃは、例えば、通常の状態では外側に突出した状態にあり、この状態ではホルダー３６ｂの開閉動作を行うことができない。一方、ホルダー開閉機構８０がロータ３４にアクセスして、ロックピン押圧シリンダ８１からの押圧力によってロックピン３６ｃがロータ３４の内側に向かって押し込まれた状態となっているときには、ホルダー３６ｂがホルダー開閉シリンダ８２によって開閉自在な状態となる。
【００４０】
ホルダー３６ｂが開かれた状態においては、ロータ３４と搬送用ピック１７ａ・１７ｂとの間でのウエハＷの受け渡しが可能であり、一方、ホルダー３６ｂが閉じた状態では、ロータ３４内のウエハＷはロータ３４から外部に飛び出すことがない状態に保持される。
【００４１】
ホルダー開閉機構８０は、ロータ３４と搬送用ピック１７ａ・１７ｂとの間でウエハＷの受け渡しが行われる位置において、ロックピン押圧シリンダ８１およびホルダー開閉シリンダ８２がそれぞれロックピン３６ｃとホルダー３６ｂにアクセスできるように、図３に示した退避位置と図４に示した処理位置との間で回転自在となっている。上述したホルダー３６ｂの開閉動作を行うことができるように、ロックピン押圧シリンダ８１は処理位置においてロックピン３６ｃをロータ３４の内部に押し込むことができる押圧機構を有しており、ホルダー開閉シリンダ８２は円盤３５ａの外側においてホルダー３６ｂにアクセスしてホルダー３６ｂを開閉するように動作可能となっている。
【００４２】
上述したホルダー３６ｂ、ロックピン３６ｃ、ホルダー開閉機構８０の動作形態にしたがってホルダー３６ｂを開閉する場合には、例えば、最初に退避位置にあるホルダー開閉機構８０を処理位置に移動させてロータ３４にアクセスさせ、ロックピン押圧シリンダ８１によってロックピン３６ｃがロータ３４の内部に押し込まれた状態に保持する。この状態においてホルダー開閉シリンダ８２を動作させてホルダー３６ｂを開く。これによりウエハＷの搬入出が可能となる。
【００４３】
ウエハＷの搬入出作業が終了したら、ホルダー３６ｂを閉じた状態とした後にロックピン押圧シリンダ８１の押圧力を解除して、ロックピン３６ｃが円盤３５ａから突出した状態、つまりホルダー３６ｂにロックが掛かった状態に戻し、さらにホルダー開閉機構８０を退避位置に戻す。
【００４４】
ロータ回転機構２７の姿勢を制御する姿勢変換機構２８は、回転機構４２と回転機構４２に取り付けられた回転軸４１とを有しており、回転軸４１はロータ回転機構２７の連結部３２に固定されている。回転機構４２によってロータ回転機構２７全体を、図３または図４に示すようにウエハＷが水平状態で保持されるような姿勢（縦姿勢）に保持することができ、また、後に図６に示すようにウエハＷが垂直状態で保持されるような姿勢（横姿勢）に変換して保持することができるようになっている。
【００４５】
Ｚ軸リニア駆動機構２９は、モータ４３と、モータ４３の回転駆動力を姿勢変換機構２８に伝える動力伝達部４４と、ガイド４７と、ガイド４７を支持する支持体４８と、を有している。姿勢変換機構２８はガイド４７に沿って移動できるようにガイド４７と嵌合しており、モータ４３を回転させるとこの回転駆動力が動力伝達部４４を介して姿勢変換機構２８に伝えられ、姿勢変換機構２８がロータ回転機構２７とともにガイド４７に沿ってＺ方向（垂直方向）に所定距離移動することができるようになっている。
【００４６】
なお、Ｚ軸リニア駆動機構２９としてモータ４３の回転変位を直線変位に変換する機構を示したが、このような機構に限定されるものではなく、例えば、モータ４３の代わりにエアーシリンダ等の直接に直線変位を生ずる駆動機構を用いても構わない。
【００４７】
Ｘ軸リニア駆動機構３０は、ガイド４９と、図示しないモータと、モータに連結されたボールネジ３９ａと、ボールネジ３９ａに噛み合わされた噛み合わせ部材３９ｂと、ガイド４９に嵌合して噛み合わせ部材３９ｂと支持体４８とを連結する連結部材３８と、を有している。
【００４８】
モータを回転させることによってボールネジ３９ａが動作し、ボールネジ３９ａの動作にしたがって噛み合わせ部材３９ｂはＸ方向に移動する。このとき連結部材３８が噛み合わせ部材３９ｂと支持体４８を連結しているために、連結部材３８と支持体４８もまた噛み合わせ部材３９ｂとともにＸ方向に移動する。つまり、噛み合わせ部材３９ｂがＸ方向に移動する際には、ロータ回転機構２７と姿勢変換機構２８とＺ軸リニア駆動機構２９が同時にＸ方向に移動するようになっている。
【００４９】
図６は、姿勢変換機構２８とＺ軸リニア駆動機構２９とＸ軸リニア駆動機構３０を用いて、ロータ回転機構２７を移動させるときの形態の一例を示す説明図である。図６（ａ）はロータ回転機構２７における連結部３２の移動軌跡を示したものであり、図６（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ連結部３２が図６（ａ）に示される位置Ｐ１〜Ｐ４にあるときのロータ回転機構２７の状態（姿勢）を示している。以下、ウエハＷを保持したロータ３４をチャンバ７０に挿入するために、連結部３２が位置Ｐ１から位置Ｐ４へ移動するようにロータ回転機構２７を移動させる場合を例について説明する。
【００５０】
連結部３２が位置Ｐ１にあるときは、ロータ回転機構２７はロータ３４とウエハ搬送機構１６との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる位置にあり、このときにロータ回転機構２７は縦姿勢の状態にある。ウエハＷがロータ３４に収容された状態において、最初にＺ軸リニア駆動機構２９を動作させて、ロータ回転機構２７および姿勢変換機構２８を連結部３２が位置Ｐ２に移動するように上昇させる。位置Ｐ２においては、姿勢変換機構２８を動作させて、ウエハＷが水平保持から垂直保持の状態になるようにロータ回転機構２７全体を９０°回転させ、ロータ回転機構２７全体を横姿勢の状態とする。
【００５１】
次に、再びＺ軸リニア駆動機構２９を動作させて、ロータ回転機構２７全体を横姿勢のままで連結部３２が位置Ｐ３に移動するように上昇させる。このように位置Ｐ２というロータ回転機構２７を上昇させるときの中間地点でロータ回転機構２７の姿勢変換を行うと、連結部３２が位置Ｐ１や位置Ｐ３にあるときにロータ回転機構２７を回転させる場合と比較して、ロータ回転機構２７の回転に必要な空間が狭くとも足りる。これにより搬送部３ａの占有容積を小さくすることが可能となる。
【００５２】
連結部３２が位置Ｐ３に到達したら、次にＸ軸リニア駆動機構３０を動作させて連結部３２の位置を位置Ｐ４まで水平移動させる。連結部３２が位置Ｐ４にあるときには、ロータ３４がチャンバ７０に挿入されて洗浄処理を行うことが可能となっている。このようにしてロータ３４をウエハ搬送機構１６との受け渡し位置から洗浄処理位置まで移動させることができる。
【００５３】
なお、連結部３２が位置Ｐ４にあってロータ３４がチャンバ７０に挿入された状態は、後に示す図７、図８に詳しく示している。また、ウエハＷの洗浄処理が終了した後には、連結部３２が位置Ｐ４から位置Ｐ１に移動するように、前述したロータ回転機構２７の移動経路を逆にたどることによって、ロータ３４内のウエハＷをウエハ搬送機構１６に受け渡し可能となる位置まで移動させることができることはいうまでもない。
【００５４】
次に洗浄部３ｂについて説明する。図２に示すように、洗浄部３ｂには固定された外側チャンバ７１ａと水平方向にスライド自在な内側チャンバ７１ｂとからなる二重構造を有するチャンバ７０が設けられている。図７と図８は洗浄部３ｂに設けられたチャンバ７０にロータ３４が挿入されている状態を示す断面図である。ここで図７は内側チャンバ７１ｂを外側チャンバ７１ａの外側に退避させた退避位置にある状態を、図８は内側チャンバ７１ｂを外側チャンバ７１ａに収容した処理位置にある状態をそれぞれ示している。
【００５５】
外側チャンバ７１ａは、筒状体６１ａと、筒状体６１ａの端面に設けられたリング部材６２ａ・６２ｂと、リング部材６２ａ・６２ｂの内周面に設けられたシール機構６３ａ・６３ｂと、水平方向に多数の洗浄液吐出口５４が形成され、筒状体６１ａに取り付けられた洗浄液吐出ノズル５３と、洗浄液吐出ノズル５３を収容するノズルケース５７と、外側チャンバ７１ａの下部に設けられ、洗浄液を排出し、また排気をも行うことができる排気／排液管６５ａを有している。
【００５６】
内側チャンバ７１ｂは、筒状体６１ｂと、筒状体６１ｂの端面に設けられたリング部材６６ａ・６６ｂと、リング部材６６ａ・６６ｂの内周面にそれぞれ２箇所ずつ設けられたシール機構６７ａ・６７ｂと、水平方向に多数の洗浄液吐出口５６が形成され、筒状体６１ｂに取り付けられた洗浄液吐出ノズル５５と、洗浄液吐出ノズル５５を収容したノズルケース５８と、内側チャンバ７１ｂの下部に設けられ、洗浄液を排出するとともに排気を行うことができる排気／排液管６５ｂを有している。
【００５７】
図７および図８に示すように、洗浄部３ｂには内側チャンバ７１ｂを洗浄、乾燥するクリーニング機構９０が設けられている。クリーニング機構９０は、筒状体９１と、筒状体９１の一端面に取り付けられた円盤９２ａと、筒状体９１の別の端面に取り付けられたリング部材９２ｂと、筒状体９１に取り付けられたガス吐出ノズル９３および排気管９４と、を有し、円盤９２ａには純水吐出ノズル７３ａと排気管７３ｃが設けられている。なお、後に示す図１５および図１６に示されるように、洗浄部３ｂには、内側チャンバ７１ｂのスライド機構１２０と、クリーニング機構９０のスライド機構１３０が設けられている。
【００５８】
まず外側チャンバ７１ａについてより詳細に説明する。図９はリング部材６２ｂ側から見た正面図（但しリング部材６２ｂは図示せず）である。外側チャンバ７１ａの外形を形成する筒状体６１ａとリング部材６２ａ・６２ｂは互いに固定されている。外側チャンバ７１ａ全体は筒状体６１ａを支持するようにして、フレーム９９ａ・９９ｂを用いて所定位置に保持されている。ここでフレーム９９ａ・９９ｂは、外側チャンバ７１ａの高さ位置と水平位置を微調整する位置調節機構９８ａ・９８ｂを具備しており、ロータ回転機構２７の進入・退出がスムーズに所定位置で行えるように調節可能となっている。なお、フレーム９９ａ・９９ｂは、洗浄部３ｂの外枠を構成する底板９７ａ、天井板９７ｂにそれぞれ固定されている。
【００５９】
リング部材６２ａにはロータ３４が進入または退出するためのロータ搬入出口６２ｃが形成されており、このロータ搬入出口６２ｃは図２に示すように蓋体６２ｄによって開閉自在となっている。ロータ搬入出口６２ｃは、ロータ３４が外側チャンバ７１ａに進入した状態では、ロータ回転機構２７に設けられた蓋体３３により閉塞され、蓋体３３の外周面とロータ搬入出口６２ｃとの間隙はシール機構６３ａによりシールされる。こうしてチャンバ７０から搬送部３ａへの洗浄液の飛散が防止される。
【００６０】
リング部材６２ａの外側下部には、ロータ回転機構２７を搬出する際に蓋体３３やシール機構６３ａ等に付着していた洗浄液等がロータ搬入出口６２ｃから液漏れすることを防止するために、液受け６２ｅが設けられている。これにより洗浄部３ｂの床面の洗浄液による汚れを防止して、洗浄部３ｂを清浄に保つことができる。
【００６１】
図１０はシール機構６３ａ・６３ｂの一例を示した説明図である。シール機構６３ａ・６３ｂとしては、例えば、非シール時においては図１０（ａ）に示すように断面略Ｍ字型であるが、シール時には図１０（ｂ）に示すように所定圧力の空気等を供給することによって中央の凹部が突出して山型となり、この頂点の部分が図示しない蓋体３３等に接触することでシール機能が生ずるゴム製チューブ８５を用いたものが好適に用いられる。シール機構６３ａ・６３ｂはリング部材６２ａ・６２ｂのそれぞれについて２箇所ずつ形成されており、外側チャンバ７１ａのシール性をより確かなものとしている。
【００６２】
ゴム製チューブ８５は、リング部材６２ａ・６２ｂに形成された溝部８６に嵌合されている。薬液による劣化や経時劣化によってゴム製チューブ８５が使用不能となった場合には、ゴム製チューブ８５のみを交換することができる。なお、リング部材６２ａ・６２ｂにゴム製チューブ８５が嵌合された別のリング部材を取り付け、ゴム製チューブ８５と別のリング部材とを一括して交換する構造としてもよい。このゴム製チューブ８５の交換方法については後に詳細に説明する。
【００６３】
このようなガス圧を用いたシール機構６３ａ・６３ｂを用いた場合には、ゴム製チューブ８５に供給するガス圧を大きくすることによって、外側チャンバ７１ａ内の処理圧力が高い場合であっても良好なシール性を確保することが可能である。このようなシール機構は、後述するシール機構６７ａ・６７ｂについても同様に用いられる。空気圧を用いないゴム製シールリング等を用いることもできるが、この場合にはシール性の強弱を調節することはできないために、洗浄液の漏れ等が生じないように、適宜注意を払うことが好ましい。
【００６４】
筒状体６１ａに設けられた洗浄液吐出ノズル５３には、薬液貯蔵ユニット５等の洗浄液供給源から各種薬液や純水、ＩＰＡといった洗浄液や窒素（Ｎ２）ガス等の乾燥ガスが供給されて、洗浄液吐出口５４からロータ３４に保持されたウエハＷに向かってこれらの洗浄液を吐出することができるようになっている。洗浄液吐出ノズル５３は、図７と図８では１本のみ示されているが、複数本設けることも可能であり、また、必ずしも筒状体６１ａの真上に設けなければならないものでもない。このことは洗浄液吐出ノズル５５についても同様である。
【００６５】
筒状体６１ａはリング部材６２ｂ側の外径がリング部材６２ａ側の外径よりも大きく設定された略円錐状の形状を有している。また、筒状体６１ａはリング部材６２ａ側よりもリング部材６２ｂ側が低く位置するように勾配を設けて配置されている。このために洗浄液吐出ノズル５３からウエハＷに向けて吐出された各種の洗浄液は、自然に筒状体６１ａの底面をリング部材６２ａ側からリング部材６２ｂ側に流れ、排気／排液管６５ａを通してドレイン（外部）に排出される。
【００６６】
排気／排液管６５ａからは排気も行うことができるために、洗浄液吐出ノズル５３からウエハＷに向けて吐出された窒素ガス等の乾燥ガスは、洗浄液吐出ノズル５３から排気／排液管６５ａの向きに流れやすくなっている。
【００６７】
図１１はこのような乾燥ガスの流れを模式的に示した説明図である。外側チャンバ７１ａにロータ３４を挿入して所定位置に保持した際に、ウエハＷの主処理面（鏡面）８４ａが風下側であるリング部材６２ｂ側内側を向き、ウエハＷの裏面８４ｂがリング部材６２ａ側を向くようにウエハＷがロータ３４に保持されていると、気流はウエハＷの主処理面８４ａに衝突し難くなる。これによって、例えば、パーティクル等を含んだ気流が流れてきた場合には、パーティクル等はウエハＷの主処理面８４ａには付着し難いために、主処理面８４ａへのパーティクル等の付着が低減される。こうしてウエハＷの品質を高く維持し、製品への信頼性を高めることが可能となる。
【００６８】
また、ウエハＷの主処理面８４ａがリング部材６２ｂ側を向き、ウエハＷの裏面８４ｂがリング部材６２ａ側を向くようにウエハＷがロータ３４に保持されていると、外側チャンバ７１ａ内を処理液が流れるときに、この洗浄液が気流の影響等により液跳ねを起こしても、跳ねた洗浄液は洗浄液の流れの向きの影響を受けてウエハＷの主処理面８４ａに衝突し難くなる。これによりウエハＷの主処理面８４ａに液滴が付着して液痕が残るといった問題の発生を抑制することが可能となる。
【００６９】
次に、内側チャンバ７１ｂとクリーニング機構９０について説明する。内側チャンバ７１ｂを構成する筒状体６１ｂは、外側チャンバ７１ａの筒状体６１ａとは異なり、リング部材６６ａ側とリング部材６６ｂ側とで同じ外径を有する円筒形状を有しており、水平に設けられている。このために、筒状体６１ｂの下部には洗浄液の外部への排出を容易ならしめるために、筒状体６１ｂから突出し所定の勾配を有する溝部６９が形成されている。例えば、内側チャンバ７１ｂが処理位置にあるときに、洗浄液吐出ノズル５５からウエハＷに向かって吐出された洗浄液は溝部６９を流れ、排気／排液管６５ｂを通してドレインから排出される。
【００７０】
洗浄液吐出ノズル５５には、薬液貯蔵ユニット５等の洗浄液供給源から所定の薬液が供給されて、洗浄液吐出口５６からロータ３４に保持されたウエハＷに向かって吐出することができるようになっている。また、洗浄液吐出ノズル５５からは、クリーニング機構９０を用いて内側チャンバ７１ｂを洗浄するために、純水および窒素ガス等の乾燥ガスを吐出することができるようになっている。
【００７１】
内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合には、図８に示されるように、リング部材６６ａと蓋体３３との間はシール機構６７ａによってシールされ、またリング部材６６ｂとリング部材６２ｂとの間がシール機構６３ｂによってシールされ、かつ、リング部材６６ｂと円盤９２ａとの間がシール機構６７ｂによってシールされる。こうして、内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合には、筒状体６１ｂ、リング部材６６ａ・６６ｂ、円盤９２ａ、蓋体３３によって処理室５２が形成される。
【００７２】
一方、内側チャンバ７１ｂが退避位置にある状態では、リング部材６６ａとリング部材６２ｂとの間がシール機構６３ｂによってシールされ、かつ、リング部材６６ａと円盤９２ａとの間がシール機構６７ａによってシールされるようになっている。またロータ３４が外側チャンバ７１ａ内に挿入されている場合には、蓋体３３とリング部材６２ａとの間がシール機構６３ａによってシールされている。このために内側チャンバ７１ｂが退避位置にあるときには、図７に示されるように、筒状体６１ａ、リング部材６２ａ・６２ｂ、円盤９２ａ、内側チャンバ７１ｂのリング部材６６ａ、ロータ回転機構２７の蓋体３３から処理室５１が形成される。
【００７３】
内側チャンバ７１ｂが退避位置にある状態では、上述のように処理位置で処理室５１が形成されるとともに、リング部材６６ａと円盤９２ａとの間がシール機構６７ａによってシールされ、リング部材６６ｂとリング部材９２ｂとの間がシール機構６７ｂによってシールされて、筒状体９１の外周と筒状体６１ｂの内周との間に狭い略筒状の洗浄処理室７２が形成されるようになっている。筒状体９１の複数箇所に設けられたガス吐出ノズル９３からは洗浄処理室７２に向かって窒素ガスや空気等の乾燥ガスを噴射することが可能となっており、こうして、噴射された乾燥ガスは排気管９４から排気される。
【００７４】
したがって、内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させて、処理室５２においてウエハＷに所定の薬液を供給した洗浄処理を行った後に、内側チャンバ７１ｂを退避位置に移動させれば、外側チャンバ７１ａによって形成される処理室５１においては引き続き、例えば、純水を用いた洗浄処理を行うことができる。
【００７５】
このときに、内側チャンバ７１ｂを用いた洗浄処理に使用した薬液に純水を加えた場合に生成する希釈液が、例えば、強アルカリ性であっても、外側チャンバ７１ａには薬液が付着していないことから、薬液が付着しているウエハＷやロータ３４に純水が供給されても、生成する強アルカリ性希釈液の量は少なく、処理室５１内に留まる時間も短いことから、ウエハＷは強アルカリ性希釈液によるダメージを受け難い。これにより、従来、薬液処理の後に行っていたＩＰＡ洗浄工程を省略して、洗浄処理のスループットを向上させ、処理コストを低減することが可能となる。
【００７６】
なお、ウエハＷの水洗処理が終了した後には引き続いて乾燥処理が行われるが、この乾燥処理が終了した後には、外側チャンバ７１ａの内部もまた洗浄、乾燥された状態となる。これにより次のバッチのウエハＷの洗浄処理において、内側チャンバ７１ｂを用いた薬液処理の後すぐに外側チャンバ７１ａを用いた水洗処理を行うことができる。
【００７７】
このようにウエハＷが純水によって洗浄され、また乾燥ガスによって乾燥される際に、円盤３５ａにおいて円盤９２ａと対向している面と、円盤３５ｂにおいて蓋体３３と対向している面には、純水や乾燥ガスが直接にはあたり難い。このために円盤９２ａに設けられた純水吐出ノズル７３ａから円盤３５ａを洗浄、乾燥するために、また、蓋体３３に設けられた純水吐出ノズル７３ｂから円盤３５ｂを洗浄、乾燥するために、それぞれ純水や乾燥ガスが吐出可能となっている。
【００７８】
なお、純水吐出ノズル７３ａ・７３ｂを用いて、処理室５１・５２を所定のガス雰囲気とするために所定のガス、例えば、酸素（Ｏ２）ガスや二酸化炭素（ＣＯ２）ガス等を吐出することも可能である。また、処理室５１・５２に供給されたガスは、排気／排液管６５ａ・６５ｂのみならず、円盤９２ａに設けられた排気管７３ｃからも排気が可能である。
【００７９】
薬液処理が行われた後に退避位置にスライドされた内側チャンバ７１ｂについては、洗浄液吐出ノズル５５から洗浄処理室７２に純水を吐出することによって自己洗浄を行う。洗浄処理室７２は狭く、また、吐出される純水が筒状体９１から跳ね返ることから、少量の純水を用いて効果的に内側チャンバ７１ｂの洗浄を行うことができる。洗浄液吐出ノズル５５から純水を吐出させることによって、洗浄液吐出ノズル５５の内部の洗浄をも同時に行うことができる。なお、筒状体９１に純水吐出ノズルを設けることも可能である。
【００８０】
こうして洗浄処理室７２に吐出された純水が排気／排液管６５ｂから排出された後には、筒状体９１に設けられたガス吐出ノズル９３から窒素ガスや空気等の乾燥ガスを洗浄処理室７２に噴射する。こうして噴射されたガスは排気管９４および排気／排液管６５ｂから排気される。このとき洗浄液吐出ノズル５５からも乾燥ガスを噴射させることにより、洗浄液吐出ノズル５５内の乾燥処理を行うことができる。このようにして、内側チャンバ７１ｂの内部が清浄な状態とされることにより、内側チャンバ７１ｂを次のウエハＷの薬液処理に用いることが可能となる。
【００８１】
このような内側チャンバ７１ｂの洗浄、乾燥を行う場合には、特にマランゴニ効果を利用することが好ましい。図１２はマランゴニ効果を利用した内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行うクリーニング機構９０の構成の一形態を示す概略説明図である。図１２においては、内側チャンバ７１ｂの筒状体６１ｂとクリーニング機構９０の筒状体９１は簡略化して示している。
【００８２】
図１２に示すように、マランゴニ効果を利用して内側チャンバ７１ｂを洗浄する場合には、内側チャンバ７１ｂの上部に排気口１４４を設ける。また、洗浄液吐出ノズル５５へ薬液等を送液する送液管に切替バルブ１４１ａ・１４１ｂが設けられ、この切替バルブ１４１ａ・１４１ｂを操作することにより、薬液もしくは純水またはＩＰＡ蒸気を含む窒素ガスもしくは窒素ガスを選択して洗浄処理室７２へ送ることができるようになっている。ＩＰＡ蒸気を含む窒素ガスは、例えば、ＩＰＡを貯留したタンク１４３へ窒素ガスをバブリングさせることによって得ることができる。
【００８３】
溝部６９から廃棄される排液は、切替バルブ１４２ａ〜１４２ｅを操作することによって、分別回収、廃棄される。例えば、内側チャンバ７１ｂによるウエハＷの薬液処理中は、使用された薬液は切替バルブ１４２ａを通して薬液を回収するタンク１に回収される。切替バルブ１４２ｂを通してタンク２へ所定の薬液が回収され、切替バルブ１４２ｃを通してタンク３へ所定の薬液が回収される構成とすることにより、複数の種類の薬液を使用してウエハＷの処理を行う場合の薬液毎の回収が可能となっている。
【００８４】
切替バルブ１４２ｄは、例えば、３０ｄｍ３／分〜７０ｄｍ３／分で洗浄液を流すことができ、切替バルブ１４２ｅは、例えば、５ｄｍ３／分〜２５ｄｍ３／分で洗浄液を流すことができるようになっている。後述するように切替バルブ１４２ｄは内側チャンバ７１ｂの洗浄時に用いられる多量の純水を流す場合等に使用され、切替バルブ１４２ｅは洗浄処理室７２に貯留した純水を一定流量で排出する際に使用される。
【００８５】
図１３は、このような構成を有するクリーニング機構９０を用いた内側チャンバ７１ｂの洗浄方法の一形態を示すフローチャートであり、図１４は図１３に示すステップ２〜ステップ５における洗浄処理の形態を模式的に示す説明図である。最初に内側チャンバ７１ｂを用いたウエハＷの薬液処理の後に内側チャンバ７１ｂを退避位置へスライドさせて洗浄処理室７２を形成する（ステップ１）。洗浄液吐出ノズル５５から純水を吐出させて、洗浄処理室７２を形成している壁面に付着した薬液を洗い流す（ステップ２）。このステップ２の状態は図１４（ａ）に示されている。また、ステップ２では、排気口１４４は閉じた状態とされ、薬液を含む純水は切替バルブ１４２ｄを通して廃棄される。
【００８６】
ドレインから排出される純水に薬液が殆ど含まれないようになったら、切替バルブ１４２ａ〜１４２ｅを全て閉じた状態とし、かつ、排気口１４４を開口して、洗浄処理室７２内に純水を貯留する（ステップ３）。このステップ３の状態は図１４（ｂ）に示されている。このとき排気口１４４からは洗浄処理室７２に純水が貯留される体積に相当するだけのガスが抜ければよい。洗浄処理室７２内に貯留する純水の量は、例えば、洗浄液吐出ノズル５５が貯留した純水に触れない程度とすることができる。
【００８７】
続いて、所定量のＩＰＡを含んだ窒素ガスを洗浄液吐出ノズル５５から洗浄処理室７２に吐出させながら、洗浄処理室７２内が一定の圧力となるように排気口１４４からの排気を行い、かつ、切替バルブ１４２ｅを通じて洗浄処理室７２内に貯留された純水を排出する（ステップ４）。このステップ４の状態は図１４（ｃ）に示されている。
【００８８】
ステップ４では、洗浄処理室７２に供給されたＩＰＡが純水の表面近傍に多く溶け込む。そこで、洗浄処理室７２内の純水の水面が一定速度で降下するように、切替バルブ１４２ｅの開閉量を制御する。これによりＩＰＡの多く溶け込んだ純水が洗浄処理室７２を形成する壁面を伝って降下する際に、マランゴニ効果が生じる。このマランゴニ効果により、洗浄処理室７２を形成する壁面に純水の液滴が残ることなく均一に乾燥させることができる。
【００８９】
洗浄処理室７２から純水を排出した後には、排気口１４４を閉じて切替バルブ１４２ｄから排気を行える状態とし、洗浄液吐出ノズル５５から窒素ガスのみを吐出させて洗浄処理室７２を乾燥させる（ステップ５）。このステップ５の状態は図１４（ｄ）に示されている。ステップ５では筒状体９１に設けられたガス吐出ノズル９３（図７、図８参照）からも窒素ガスを吐出させることも好ましい。なお図１４（ｄ）にはガス吐出ノズル９３は図示していないが、ガス吐出ノズル９３からの窒素ガスの吐出形態を付記している。このような窒素ガスによる乾燥処理は、洗浄処理室７２を形成する壁面は適度に湿った状態が保持されて完全には乾燥しないように行う。これによりパーティクルの発生を防止することができる。
【００９０】
このような内側チャンバ７１ｂの洗浄処理は、ウエハＷの１バッチ処理毎に行うことができる。また、複数バッチ、例えば、５バッチ分のウエハＷの処理が終了した後に内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を１度行うようにしてもよい。さらに、予め決められた一定時間が経過したときに内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行ってもよい。この場合にはウエハＷの処理の進行状況を確認してそのウエハＷの処理に支障が生じないようにする。
【００９１】
さらにまた、洗浄処理装置１を使用しない時間が一定時間経過した場合、例えば、メンテナンス等のために洗浄処理装置１の稼働を長時間停止した場合には、内側チャンバ７１ｂが完全に乾燥することによってパーティクルが発生していると考えられるために、その後に行う最初の１バッチの処理前に内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行うことも好ましい。これにより内側チャンバ７１ｂ内に存在するパーティクル等を除去して清浄な環境でウエハＷの処理を行うことができる。
【００９２】
次に、洗浄部３ｂにおける内側チャンバ７１ｂのスライド機構１２０とクリーニング機構９０のスライド機構１３０について説明する。図１５は、内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させ、かつ、クリーニング機構９０をメンテナンス位置に移動させた状態を示した平面図であり、図１６は、内側チャンバ７１ｂとクリーニング機構９０をともにメンテナンス位置に移動させた状態を示す平面図である。
【００９３】
なお、クリーニング機構９０が内側チャンバ７１ｂの退避位置にある状態は図７および図８に示されており、その位置は、外側チャンバ７１ａの位置を基準として明確に把握されることから、クリーニング機構９０が内側チャンバ７１ｂの退避位置にある状態を示す平面図は示していない。また、図７および図８に示されるように、ウエハＷの洗浄処理を行う状態においては、クリーニング機構９０は内側チャンバ７１ｂの退避位置にあり、洗浄処理室７２を形成することができる位置にある。このために内側チャンバ７１ｂの退避位置がクリーニング機構９０にとっての「処理位置」ということができるが、本説明においては、便宜上、クリーニング機構９０が内側チャンバ７１ｂの退避位置にあるときはクリーニング機構も退避位置にあるものということとする。
【００９４】
クリーニング機構９０の構成部材である筒状体９１の内部には、円盤９２ａとリング部材９２ｂとの間に架設されたフレーム９５と、フレーム９５に取り付けられ、後述するガイド１３２を貫通させるための空間を形成することができる貫通孔形成部材９６ａ（円盤９２ａ側）・９６ｂ（リング部材９２ｂ側）が設けられている。また、クリーニング機構９０のスライド機構１３０は、境界壁２５に固定して設けられた支柱１３１と、２本のガイド１３２と、ガイド１３２間に架設して設けられたストッパ１３３ａ・１３３ｂと、ガイド１３２と支柱１３１とを連結する連結部材１３４と、を有している。支柱１３１と連結部材１３４とはネジ１３５等を用いて固定されているために、クリーニング機構９０とガイド１３２および連結部材１３４とを一体的に支柱１３１に取り付け、また、支柱１３１から取り外すことができるようになっている。
【００９５】
２本のガイド１３２は固定されており、２本のガイド１３２のそれぞれがフレーム９５と貫通孔形成部材９６ａ・９６ｂによって形成される空洞を貫通するようにして、クリーニング機構９０は配置されている。これによりクリーニング機構９０は退避位置とメンテナンス位置との間をスライドできるようになっている。
【００９６】
クリーニング機構９０を退避位置へ移動させる場合には、貫通孔形成部材９６ａがストッパ１３３ａに当接することにより筒状体９１が位置決めされ、また、図示しないストッパにより筒状体９１が移動しないように保持される。
【００９７】
クリーニング機構９０をメンテナンス位置へ移動させる場合には、貫通孔形成部材９６ｂがストッパ１３３ｂに当接することにより筒状体９１が位置決めされるようになっている。なお、クリーニング機構９０のメンテナンス位置における位置決めは、リング部材９２ｂを連結部材１３４に当接させることによって行うこともできる。
【００９８】
内側チャンバ７１ｂのスライド機構１２０は、ガイド１２１と、ガイド１２１に沿って移動可能な移動体１２３と、移動体１２３と内側チャンバ７１ｂのリング部材６６ｂとを連結する連結部材１２２と、移動体１２３のスライド範囲を制限するストッパ１２４とを有し、連結部材１２２はリング部材６６ｂと脱着可能となっている。洗浄処理時には、ストッパ１２４が内側チャンバ７１ｂのスライド範囲を処理位置と退避位置との間に制限するが、メンテナンス時にストッパ１２４を取り外すことによって、内側チャンバ７１ｂをメンテナンス位置にスライドさせることが可能となる。
【００９９】
スライド機構１２０とスライド機構１３０を用いて、内側チャンバ７１ｂとクリーニング機構９０の位置を適宜調節することによって、外側チャンバ７１ａや内側チャンバ７１ｂを取り外すことなく、シール機構６３ａ・６３ｂ・６７ａ・６７ｂにおけるゴム製チューブ８５の交換を容易に行うことができる。
【０１００】
具体的には、内側チャンバ７１ｂとクリーニング機構９０の位置に関係なく、シール機構６３ａには搬送部３ａ側からロータ搬入出口６２ｃを通してアクセスできる。また図８または図１５に示したように、内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合には、シール機構６７ａには搬送部３ａ側からロータ搬入出口６２ｃを通してアクセスすることが可能である。これにより、例えば、シール機構６３ａとシール機構６７ａのゴム製チューブ８５の交換を容易に行うことができる。
【０１０１】
また、図１５に示すように、内側チャンバ７１ｂを処理位置に保持し、クリーニング機構９０をメンテナンス位置に移動させることによって、内側チャンバ７１ｂのシール機構６７ｂにアクセスして、シール機構６７ｂのゴム製チューブ８５の交換を行うことができる。さらに図１６に示すように、内側チャンバ７１ｂをメンテナンス位置に保持し、クリーニング機構９０もまたメンテナンス位置に移動させることによって、外側チャンバ７１ａのシール機構６３ｂにアクセスして、シール機構６３ｂのゴム製チューブ８５の交換を容易に行うことができるようになっている。
【０１０２】
なお、内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させた状態でクリーニング機構９０を取り外した後に、内側チャンバ７１ｂをメンテナンス位置に移動させることによって、内側チャンバ７１ｂも取り外しが容易である。こうして定期的なメンテナンス等において、容易に洗浄部３ｂの細部にわたる清掃を行うことが可能となる。
【０１０３】
次に、フープステージ２ａに載置されたフープＦをフープＦ１とし、フープステージ２ｂに載置されたフープＦをフープＦ２として、これら２個のフープＦ１・Ｆ２に収容されたウエハＷの洗浄処理を行う場合を例に、その洗浄処理工程について説明する。まず、２５枚のウエハＷが所定の間隔で平行に収容されたフープＦ１・Ｆ２を、フープＦ１・Ｆ２においてウエハＷの出し入れを行うウエハ搬入出口が窓部１２ａ・１２ｂと対面するように、それぞれフープステージ２ａ・２ｂに載置する。
【０１０４】
まずフープＦ１に収容されたウエハＷを搬出するために、窓部１２ａを開口させてフープＦ１の内部とウエハ搬送ユニット４の内部が連通した状態とする。その後に、フープＦ１内のウエハＷの枚数および収容状態の検査をウエハ検査機構１１０を用いて行う。ここでウエハＷの収容状態に異常が検出された場合にはフープＦ１のウエハＷについては処理を中断し、例えば、フープＦ２に収容されたウエハＷの搬出を行う。
【０１０５】
フープＦ１内におけるウエハＷの収容状態に異常が検出されなかった場合には、フープＦ１に収容された全てのウエハＷをウエハ搬送機構１６を動作させて搬送用ピック１７ａに移し替え、続いてリニア駆動機構１９および回転機構２２を動作させて、搬送用ピック１７ａがロータ３４にアクセスできる状態とする。昇降機構２３により搬送用ピック１７ａの高さ位置を調節し、窓部２５ａを開口させ、ホルダー開閉機構８０を用いてホルダー３６ｂを開き、ウエハＷを保持した搬送用ピック１７ａをロータ３４に挿入する。ホルダー３６ｂを閉じた後に搬送用ピック１７ａを引き戻すことによりウエハＷはロータ３４に移し替えられる。
【０１０６】
ホルダー開閉機構８０を退避させた後に、ロータ３４が外側チャンバ７０ａに挿入され、また、ロータ搬入出口６２ｃに蓋体３３が位置するように、姿勢変換機構２８とＺ軸リニア駆動機構２９とＸ軸リニア駆動機構３０を駆動させてロータ回転機構２７を移動させる。そして、シール機構６３ａを動作させてリング部材６２ａと蓋体３３との間をシールし、さらに内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させて処理室５２を形成する。ロータ３４をモータ３１の駆動によって回転させ、この状態で洗浄液吐出ノズル５５から所定の薬液をウエハＷに供給して薬液処理を行う。
【０１０７】
薬液処理の終了後は内側チャンバ７１ｂを退避位置に移動させ、内側チャンバ７１ｂについてはクリーニング機構９０による洗浄、乾燥処理を行い、次バッチのウエハＷの処理のための準備を行う。一方、外側チャンバ７１ａによって形成される処理室５１にあるウエハＷについては、ウエハＷを回転させながら、洗浄液吐出ノズル５３から純水を吐出して水洗処理を行い、次いで窒素ガスによる乾燥処理を行う。
【０１０８】
このように洗浄処理ユニット３においてウエハＷの処理が行われている間に、ウエハ搬送ユニット４においては、ウエハＷを保持していない状態となったウエハ搬送機構１６を、搬送用ピック１７ａがフープステージ２ｂに載置されたフープＦ２にアクセスできるように移動させて、フープＦ１からウエハＷを搬出した方法と同様の方法を用いて搬送用ピック１７ａにフープＦ２に収容されているウエハＷを移し替える。続いてウエハＷを保持していない搬送用ピック１７ｂが窓部２５ａを介してロータ３４にアクセスできるように、ウエハ搬送機構１６を移動させる。このとき、搬送用ピック１７ａが未処理のウエハＷを保持している。
【０１０９】
洗浄処理ユニット３においてウエハＷの洗浄処理が終了した後に、ウエハＷを保持したロータ回転機構２７をＸ軸リニア駆動機構３０等を駆動させて、ウエハＷを搬送用ピック１７ａ・１７ｂとロータ３４との間で受け渡し可能な位置へ移動させる。窓部２５ａを開口させて、最初に搬送用ピック１７ｂをロータ３４にアクセスさせて、ロータ３４に保持されたウエハＷを搬送用ピック１７ｂに移し替える。続いて搬送用ピック１７ａがロータ３４にアクセスできるように回転機構２２を動作させてテーブル２１を１８０°回転させ、搬送用ピック１７ａに保持された未処理のウエハＷをロータ３４へ移し替える。
【０１１０】
ロータ３４に保持されたフープＦ２のウエハＷについては、前述したフープＦ１に収容されていたウエハＷの洗浄処理と同様の工程により洗浄処理を施す。その間に、ウエハ搬送機構１６については、搬送用ピック１７ｂがフープＦ１にアクセスできるように移動させ、洗浄処理の終了したウエハＷをフープＦ１に移し替える。その後に、ウエハ搬送機構１６を搬送用ピック１７ｂがロータ３４にアクセスできる状態としておく。洗浄処理が終了したフープＦ２のウエハＷは、洗浄処理が終了したフープＦ１のウエハＷをフープＦ１へ戻した手順と同様の手順でフープＦ２に収容される。こうしてフープＦ１・Ｆ２に収容されたウエハＷについての洗浄処理が終了する。
【０１１１】
なお、例えば、フープステージ２ｃにウエハＷが収容されたフープＦ３がさらに配置されている場合については、フープＦ１のウエハＷの処理が終了した後に、搬送用ピック１７ａにフープＦ３に収容されたウエハＷを移し替え、洗浄処理が終了したフープＦ２のウエハＷをロータ３４から搬出した後に、搬送用ピック１７ａに保持されたウエハＷをロータ３４に移し替えることによって、連続してフープＦ３のウエハＷの洗浄処理を行うことができる。
【０１１２】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、クリーニング機構９０を構成する筒状体９１にガス吐出ノズル９３を設けた例を示したが、筒状体９１には洗浄処理室７２に純水を吐出する純水吐出ノズルを設けもよく、また、ガス吐出ノズル９３から純水もまた吐出可能な構成とすることも好ましい。また、内側チャンバ７１ｂの乾燥を促進させるために、内側チャンバ７１ｂを構成する筒状体６１ｂにヒータを設けることも好ましい。
【０１１３】
さらにクリーニング機構９０の構成の変更も可能である。図１７はクリーニング機構９０の別の実施形態であるクリーニング機構９０´の概略構造と動作形態を示す説明図である。クリーニング機構９０´は、伸縮可能な筒状体（ベローズ）９１´と、ベローズ９１´を保持するベローズ保持部材１５１とを有しており、ベローズ保持部材１５１は内側チャンバ７１ｂのリング部材６６ｂに固定されている。ベローズ保持部材１５１には純水や窒素ガスを吐出可能な純水吐出ノズル１５２が設けられており、円盤９２ａにも純水やガスを吐出する純水吐出ノズル１５３が設けられている。この純水吐出ノズル１５３を保持する配管に円盤９２を保持する役割を持たせることができる。
【０１１４】
図１７（ａ）に示されるように、内側チャンバ７１ｂが処理位置にあるときには、ベローズ９１´は縮んだ状態となる。一方、図１７（ｂ）に示されるように、内側チャンバ７１ｂが退避位置にあるときには、ベローズ９１´が延びることで洗浄処理室７２´が形成される。この洗浄処理室７２´内に純水吐出ノズル１５２から純水やガスを吐出することにより内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行うことができる。なお、前述したマランゴニ効果を利用して内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行う場合には、洗浄処理室７２´の排気を行う排気口はベローズ保持部材１５１の上部に設ければよい。
【０１１５】
このようなクリーニング機構９０´においては、内側チャンバ７１ｂが処理位置にあるときに、ベローズ９１´とベローズ保持部材１５１との間で形成される空間は密閉されるために、内側チャンバ７１ｂの洗浄処理を行った後にベローズ９１´に薬液や純水が付着していた場合にも、これらの洗浄液が外部へ蒸発することを防止することができ、また、ベローズ９１´からの液だれを防止することもできる。
【０１１６】
上記実施の形態においては、本発明を洗浄処理装置に適用した場合について示したが、本発明は、複数の処理液を連続して用いる液処理を行う場合において、ある処理液による液処理に対してその前段階で使用された処理液が混入することが好ましくないために、用いる処理液を変える際にチャンバの洗浄を行っておく必要がある液処理装置全般に用いることが可能である。例えば、本発明の液処理装置は、所定の塗布液を塗布する塗布処理やエッチング処理等に適用することも可能である。
【０１１７】
また、チャンバ７０として二重構造を有する場合を例に説明したが、チャンバは１個でもよく、また、三重構造であってもよい。１個のチャンバを用いる場合には、薬液処理後にチャンバを洗浄している際には基板に対しては続いて液処理を行うことができない場合が多くなり、スループットの向上という効果は得られ難いが、前段で使用された薬液と後段で使用される薬液との混合を防止するために、これらの薬液処理の中間において前段の薬液を洗い流すために用いられていた処理液を使用する必要がなくなるために、処理コストを低減させる効果を得ることが可能となる。さらに、基板としては半導体ウエハを例に挙げたが、これに限らず、液晶表示装置（ＬＣＤ）用基板等、他の基板の処理にも適用することができる。
【０１１８】
【発明の効果】
上述の通り、本発明の液処理装置にはチャンバのクリーニング機構が設けられているために、複数の処理液を連続して用いる液処理を行う場合において、ある処理液に対してその前段階で使用された処理液が混入することが好ましくないときには、処理液を変える前にチャンバの洗浄を行うことが可能である。これにより処理液のコンタミネーションの発生が防止され、処理液の特性を引き出して精度の高い液処理を行うことが可能となり、ひいては基板の品質を高く保持することが可能となるという効果が得られる。また、例えば、所定の薬液を用いた液処理の後に、その処理液を除去するための予備的な処理液を供給する必要があった場合には、チャンバを洗浄することができるために、予備的な処理液による処理工程を省略して、次の所定の処理液による液処理を行うことが可能となる。これにより予備的な処理液に要する費用を削減し、また処理時間を短縮することも可能となり、処理コストが低減されるという効果が得られる。特に、二重構造のチャンバを用いた場合には、一方のチャンバを用いて液処理を行った後に時間を空けることなく別のチャンバを用いて液処理を行うことができ、これによってスループットを向上させることができるために、処理コストの低減の効果をより大きく得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である洗浄処理装置を示す斜視図。
【図２】 図１に示した洗浄処理装置の平面図。
【図３】 図１に示した洗浄処理装置の側面図。
【図４】 図１に示した洗浄処理装置の別の側面図。
【図５】 ロータの構造を示す説明図。
【図６】 ロータ回転機構の移動形態を示す説明図。
【図７】 ロータをチャンバに挿入した状態の一形態を示す断面図。
【図８】 ロータをチャンバに挿入した状態の別の形態を示す断面図。
【図９】 外側チャンバの保持状態を示す正面図。
【図１０】 シール機構の非シール時とシール時の状態を示す説明図。
【図１１】 外側チャンバ内での気流の状態を示す説明図。
【図１２】 クリーニング機構の構成の一形態を示す説明図。
【図１３】 内側チャンバの洗浄方法の一形態を示すフローチャート。
【図１４】 内側チャンバの洗浄形態を模式的に示す説明図。
【図１５】 洗浄部におけるチャンバとクリーニング機構の位置関係の一形態を示す平面図。
【図１６】 洗浄部におけるチャンバとクリーニング機構の位置関係の別の形態を示す平面図。
【図１７】 クリーニング機構の構成の別の形態を示す説明図。
【符号の説明】
１；洗浄処理装置
２；フープ搬入出部
３；洗浄処理ユニット
４；ウエハ搬送ユニット
５；薬液貯蔵ユニット
６；電源ボックス
１６；ウエハ搬送機構
２７；ロータ回転機構
３４；ロータ
６３ａ・６３ｂ；シール機構
６７ａ・６７ｂ；シール機構
７１ａ；外側チャンバ
７１ｂ；内側チャンバ
９０；クリーニング機構
９１；筒状体
９２ａ；円盤
９２ｂ；リング部材
９３；ガス吐出ノズル
９４；排気管
１２０；スライド機構（内側チャンバ用）
１３０；スライド機構（クリーニング機構用）
Ｆ；フープ
Ｗ；半導体ウエハ（基板）
Claims (15)
- 複数の基板に処理液を供給して液処理を行う液処理装置であって、
前記複数の基板を所定間隔で保持可能なロータと、
前記複数の基板に対して処理を行う処理位置と、この処理位置とは別の位置にある退避位置との間でスライド自在に設けられ、前記処理位置において前記ロータを収容する処理室を形成するチャンバと、
前記処理室内に収容された基板に前記処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、
前記チャンバを洗浄するクリーニング機構と、
を具備し、
前記クリーニング機構は、
前記チャンバが前記退避位置にあるときに、前記チャンバとの間で洗浄処理室を形成するように設けられた洗浄処理室形成用部材と、
前記洗浄処理室に洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズルと、
前記洗浄処理室に乾燥用ガスを吐出するガス吐出ノズルと、
を有することを特徴とする液処理装置。 - 前記ロータに保持された基板が面内回転するように前記ロータに連結して設けられた回転手段と、前記ロータおよび前記回転手段を処理位置と前記ロータにおいて基板の搬入出が行われる基板受渡位置との間で移動させる移動機構と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。 - 前記チャンバは、固定して設けられた略筒状の外側チャンバと、前記外側チャンバの内部に収容可能であって処理位置と退避位置との間でスライド自在に設けられた略筒状の内側チャンバとからなる二重構造を有し、
前記クリーニング機構は前記内側チャンバを前記退避位置において洗浄し、
前記処理室形成用部材は、前記内側チャンバの退避位置において前記内側チャンバの内壁との間に略筒状の洗浄処理室を形成する筒状体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液処理装置。 - 前記外側チャンバの一方の端面において前記ロータが進入および退出可能であり、前記外側チャンバの他方の端面において前記内側チャンバが進入および退出可能であることを特徴とする請求項３に記載の液処理装置。
- 前記ガス吐出ノズルは少なくとも前記筒状体に設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液処理装置。
- 前記ガス吐出ノズルから吐出されるガスを排気する排気口は前記筒状体に設けられていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の液処理装置。
- 前記洗浄液吐出ノズルは前記ロータに保持された基板に処理液を吐出する別の処理液吐出ノズルとして用いられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液処理装置。
- 前記処理液吐出ノズルもまた前記チャンバを洗浄する洗浄液を吐出可能であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の液処理装置。
- 固定して設けられた略筒状の外側チャンバと、
前記外側チャンバの内部にある処理位置と、前記外側チャンバの外側にある退避位置との間でスライド自在に設けられた略筒状の内側チャンバと、
前記内側チャンバが前記退避位置にあるときに、前記内側チャンバとの間で洗浄処理室を形成するように設けられた洗浄処理室形成用部材を有し、前記内側チャンバを前記退避位置において洗浄するクリーニング機構と、
を具備した液処理装置を用いて、
複数の基板を所定間隔で保持可能なロータに保持された基板に処理液を供給して液処理を行う液処理方法であって、
前記処理位置において前記内側チャンバを用いて前記基板の液処理を行う第１工程と、
前記内側チャンバを退避させた後に前記外側チャンバを用いて前記基板の液処理を行う第２工程と、
前記クリーニング機構による前記内側チャンバの洗浄処理を前記退避位置において所定のタイミングで行う第３工程と、
を有することを特徴とする液処理方法。 - 前記第３工程は、
前記内側チャンバ内に筒状体を配置して洗浄処理室を形成する第１副工程と、
前記洗浄処理室に純水を供給して前記内側チャンバを洗浄する第２副工程と、
前記洗浄処理室をマランゴニ効果を利用して乾燥する第３副工程と、
を有することを特徴とする請求項９に記載の液処理方法。 - 前記第３工程は、
前記内側チャンバ内に筒状体を配置して洗浄処理室を形成する第１副工程と、
前記洗浄処理室に純水を供給しながら、前記洗浄処理室から使用済み純水を一定量廃棄する第２副工程と、
前記洗浄処理室に純水を貯留する第３副工程と、
前記洗浄処理室に不活性ガスと水溶性溶剤を供給しながら、前記洗浄処理室に貯留された純水を外部へ一定流量で排出し、マランゴニ効果を利用して前記内側チャンバの内壁を乾燥させる第４副工程と、
を有することを特徴とする請求項９に記載の液処理方法。 - 前記第３工程を前記第２工程と並行して行うことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の液処理方法。
- 前記複数の基板のバッチ処理が所定回数行われた後に前記第３工程を行うことを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の液処理方法。
- 所定時間が経過した際に前記第３工程を定期的に行うことを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の液処理方法。
- 前記基板の液処理が所定時間行われていない場合において、前記基板の処理が開始または再開される直前に前記第３工程を行うことを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の液処理方法。
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