JP4497407B2

JP4497407B2 - 洗浄処理方法及びその装置

Info

Publication number: JP4497407B2
Application number: JP2004213408A
Authority: JP
Inventors: 博実大塚
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-07-21
Also published as: JP2006026609A

Description

この発明は洗浄処理方法及びその装置に関するものである。

一般に、例えば複数枚の例えば半導体ウエハ等の基板を保持して搬送する基板保持用チャックは、少なくとも基板を保持する複数の保持部材と、を具備しており、各保持部材には複数の保持溝が列設されている。

上記のように構成される基板保持用チャックを洗浄する場合、従来においては、洗浄液供給ノズルと、被洗浄体であるチャックとを相対的にチャックの長手方向に沿って移動して、洗浄液供給ノズルから洗浄液を基板保持用チャックの保持部材に向かって噴射する工程を、各保持部材毎繰り返し行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１２６６８号公報（特許請求の範囲、段落番号００４９、図７）

しかしながら、従来のこの種の洗浄処理装置（方法）においては、洗浄液供給ノズルと、被洗浄体であるチャックとを相対的に移動させながら洗浄液をチャックに向かって噴射して洗浄するため、洗浄液等が外部に飛散し、周辺機器類等に付着して腐食させるという虞があり、洗浄液の外部への飛散を抑制するために、洗浄液の噴射圧を低くすることが実施されていた。そのため、洗浄処理の効率の低下をきたす慮がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、洗浄時の洗浄液等の外部への飛散を防止して外部周辺機器類等が腐食するのを抑制すると共に、洗浄処理の効率の向上を図れるようにした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。

上記課題を解決するために、この発明の洗浄処理方法は、被洗浄体と、洗浄液を噴射する洗浄液供給手段とを相対的に被洗浄体に沿って水平方向に往復移動して、被洗浄体を洗浄する洗浄処理方法において、上記洗浄液供給手段を洗浄液及び気体を噴射する２流体供給ノズルにて形成し、上記２流体供給ノズルに対して少なくとも上記被洗浄体への洗浄時の移動方向側に、被洗浄体が挿通可能な陽圧室を形成し、上記２流体供給ノズルから洗浄液を上記被洗浄体に向かって噴射する間、上記陽圧室内に気体を噴射して陽圧室内を陽圧状態にして、洗浄液等の外部への飛散を抑制し、往移動の際、上記２流体供給ノズルから気体と共に洗浄液を被洗浄体に向かって噴射する洗浄工程と、復移動の際、上記２流体供給ノズルから気体のみを上記被洗浄体に向かって噴射する乾燥工程とを切換可能にした、ことを特徴とする（請求項１）。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の洗浄処理方法において、上記陽圧室は、往移動の際、上記２流体供給ノズルから洗浄液を上記被洗浄体に向かって噴射する間、上記陽圧室内に気体を噴射して陽圧室内を陽圧状態にして、洗浄液等の外部への飛散を抑制し、復移動の際、上記陽圧室内に供給される気体を被洗浄体に向かって噴射する乾燥工程を更に有する、ことを特徴とする（請求項２）。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の洗浄処理方法において、上記被洗浄体が複数枚の基板を保持する複数の保持溝を列設する保持部材を具備する基板保持用チャックであり、上記保持部材の保持溝に向かって洗浄液及び又は気体を噴射する、ことを特徴とする。

また、この発明の洗浄処理装置は、請求項１記載の洗浄処理方法を具現化するもので、被洗浄体に向かって洗浄液及び気体を噴射する２流体供給ノズルと、上記２流体供給ノズルと、上記被洗浄体とを相対的に被洗浄体に沿う方向に往復移動する移動手段と、上記２流体供給ノズルに対して少なくとも上記被洗浄体への洗浄時の移動方向側に形成され、被洗浄体が挿通可能な陽圧室と、上記陽圧室内に向かって気体を噴射する気体供給ノズルと、上記２流体供給ノズルへの洗浄液と気体の供給を選択的に切り換える切換手段と、上記切換手段の切換動作を制御する制御手段と、を具備し、上記２流体供給ノズルから洗浄液を上記被洗浄体に向かって噴射する間、上記気体供給ノズルから上記陽圧室内に気体を噴射して陽圧室内を陽圧状態にして、洗浄液等の外部への飛散を抑制するように形成し、往移動の際、上記２流体供給ノズルから気体と共に洗浄液を噴射する洗浄工程と、復移動の際、上記２流体供給ノズルから気体のみを噴射する乾燥工程と、を切換可能に形成してなる、ことを特徴とする（請求項４）。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の洗浄処理装置において、上記陽圧室は、往移動の際、上記２流体供給ノズルから洗浄液を上記被洗浄体に向かって噴射する間、上記気体供給ノズルから上記陽圧室内に気体を噴射して陽圧室内を陽圧状態にして、洗浄液等の外部への飛散を抑制し、復移動の際、上記気体供給ノズルから陽圧室内に供給される気体を被洗浄体に向かって噴射し、被洗浄体を乾燥可能に形成してなる、ことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の洗浄処理装置において、上記被洗浄体が複数枚の基板を保持する複数の保持溝を列設する保持部材を具備する基板保持用チャックであり、上記保持部材の保持溝に向かって洗浄液及び又は気体を噴射可能に形成してなる、ことを特徴とする。

この発明の洗浄処理方法及びその装置は、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。

（１）請求項１，４記載の発明によれば、２流体供給ノズルから洗浄液を被洗浄体に向かって噴射する洗浄工程の間、少なくとも被洗浄体への洗浄時の移動方向側を陽圧状態にすることにより、洗浄液が周辺部に飛散するのを抑制することができると共に、周辺機器類等に付着して腐食させるのを防止することができる。また、洗浄液の噴射圧を高めることができるので、洗浄処理の効率の向上が図れる。

（２）請求項１，４記載の発明によれば、２流体供給ノズルから気体と共に洗浄液を被洗浄体に向かって噴射することにより、上記（１）に加えて更に、洗浄液と気体の噴射圧を高くすることができるので、洗浄の処理時間を短縮することができる。

（３）請求項１，４記載の発明によれば、往移動の際、２流体供給ノズルから気体と共に洗浄液を被洗浄体に向かって噴射する洗浄工程と、復移動の際、２流体供給ノズルから気体のみを被洗浄体に向かって噴射する乾燥工程とを切換可能にすることにより、上記（１），（２）に加えて更に、洗浄・乾燥処理を短時間に行うことができると共に、装置の小型化が図れる。

（４）請求項２，５記載の発明によれば、陽圧室は、復移動の際、陽圧室内に供給される気体を被洗浄体に向かって噴射する乾燥工程を更に有することにより、上記（１）〜（３）に加えて更に、洗浄・乾燥処理を短時間に行うことができると共に、装置の小型化が図れる。

（５）請求項３，６記載の発明によれば、被洗浄体が複数枚の基板を保持する複数の保持溝を列設する保持部材を具備する基板保持用チャックにおいても、保持部材の保持溝に向かって洗浄液及び又は気体を噴射することにより、上記（１）〜（４）に加えて更に、基板保持用チャックの保持部材の洗浄処理を短時間に効率よくかつ確実に洗浄することができる。

以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明に係る洗浄装置を具備する基板保持用チャック（以下にチャックという）の洗浄・乾燥装置を適用した半導体ウエハの洗浄処理システムの一例を示す概略平面図である。

上記洗浄処理システムは、被処理用の基板例えば半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を水平状態に収納する容器例えばキャリア１を搬入・搬出するための搬入・搬出部２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等によって液処理すると共に乾燥処理する処理部３と、搬入・搬出部２と処理部３との間に位置してウエハＷの受渡し、位置調整、姿勢変換及び間隔調整等を行うウエハＷの受渡し部例えばインターフェース部４とで主に構成されている。なお、洗浄処理システムは、クリーンルーム内に設置されており、クリーンルームの天井部から供給される清浄空気のダウンフローの雰囲気下におかれている。

上記搬入・搬出部２は、洗浄処理システムの一側端部にはキャリア搬入部５ａとキャリア搬出部５ｂが併設されると共に、ウエハ搬出入部６が設けられている。この場合、キャリア搬入部５ａとウエハ搬出入部６との間には図示しない搬送機構が配設されており、この搬送機構によってキャリア１がキャリア搬入部５ａからウエハ搬出入部６へ搬送されるように構成されている。

また、上記処理部３には、インターフェース部４と反対側からインターフェース部４に向かって順に、ウエハＷに付着するパーティクルや有機汚染物質を除去する第１薬液処理槽２１ａと洗浄液例えば純水をオーバーフローする第１水洗処理槽２１ｂを具備する第１の処理部２１と、ウエハＷに付着する金属汚染物質を除去する第２薬液処理槽２２ａと洗浄液例えば純水をオーバーフローする第２水洗処理槽２２ｂを具備する第２の処理部２２と、この発明に係るチャックの洗浄処理装置４０を具備する第３の処理部２３と、ウエハＷに付着する酸化膜を除去すると共に、乾燥処理をする洗浄・乾燥処理ユニット２４ａを具備する第４の処理部２４とで構成されている。なお、第３の処理部２３は、必ずしも第２の処理部２２と第４の処理部２４との間に配置する場合に限定されるものではなく、例えば第１の処理部２１の外側に配置するか、あるいは、第４の処理部２４とインターフェース部４の間に配置してもよい。

上記キャリア１は、一側に図示しない開口部を有し、内壁に複数例えば２５枚のウエハＷを、適宜間隔をおいて水平状態に保持する保持溝（図示せず）を有する容器本体（図示せず）と、この容器本体の開口部を開閉する蓋体（図示せず）とで構成されており、後述する蓋開閉装置７によって上記蓋体を開閉できるように構成されている。

上記ウエハ搬出入部６は、上記インターフェース部４に開口しており、その開口部には蓋開閉装置７が配設されている。この蓋開閉装置７によってキャリア１の図示しない蓋体が開放あるいは閉塞されるようになっている。したがって、ウエハ搬出入部６に搬送された未処理のウエハＷを収納するキャリア１の蓋体を蓋開閉装置７によって取り外してキャリア１内のウエハＷを搬出可能にし、全てのウエハＷが搬出された後、再び蓋開閉装置７によって上記蓋体を閉塞することができる。また、上記キャリア待機部からウエハ搬出入部６に搬送された空のキャリア１の蓋体を蓋開閉装置７によって取り外して、キャリア１内へのウエハＷの搬入を可能にし、全てのウエハＷが搬入された後、再び蓋開閉装置７によって蓋体を閉塞することができる。

上記インターフェース部４には、複数枚例えば２５枚のウエハＷを水平状態に保持すると共に、ウエハ搬出入部６のキャリア１との間で、水平状態でウエハＷを受け渡すウエハ搬送アーム９と、複数枚例えば５０枚のウエハＷを所定間隔をおいて垂直状態に保持する後述する間隔調整手段例えばピッチチェンジャ（図示せず）と、ウエハ搬送アーム９とピッチチェンジャとの間に位置して、複数枚例えば２５枚のウエハＷを水平状態から垂直状態へ、あるいは垂直状態から水平状態へ変換する姿勢変換装置１０と、垂直状態に変換されたウエハＷに設けられたノッチ（図示せず）を検出する位置検出手段例えばノッチアライナ（図示せず）が配設されている。また、インターフェース部４には、処理部３と連なる搬送路１１が設けられており、この搬送路１１には、ウエハＷを保持して搬送路１１上を搬送し、上記第１，第２及び第４の処理部２１，２２，２４の第１薬液槽２１ａ，第１水洗槽２１ｂ，第２薬液槽２２ａ，第２水洗槽２２ｂ及び洗浄・乾燥処理ユニット２４ａのいずれかにウエハＷを受け渡しするための、この発明における被洗浄体であるチャック３０が移動自在に配設されている。

この場合、図２に示すように、上記チャック３０は、ウエハＷの下部を保持する下部保持部材３１と、下部保持部材３１の両側のウエハＷの辺部を保持する一対の側部保持部材３２，３３を具備してなる。この場合、各保持部材３１，３２，３３には複数例えば５０個の保持溝３１ａ，３２ａ，３３ａが列設されている。また、各保持部材３１，３２，３３の基部側には、例えば円板状の飛散防止板３４が、長手方向と直交するように装着されており、チャック洗浄時にチャック駆動部側に洗浄液である純水ＤＩＷが飛散して付着するのを防止している。また、両側部保持部材３２，３３は、ウエハＷを保持しない場合には、下部保持部材３１と同一の水平面上に位置し、ウエハＷを保持する場合には、上方側に円弧状の軌跡を描いて変位してウエハＷの下部両側を保持し得るように構成されている。なお、各保持部材３１，３２，３３は、耐食性及び耐薬品性に優れた部材例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）等の樹脂にて形成されている。

次に、この発明に係るチャックの洗浄処理装置４０について、添付図面を参照して詳細に説明する。

◎第１実施形態
図２は、この発明に係るチャックの洗浄処理装置４０の第１実施形態を示す概略断面図、図３は、第１実施形態における洗浄状態を示す概略断面図、図４は、第１実施形態における洗浄・乾燥ノズルとチャックを示す概略斜視図である。

上記チャックの洗浄処理装置４０は、図２，図３，図４、図５Ａ，図５Ｂ，図６Ａ〜図６Ｃに示すように、洗浄液例えば純水及び気体例えば窒素（Ｎ2）ガスを保持部材３１，３２，３３（以下に下部保持部材３１で代表する）の保持溝３１ａに向かって噴射する洗浄液供給手段例えば２流体供給ノズル５０と、洗浄液である純水ＤＩＷを保持部材３１の側面３１ｂに向かって噴射する洗浄液供給ノズル６０と、乾燥ガス例えばＮ2ガスを保持部材３１の保持溝３１ａ及び側面３１ｂに向かって噴射する一次乾燥ガス供給ノズル７０と、２流体供給ノズル５０に対して少なくともチャック３０の保持部材３１への洗浄時の移動方向側に形成される、保持部材３１が挿通可能な陽圧室４００と、乾燥ガスであるＮ2ガスを陽圧室４００内に噴射すると共に、保持部材３１の保持溝３１ａ，側面下部３１ｃ及び基端部すなわち飛散防止板３４に向かって噴射する二次乾燥ガス供給ノズル８０とを具備している。なお、気体をＮ2ガスに代えて清浄空気としてもよい。

この場合、２流体供給ノズル５０は、図５Ａに示すように、保持部材３１の保持溝３１ａの上方に位置するノズル孔５１と連通するＮ2ガス流通路５２と純水流通路５３とを合流する通路を有し、純水流通路５３には第１の開閉弁Ｖ１を介して純水ＤＩＷの供給源９０（以下に純水供給源９０という）が接続されている。また、Ｎ2ガス流通路５２には第２の開閉弁Ｖ２を介してＮ2ガス供給源９１が接続されている。これら第１の開閉弁Ｖ１と第２の開閉弁Ｖ２とで切換手段が構成されており、これら第１及び第２の開閉弁Ｖ１，Ｖ２を後述する制御手段例えばＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて開閉制御することによって、２流体供給ノズル５０から純水ＤＩＷ及びＮ2ガス、又は、ＤＩＷのみあるいは、Ｎ2ガスのみが選択的に切り換わって保持部材３１の保持溝３１ａに向かって噴射されるようになっている。なお、この場合、第１の開閉弁Ｖ１と第２の開閉弁Ｖ２に代えて純水ＤＩＷとＮ2ガスの流通とＮ2ガスのみの流通とを選択的に切り換える切換弁を用いてもよい。

このように構成される２流体供給ノズル５０によれば、気体例えばＮ2ガスと共に洗浄液例えば純水ＤＩＷを保持部材３１の保持溝３１ａに向かって噴射することができるので、純水ＤＩＷのみを供給する場合に比べて噴射圧を高くすることができ、保持溝３１ａに付着する薬液やパーティクル等の汚染物を確実に除去（洗浄）することができる。

なお、上記のように構成される２流体供給ノズル５０に代えて、図７に示すように、２流体供給ノズル５０の外側部に外気吸引通路５４を設けると共に、この外気吸引通路５４に連なって保持部材３１の外側面３１ｂに沿って気体を案内する気体案内通路５５を設けることにより、２流体供給ノズル５０から噴射される純水ＤＩＷ及びＮ2ガスやＮ2ガスの噴射時に、外気吸引通路５４から導入される外気（例えばダウンフローＤＦの清浄空気）によって保持部材３１の保持溝３１ａ及び側面３１ｂに沿って純水ＤＩＷやＮ2ガスが流速を早めた状態で流れるので、洗浄及び乾燥を効率よく行うことができると共に、純水ＤＩＷ及びＮ2ガスの有効利用が図れる。

また、上記２流体供給ノズル５０を、図８に示すように、保持部材３１の保持溝３１ａの溝方向に対して傾斜させて配置してもよい。これにより、純水ＤＩＷやＮ2ガスを保持溝３１ａの一端側から他端側に流すことができるので、更に保持溝３１ａに付着する汚染物の除去（洗浄）を確実にすることができると共に、保持溝３１ａに付着する液滴の除去（乾燥）を確実にすることができる。

上記洗浄液供給ノズル６０は、図５Ｂに示すように、保持部材３１を包囲する略アーチ状のノズル体６１と、このノズル体６１を構成する水平部６２と両脚部６３に設けられる純水連通路６４と、各脚部６３における純水連通路６４に連通する２個のノズル孔６５とを具備している。このように構成される洗浄液供給ノズル６０は、第３の開閉弁Ｖ３を介して純水供給源９０に接続されており、純水供給源９０から供給される純水ＤＩＷをノズル孔６５から保持部材３１の両側面３１ｂに向かって噴射するようになっている。

上記一次乾燥ガス供給ノズル７０は、図６Ｂに示すように、洗浄液供給ノズル６０と同様に、保持部材３１を包囲する略アーチ状のノズル体７１と、このノズル体７１を構成する水平部７２と両脚部７３に設けられるＮ2ガス連通路７４と、水平部７２におけるＮ2ガス連通路７４に連通する３個の保持溝噴射ノズル孔７５と、両脚部７３におけるＮ2ガス連通路７４にそれぞれ連通する２個の側面噴射ノズル孔７６と、水平部７２におけるＮ2ガス連通路７４の一側部に連通するＮ2ガス供給口７７とを具備している。

このように構成される一次乾燥ガス供給ノズル７０は、Ｎ2ガス供給口７７に第４の開閉弁Ｖ４を介してＮ2ガス供給源９１が接続されており、Ｎ2ガス供給源９１から供給されるＮ2ガスを保持部材３１の保持溝３１ａ及び両側面３１ｂに向かって噴射するようになっている。

また、上記二次乾燥ガス供給ノズル８０は、図６Ｃに示すように、一次乾燥ガス供給ノズル７０より若干大き目に形成され、保持部材３１及び飛散防止板３４を包囲する略アーチ状のノズル体８１と、このノズル体８１を構成する水平部８２と両脚部８３に設けられるＮ2ガス連通路８４と、水平部８２におけるＮ2ガス連通路８４に連通する５個の保持溝噴射ノズル孔８５と、両脚部８３におけるＮ2ガス連通路８４にそれぞれ連通する２個の側面下部噴射ノズル孔８６と、水平部８２におけるＮ2ガス連通路８４の一側部に連通するＮ2ガス供給口８７とを具備している。

このように構成される二次乾燥ガス供給ノズル８０は、Ｎ2ガス供給口８７とＮ2ガス供給源９１とを接続する管路９７には、切換手段である第５の開閉弁Ｖ５が介設されており、Ｎ2ガス供給源９１から供給されるＮ2ガスを保持部材３１の保持溝３１ａ，両側面下部３１ｃ及び保持部材３１の基端部の飛散防止板３４に向かって噴射するようになっている。この場合、二次乾燥ガス供給ノズル８０に設けられる保持溝噴射ノズル孔８５と側面下部噴射ノズル孔８６の数は、一次乾燥ガス供給ノズル７０に設けられる保持溝噴射ノズル孔７５と側面噴射ノズル孔７６の数（５個）より多い７個であるので、一次乾燥ガス供給ノズル７０から噴射されるＮ2ガスの噴射圧より弱い噴射圧でＮ2ガスを噴射して、一次乾燥ガス供給ノズル７０によって一次乾燥された保持溝３１ａ及び側面３１ｂになるべく洗浄液（純水ＤＩＷ）を再付着させないようにして仕上げ乾燥を行うことができる。

一方、上記陽圧室４００は、図２及び図３に示すように、上記二次乾燥ガス供給ノズル８０を包囲すると共に、チャック３０の保持部材３１が挿通可能な挿通口４０１が設けられている。開閉弁Ｖ５は、後述するように、ＣＰＵ１００と電気的に接続されており、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて切換動作し、２流体供給ノズル５０からＮ2ガスと共に純水ＤＩＷを保持部材３１の保持溝３１ａに向かって噴射する間、開閉弁Ｖ５によって二次乾燥ガス供給ノズル８０から陽圧室４００内にＮ2ガスを噴射して陽圧室４００内を陽圧状態にするように形成されている。

なお、ここでは、陽圧室４００と二次乾燥ガス供給ノズル８０のノズル体８１とを別体に形成する場合について説明したが、図６Ｃに二点鎖線で示すように、陽圧室４００とノズル体８１とを一体に形成してもよい。

上記のように構成することにより、保持溝洗浄工程の間、開閉弁Ｖ５が開放し、二次乾燥ガス供給ノズル８０から陽圧室４００内にＮ2ガスが噴射されて陽圧室４００内が陽圧状態、すなわち、陽圧室４００を挿通する保持部材３１と陽圧室４００との隙間にいわゆるエアーカーテンが形成される。これにより、２流体供給ノズル５０から噴射されるＮ2ガスと純水ＤＩＷの外部への飛散が抑制される。したがって、洗浄液等が外部に飛散して、外部の周辺機器類等に付着し、これら周辺機器類等が腐食するのを防止することができる。また、洗浄液等の外部への飛散が抑制できるので、Ｎ2ガスと純水ＤＩＷの噴射圧を高めることができ、また、乾燥時には、二次乾燥供給ノズル８０からＮ2ガスを噴射するので、洗浄・乾燥の処理時間の短縮を図ることができる。

なお、上記説明では、二次乾燥ガス供給ノズル８０の部位に陽圧室４００を形成した場合について説明したが、陽圧室４００は必ずしも二次乾燥ガス供給ノズル８０の部位に形成する必要はなく、例えば一次乾燥ガス供給ノズル７０の部位に形成してもよく、あるいは、これらノズル７０，８０とは別途に形成し、別途に設けられた気体供給ノズルから陽圧室４００内に気体例えばＮ2ガスを噴射して、陽圧室４００内を陽圧状態にしてもよい。

また、上記説明では、陽圧室４００が、ノズルボックス２００の保持部材３１への移動方向側に設けられる場合について説明したが、ノズルボックス２００の反対側にも同様に、陽圧室４００と気体供給ノズルを設けるようにしてもよい。

上記第１ないし第５の開閉弁Ｖ１〜Ｖ５は、エアオペレーションバルブにて形成されており、それぞれ制御手段であるＣＰＵ１００に電気的に接続されて、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて開閉制御されるようになっている。なお、第１の開閉弁Ｖ１と第２の開閉弁Ｖ２とで切換手段が構成されている。

また、上記２流体供給ノズル５０，洗浄液供給ノズル６０，一次乾燥ガス供給ノズル７０及び二次乾燥ガス供給ノズル８０は、ノズルボックス２００内に配置されている。

この場合、ノズルボックス２００の下部には、下端が開口するカバー部が延在されており、このカバー部によって、洗浄・乾燥時の洗浄液等が側方周辺部に飛散するのを抑制している。このノズルボックス２００は、移動手段例えばエアシリンダ３００の可動部３０１に連結されて、上記保持部材３１の長手方向に沿う水平方向に往復移動し得るように構成されている。この場合、エアシリンダ３００による移動の往移動方向｛保持部材３１の先端側から基端側への移動方向｝の先端側から基端側に向かって、二次乾燥ガス供給ノズル８０，一次乾燥ガス供給ノズル７０，２流体供給ノズル５０及び洗浄液供給ノズル６０の順に配置されている。このように、エアシリンダ３００による移動の往移動方向｛保持部材３１の先端側から基端側への移動方向｝の先端側から基端側に向かって、二次乾燥ガス供給ノズル８０，一次乾燥ガス供給ノズル７０，２流体供給ノズル５０及び洗浄液供給ノズル６０の順に配置することにより、装置の小型化及び信頼性の向上が図れ、また、エアシリンダ３００によりノズルボックス２００を往復移動させて保持部材３１の洗浄及び乾燥処理を効率よく行うことができる。つまり、ノズルボックス２００の往移動時に、２流体供給ノズル５０からＮ2ガスと共に純水ＤＩＷを保持部材３１の保持溝３１ａに向かって噴射して保持溝３１ａを洗浄した後、洗浄液供給ノズル６０から純水ＤＩＷを保持部材３１の両側面３１ｂに向かって噴射して保持部材３１の洗浄を行うことができる。また、ノズルボックス２００の復移動時に、２流体供給ノズル５０からＮ2ガスのみを保持部材３１の保持溝３１ａに向かって噴射すると共に、一次乾燥ガス供給ノズル７０からＮ2ガスを保持部材３１の保持溝３１ａ及び両側面３１ｂに向かって噴射し、かつ、二次乾燥ガス供給ノズル８０からＮ2ガスを保持部材３１の保持溝３１ａ，側面下部３１ｃ及び基端部の飛散防止板３４に向かって噴射して保持部材３１の乾燥を行うことができる。

なお、エアシリンダ３００の両端部には、ポートＡとポートＢが設けられており、これらポートＡ，Ｂには、４ポート３位置切換弁９２及び流量制御弁９３を介して空気供給源９４が接続されている。この場合、４ポート３位置切換弁９２と流量制御弁９３はＣＰＵ１００に電気的に接続されており、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて、往移動切換位置９２Ａ，復移動切換位置９２Ｂ及び中立（停止）位置９２Ｃに切換可能及び空気の供給量が制御可能に形成されている。

このように構成することにより、４ポート３位置切換弁９２が往移動切換位置９２Ａに切り換わると、空気供給源９４から供給される空気がエアシリンダ３００のポートＡに供給されると共に、エアシリンダ３００内の空気がポートＢを介して排気されて、ノズルボックス２００が保持部材３１の先端側から基端側に移動（往移動）する。また、４ポート３位置切換弁９２が復移動切換位置９２Ｂに切り換わると、空気供給源９４から供給される空気がエアシリンダ３００のポートＢに供給されると共に、エアシリンダ３００内の空気がポートＡを介して排気されて、ノズルボックス２００が保持部材３１の基端側から先端側に移動（復移動）する。

次に、チャック３０の洗浄・乾燥処理の動作態様について、図３，図５Ａ，図５Ｂ，図６Ａ〜図６Ｃを参照して説明する。

まず、ノズルボックス２００を保持部材３１の先端外方側の待機位置させた状態で、４ポート３位置切換弁９２が往移動切換位置９２Ａに切り換わって、ノズルボックス２００が保持部材３１の先端側から基端側の方向（Ｙ軸−方向）へ移動（往移動）する。この際、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて第１及び第２の開閉弁Ｖ１，Ｖ２が開放されて、２流体供給ノズル５０から気体すなわちＮ2ガスと共に純水ＤＩＷが保持部材３１の保持溝３１ａに向かって噴射されて保持溝３１ａに付着する薬液やパーティクル等の汚染物が除去される（保持溝洗浄工程）。一方、洗浄液供給ノズル６０から純水ＤＩＷが保持部材３１の側面３１ｂに噴射されて、保持溝３１ａから側面３１ｂに流出した汚染物を除去（洗浄）する（側面洗浄工程）。この洗浄処理（保持溝洗浄工程及び側面洗浄工程）は、保持部材３１の先端から基端までの例えば３００ｍｍの範囲に亘って例えば６ｓｅｃ（秒）行われる。この洗浄工程の間、陽圧室４００内に二次乾燥ガス供給ノズル８０からＮ2ガスを噴射して陽圧室４００内を陽圧状態にして、洗浄液等の外部への飛散を抑制する。これにより、Ｎ2ガスと純水の噴射圧を高めて洗浄処理時間の短縮を図ることができる。

上記のようにして、洗浄処理（保持溝洗浄工程及び側面洗浄工程）が終了した後、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて４ポート３位置切換弁９２が中立切換位置９２Ｃに切り換わってノズルボックス２００の移動が停止すると共に、第１及び第３の開閉弁Ｖ１，Ｖ３が閉じる一方、第４及び第５の開閉弁Ｖ４，Ｖ５が開放する。これにより、二次乾燥ガス供給ノズル８０の保持溝噴射ノズル孔８５及び側面下部噴射ノズル孔８６から噴射されるＮ2ガスによって飛散防止板３４に付着する液滴が除去（乾燥）される。

そして、停止してから所定時間例えば２ｓｅｃ（秒）後に、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて４ポート３位置切換弁９２が復移動切換位置９２Ｂに切り換わって、ノズルボックス２００が保持部材３１の基端側から先端側の方向（Ｙ軸＋方向）へ移動（復移動）する。この際、２流体供給ノズル５０からＮ2ガスのみを保持部材３１の保持溝３１ａに向かって噴射して乾燥し（保持溝乾燥工程）、次に、一次乾燥ガス供給ノズル７０からＮ2ガスを保持部材３１の保持溝３１ａ及び側面３１ｂに向かって噴射して乾燥し（一次乾燥工程）、次いで、二次乾燥ガス供給ノズル８０から一次乾燥ガス供給ノズル７０より弱い噴射圧のＮ2ガスを保持部材３１の保持溝３１ａ、側面下部３１ｃ及び基端部に向かって噴射して乾燥（二次乾燥工程）を行うことにより、乾燥処理を短時間に効率よくかつ確実に洗浄及び乾燥することができ、装置全体のスループットの向上を図ることができる。したがって、従来のように洗浄液供給ノズルと乾燥ガス供給ノズルとを分離して洗浄及び乾燥処理を行うものに比べて短時間に洗浄及び乾燥処理を行うことができる。

◎第２実施形態
図９は、この発明に係るチャックの洗浄処理装置の第２実施形態を示す概略断面図、図１０は、第２実施形態における保持溝洗浄状態を示す概略断面図である。

上記第１実施形態では、チャック３０が、ウエハＷの下部を保持する下部保持部材３１と、下部保持部材３１の両側のウエハＷの辺部を保持する一対の側部保持部材３２，３３の３本の保持部材を具備する場合について説明したが、ウエハＷの上部と下部を保持する一対の保持部材を具備するチャックにおいても、上記と同様にして洗浄・乾燥を行うことができる。

すなわち、チャック３０Ａが、図９及び図１０に示すように、ウエハＷの上部を保持する上部保持溝３４ａ，３５ａと下部を保持する下部保持溝３４ｂ、３５ｂとを有する一対の保持部材３４，３５を具備する場合においても、上記と同様にして洗浄・乾燥を行うことができる。

第２実施形態においては、２流体供給ノズル５０Ａは、保持部材３４，３５の上部保持溝３４ａ，３５ａと下部保持溝３４ｂ、３５ｂに向かってＮ2ガスと純水ＤＩＷを噴射するように２個設けられている。また、第２実施形態において、洗浄液供給ノズル６０、一次乾燥ガス供給ノズル７０及び二次乾燥ガス供給ノズル８０は、第１実施形態と同様に純水ＤＩＷ、Ｎ2ガスを噴射するように形成されている。

なお、第２実施形態において、その他の部分は第１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、説明は省略する。

上記実施形態では、チャック３０の保持部材３１に対して２流体供給ノズル５０，洗浄液供給ノズル６０，一次及び二次乾燥ガス供給ノズル７０，８０並びに陽圧室４００を配置するノズルボックス２００を移動させて、洗浄・乾燥処理を行う場合について説明したが、ノズルボックス２００を固定し、保持部材３１を、この保持部材３１の長手方向に沿う水平方向に往復移動させてもよく、あるいは、保持部材３１とノズルボックス２００の双方を相対的に保持部材３１の長手方向に沿う水平方向に往復移動させてもよい。

また、上記実施形態では、この発明に係る洗浄処理装置（方法）を、半導体ウエハの保持用チャックの洗浄・乾燥装置（方法）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基板例えばＬＣＤ用ガラス基板の保持用チャックや、一般的な部品の洗浄処理にも適用できることは勿論である。また、この発明に係る洗浄処理装置は、上記実施形態で説明したような半導体ウエハの洗浄・乾燥処理システムに適用され、このシステムの一部として使用される場合に限定されず、単独の装置としても使用できる。

この発明に係る洗浄処理装置を具備する基板保持用チャックの洗浄・乾燥装置を適用した半導体ウエハの洗浄処理システムの一例を示す概略平面図である。上記洗浄処理装置の第１実施形態を示す概略構成図である。第１実施形態における洗浄状態を示す概略断面図である。第１実施形態における洗浄・乾燥ノズルとチャックを示す概略斜視図である。この発明における２流体供給ノズルの洗浄状態を示す断面図である。この発明における洗浄液供給ノズルの洗浄状態を示す断面図である。この発明における２流体供給ノズルの乾燥状態を示す断面図である。この発明における一次乾燥ガス供給ノズルの乾燥状態を示す断面図である。この発明における二次乾燥ガス供給ノズルの乾燥状態を示す断面図である。上記２流体供給ノズルの別の形態を示す断面図である。上記２流体供給ノズルの更に別の形態を示す断面図である。この発明に係る洗浄処理装置の第２実施形態を示す概略構成図である。第２実施形態における保持溝洗浄状態を示す概略断面図である。

符号の説明

３０，３０Ａ基板保持用チャック（被洗浄体）
３１下部保持部材
３１ａ保持溝
３２，３３側部保持部材
３２ａ，３３ａ保持溝
３４，３５保持部材
３４ａ，３５ａ上部保持溝
３４ｂ、３５ｂ下部保持溝
５０２流体供給ノズル（洗浄液供給手段）
８０二次乾燥ガス供給ノズル
９０純水供給源
９１Ｎ2ガス供給源
９７管路
１００ＣＰＵ（制御手段）
３００エアシリンダ（移動手段）
４００陽圧室
４０１挿通口
Ｖ１第１の開閉弁（切換手段）
Ｖ２第２の開閉弁（切換手段）
Ｖ３第３の開閉弁
Ｖ４第４の開閉弁
Ｖ５第５の開閉弁（切換手段）

Claims

被洗浄体と、洗浄液を噴射する洗浄液供給手段とを相対的に被洗浄体に沿って水平方向に往復移動して、被洗浄体を洗浄する洗浄処理方法において、
上記洗浄液供給手段を洗浄液及び気体を噴射する２流体供給ノズルにて形成し、
上記２流体供給ノズルに対して少なくとも上記被洗浄体への洗浄時の移動方向側に、被洗浄体が挿通可能な陽圧室を形成し、
上記２流体供給ノズルから洗浄液を上記被洗浄体に向かって噴射する間、上記陽圧室内に気体を噴射して陽圧室内を陽圧状態にして、洗浄液等の外部への飛散を抑制し、
往移動の際、上記２流体供給ノズルから気体と共に洗浄液を被洗浄体に向かって噴射する洗浄工程と、
復移動の際、上記２流体供給ノズルから気体のみを上記被洗浄体に向かって噴射する乾燥工程とを切換可能にした、
ことを特徴とする洗浄処理方法。
請求項１記載の洗浄処理方法において、
上記陽圧室は、往移動の際、上記２流体供給ノズルから洗浄液を上記被洗浄体に向かって噴射する間、上記陽圧室内に気体を噴射して陽圧室内を陽圧状態にして、洗浄液等の外部への飛散を抑制し、
復移動の際、上記陽圧室内に供給される気体を被洗浄体に向かって噴射する乾燥工程を更に有する、
ことを特徴とする洗浄処理方法。
請求項１又は２記載の洗浄処理方法において、
上記被洗浄体が複数枚の基板を保持する複数の保持溝を列設する保持部材を具備する基板保持用チャックであり、上記保持部材の保持溝に向かって洗浄液及び又は気体を噴射する、
ことを特徴とする洗浄処理方法。
被洗浄体に向かって洗浄液及び気体を噴射する２流体供給ノズルと、
上記２流体供給ノズルと、上記被洗浄体とを相対的に被洗浄体に沿う方向に往復移動する移動手段と、
上記２流体供給ノズルに対して少なくとも上記被洗浄体への洗浄時の移動方向側に形成され、被洗浄体が挿通可能な陽圧室と、
上記陽圧室内に向かって気体を噴射する気体供給ノズルと、
上記２流体供給ノズルへの洗浄液と気体の供給を選択的に切り換える切換手段と、
上記切換手段の切換動作を制御する制御手段と、を具備し、
上記２流体供給ノズルから洗浄液を上記被洗浄体に向かって噴射する間、上記気体供給ノズルから上記陽圧室内に気体を噴射して陽圧室内を陽圧状態にして、洗浄液等の外部への飛散を抑制するように形成し、
往移動の際、上記２流体供給ノズルから気体と共に洗浄液を噴射する洗浄工程と、
復移動の際、上記２流体供給ノズルから気体のみを噴射する乾燥工程と、を切換可能に形成してなる、
ことを特徴とする洗浄処理装置。
請求項４記載の洗浄処理装置において、
上記陽圧室は、往移動の際、上記２流体供給ノズルから洗浄液を上記被洗浄体に向かって噴射する間、上記気体供給ノズルから上記陽圧室内に気体を噴射して陽圧室内を陽圧状態にして、洗浄液等の外部への飛散を抑制し、
復移動の際、上記気体供給ノズルから陽圧室内に供給される気体を被洗浄体に向かって噴射し、被洗浄体を乾燥可能に形成してなる、
ことを特徴とする洗浄処理装置。
請求項４又は５記載の洗浄処理装置において、
上記被洗浄体が複数枚の基板を保持する複数の保持溝を列設する保持部材を具備する基板保持用チャックであり、上記保持部材の保持溝に向かって洗浄液及び又は気体を噴射可能に形成してなる、
ことを特徴とする洗浄処理装置。