JP5401255B2

JP5401255B2 - 洗浄装置、洗浄方法、および記憶媒体

Info

Publication number: JP5401255B2
Application number: JP2009238374A
Authority: JP
Inventors: 輝臣南; 貴士藪田; 暁田中; 裕隆丸山; 浩一江口
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-10-15
Also published as: US20100108103A1; KR101464387B1; KR20100050400A; US8308870B2; TWI406351B; TW201034102A; JP2010135756A

Description

本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に対して洗浄処理を行う洗浄装置および洗浄方法、ならびにコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。

半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理を挙げることができる。

このような洗浄処理を行う洗浄装置としては、半導体ウエハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態で基板の表面にノズルから薬液を吐出し、ウエハの表面に液膜を形成して処理を行う枚葉式のものが知られている。そして、薬液による洗浄処理後は、基板を回転させた状態で基板の表面にリンス液として純水を供給してリンス処理を行った後、乾燥処理を行う。乾燥処理は、液体を供給せずに基板を高速回転して残存するリンス液を振り切ることにより行うが、ウォーターマーク等が残存しないように、振り切り乾燥に先立って、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の沸点が低く、表面張力の小さい溶剤を乾燥用溶剤として基板に供給することが行われている（例えば、特許文献１）。

ところで、この種の洗浄装置は、基板から液体が振り切られることから、基板の周囲に排液カップを設けて振り切られた液体を受け止め、その底部に接続された排液配管を経て装置外へ排液している。そして、この排液カップは、洗浄のための薬液、リンス液としての純水、ＩＰＡ等の乾燥用溶剤を全て受け止めて排液配管に排液する。

ＩＰＡ等の乾燥用溶剤を用いて乾燥を行った場合、通常、その後リンスを行うことなく次の基板の薬液処理を行うが、そのとき、排液カップおよび排液配管にはＩＰＡ等が残留した状態となる。その状態で次の基板の薬液処理を行うと薬液排液にＩＰＡ等が混入してしまう。近時、洗浄処理に用いられる薬液としては高価なものが多いことから、薬液を回収して再使用することが求められているが、このようにＩＰＡ等が混入した薬液は再使用できず、廃棄せざるを得ない。薬液を廃棄する際には、廃液処理設備で処理する必要があるため、再使用せずに薬液を廃棄すると廃液処理設備に過大な負荷がかかってしまう。

特開平１０−３０３１７３号公報

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板を洗浄処理した後、ＩＰＡ等の乾燥用溶剤を用いて乾燥した場合に、スループットを低下させることなく薬液を回収することができる洗浄装置および洗浄方法を提供することを目的とする。
また、そのような洗浄方法を実行するためのプログラムが記憶された記憶媒体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、基板を回転可能に保持する保持機構と、前記保持機構を回転させる回転機構と、前記保持機構に保持された基板に洗浄用の薬液を供給する薬液供給機構と、前記保持機構に保持された基板に洗浄後のリンス処理を行うためのリンス液を供給するリンス液供給機構と、前記保持機構に保持された基板にリンス後の乾燥処理を行うための乾燥用溶剤を供給する乾燥用溶剤供給機構と、前記保持機構に保持された基板の周縁部を囲繞し、基板から振り切られた薬液、リンス液、乾燥用溶剤の排液を受け止める排液カップと、前記排液カップに受け止められた薬液、リンス液、乾燥用溶剤を前記排液カップの排液口を経て排液する排液配管と、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄するための洗浄液を、基板に供給されない状態で、前記排液カップに供給する洗浄液供給機構と、前記回転機構、前記薬液供給機構、前記リンス液供給機構、前記乾燥用溶剤供給機構、前記洗浄液供給機構を制御する制御部とを具備し、前記制御部は、基板を回転させながら、薬液による基板の洗浄処理、その後のリンス液によるリンス処理を実施させた後、基板を回転させながら基板に乾燥用溶剤を供給させて基板の乾燥処理を行わせ、乾燥処理が実施されているタイミングで洗浄液を前記排液カップに供給させるように制御し、前記洗浄液供給機構は、前記排液カップの下方からその底部近傍に達する洗浄液配管を有し、その洗浄液配管を介して排液カップ内に洗浄液を供給し、前記洗浄液配管は、基板の回転方向に沿った方向に洗浄液が吐出されるように構成されることを特徴とする洗浄装置を提供する。

本発明の第２の観点では、基板を回転可能に保持する保持機構と、前記保持機構を回転させる回転機構と、前記保持機構に保持された基板に洗浄用の薬液を供給する薬液供給機構と、前記保持機構に保持された基板に洗浄後のリンス処理を行うためのリンス液を供給するリンス液供給機構と、前記保持機構に保持された基板にリンス後の乾燥処理を行うための乾燥用溶剤を供給する乾燥用溶剤供給機構と、前記保持機構に保持された基板の周縁部を囲繞し、基板から振り切られた薬液、リンス液、乾燥用溶剤の排液を受け止める排液カップと、前記排液カップに受け止められた薬液、リンス液、乾燥用溶剤を前記排液カップの排液口を経て排液する排液配管と、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄するための洗浄液を、基板に供給されない状態で、前記排液カップに供給する洗浄液供給機構と、前記回転機構、前記薬液供給機構、前記リンス液供給機構、前記乾燥用溶剤供給機構、前記洗浄液供給機構を制御する制御部とを具備し、前記制御部は、基板を回転させながら、薬液による基板の洗浄処理、その後のリンス液によるリンス処理を実施させた後、基板を回転させながら基板に乾燥用溶剤を供給させて基板の乾燥処理を行わせ、乾燥処理が実施されているタイミングで洗浄液を前記排液カップに供給させるように制御し、前記洗浄液供給機構は、前記排液カップの外部から、前記排液カップの底部近傍かつ前記排液口近傍位置へ、基板の回転方向に沿った方向に洗浄液が吐出されるように挿入される洗浄液配管を有することを特徴とする洗浄装置を提供する。

上記第１および第２の観点において、前記制御部は、基板に対する乾燥用溶剤の供給を停止してから次の基板へ交換するまでの所定期間、洗浄液を前記排液カップに供給させるように制御することができる。また、前記洗浄液配管から吐出された洗浄液は、前記排液カップを一周して前記排液口から排出されるようにすることができる。

前記制御部は、前記排液配管から排液を流しながら、前記洗浄液供給機構により前記排液カップに洗浄液を供給させる構成とすることができる。また、前記排液配管にはバルブが設けられ、前記制御部は、前記バルブを閉成させて、前記洗浄液供給機構により排液カップに洗浄液を供給して排液カップおよび排液配管に洗浄液を溜めることと、前記バルブを開成させて排液カップおよび排液配管に溜めた洗浄液を排出することを交互に行わせる構成とすることもできる。さらに、前記排液配管にはバルブが設けられ、前記制御部は、前記排液配管から排液を流しながら、前記洗浄液供給機構により前記排液カップに洗浄液を供給させ、その後、前記バルブを閉成させて、前記洗浄液供給機構により排液カップに洗浄液を供給して排液カップおよび排液配管に洗浄液を溜めることと、前記バルブを開成させて排液カップおよび排液配管に溜めた洗浄液を排出することを交互に行わせる構成とすることもできる。

また、上記第１および第２の観点において、前記保持機構に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップをさらに具備し、前記制御部は、薬液による基板の洗浄処理に先立って、基板を回転させながらリンス液によるリンス処理を実施させ、前記回転カップの内面を洗浄させることが好ましい。

本発明の第３の観点では、基板を保持機構により回転可能に保持し、前記保持機構に保持された基板の周縁部を囲繞するように、基板から振り切られた排液を受け止める排液カップを配置し、前記排液カップにその中の排液を排出する排液配管を設けた状態で基板に洗浄処理を施す洗浄方法であって、基板を回転させながら基板に薬液を供給して基板を洗浄する工程と、前記洗浄工程の後、基板を回転させながら基板にリンス液を供給して基板のリンス処理を行う工程と、前記リンス工程の後、基板を回転させながら基板に乾燥用溶剤を供給して基板の乾燥を行う工程と、前記乾燥工程を行っているタイミングで、洗浄液供給機構から洗浄液を、基板に供給されない状態で、前記排液カップに供給して、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程とを含み、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、基板の回転方向に沿った方向に洗浄液を吐出することにより行われることを特徴とする洗浄方法を提供する。

本発明の第４の観点では、基板を保持機構により回転可能に保持し、前記保持機構に保持された基板の周縁部を囲繞するように、基板から振り切られた排液を受け止める排液カップを配置し、前記排液カップにその中の排液を排出する排液配管を設けた状態で基板に洗浄処理を施す洗浄方法であって、基板を回転させながら基板に薬液を供給して基板を洗浄する工程と、前記洗浄工程の後、基板を回転させながら基板にリンス液を供給して基板のリンス処理を行う工程と、前記リンス工程の後、基板を回転させながら基板に乾燥用溶剤を供給して基板の乾燥を行う工程と、前記乾燥工程を行っているタイミングで、洗浄液供給機構から洗浄液を、基板に供給されない状態で、前記排液カップに供給して、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程とを含み、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記排液カップに洗浄液を吐出した後、洗浄液が前記排液カップを一周して排出されるように行われることを特徴とする洗浄方法を提供する。

上記第３の観点において、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記排液カップに洗浄液を吐出した後、洗浄液が前記排液カップを一周して排出されるように行われるようにすることができる。また、上記第３および第４の観点において、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、基板に対する乾燥用溶剤の供給を停止してから次の基板へ交換するまでの所定期間、洗浄液を前記排液カップに供給するようにすることができる。また、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記リンス処理を行う工程の所定期間、洗浄液を前記排液カップに供給するようにすることができる。

前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記排液配管から排液を流しながら、前記洗浄液供給機構から前記排液カップに洗浄液を供給するようにすることができる。また、前記排液配管にはバルブが設けられ、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記バルブを閉成して、前記洗浄液供給機構により排液カップに洗浄液を供給して排液カップおよび排液配管に洗浄液を溜めることと、前記バルブを開成して排液カップおよび排液配管に溜めた洗浄液を排出することを交互に行うようにすることもできる。さらに、前記排液配管にはバルブが設けられ、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記排液配管から排液を流しながら、前記洗浄液供給機構により前記排液カップに洗浄液を供給し、その後、前記バルブを閉成して、前記洗浄液供給機構により排液カップに洗浄液を供給して排液カップおよび排液配管に洗浄液を溜めることと、前記バルブを開成して排液カップおよび排液配管に溜めた洗浄液を排出することを交互に行うようにすることができる。

また、上記第３および第４の観点において、前記保持機構に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップを配置し、薬液による基板の洗浄処理に先立って、基板を回転させながらリンス液によるリンス処理を実施して、前記回転カップの内面を洗浄する工程をさらに有することが好ましい。

本発明の第５の観点では、コンピュータ上で動作し、洗浄装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、上記第３または第４の観点の洗浄方法が行われるようにコンピュータに洗浄装置を制御させることを特徴とする記憶媒体を提供する。

本発明によれば、基板を回転させながら、薬液による基板の洗浄処理、その後のリンス液によるリンス処理を行った後、さらに基板を回転させながら基板に乾燥用溶剤を供給させて乾燥処理行い、乾燥処理が実施されているタイミングで洗浄液供給機構から前記排液カップに洗浄液を、基板に供給されない状態で供給して排液カップおよび排液配管を洗浄するので、処理時間を延長することなく乾燥用溶剤による乾燥処理の後の排液カップや排液配管の洗浄を行うことができ、次の薬液処理の際にＩＰＡ等の乾燥媒体が薬液に混入することを防止することができる。このため、スループットを低下させることなく薬液を回収することができる。

本発明の一実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る洗浄装置の概略平面図である。図１の洗浄装置における排液カップの他の例を示す図である。図１の洗浄装置に設けられた制御部の構成を示すブロック図である。図１の洗浄装置により行われる洗浄方法を説明するためのタイミングチャートである。排液カップおよび排液配管の洗浄処理の好ましい例を説明するための模式図である。排液カップおよび排液配管の洗浄処理の好ましい例を説明するための模式図である。排液カップおよび排液配管の洗浄処理の好ましい例を説明するための模式図である。排液カップおよび排液配管の洗浄処理の好ましい例を説明するための模式図である。洗浄液供給機構の他の例を説明するための部分断面図である。洗浄液供給機構の他の例を説明するための概略平面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図、図２はその概略平面図である。この洗浄装置１は、被処理基板としての半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）の表面に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理を行うものである。

この洗浄装置１は、チャンバ（図示せず）と、チャンバのベースとなるベースプレート２と、チャンバ内に設けられたスピンチャック３とを有している。スピンチャック３は、回転プレート１１と、回転プレート１１の中央部に接続された回転軸１２とを有しており、回転プレート１１の周縁には、ウエハＷを保持する保持ピン１３が３個等間隔で取り付けられている。保持ピン１３は、ウエハＷが回転プレート１１から少し浮いた状態で水平にウエハＷを保持するようになっており、ウエハＷを保持する保持位置と後方に回動して保持を解除する解除位置との間で移動可能となっている。また、回転プレート１１の周縁には、搬送アーム（図示せず）とスピンチャック３との間のウエハＷの受け渡しの際にウエハＷを支持するための支持ピン（図示せず）が３個等間隔で設けられている。回転軸１２はベースプレート２を貫通して下方に延びており、モータ４により回転可能となっている。そして、モータ４により回転軸１２を介して回転プレート１１を回転させることにより、回転プレート１１に保持されたウエハＷが回転プレートとともに回転される。

回転プレート１１には、装着されたウエハＷを覆うように、回転カップ７がネジ７ａにより固定されている。回転カップ７は、回転プレート１１とともに回転して、ウエハＷから外方へ振り切られた液体を極力飛散せずに下方に導く機能を有している。ただし、回転カップ７を設けることは必須ではない。

スピンチャック３の上方には、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面にウエハＷを洗浄するための薬液を吐出する薬液ノズル５ａ、リンス液である純水を吐出する純水ノズル５ｂ、および乾燥用溶剤であるＩＰＡを吐出するＩＰＡノズル５ｃを有するノズルヘッド５が設けられている。ノズルヘッド５はノズルアーム１５の先端に取り付けられている。ノズルアーム１５の内部およびノズルヘッド５の内部には、薬液流路１６ａ、純水流路１６ｂ、ＩＰＡ流路１６ｃが形成されており、これらがそれぞれ薬液ノズル５ａ、純水ノズル５ｂ、ＩＰＡノズル５ｃに接続されている。ノズルアーム１５は駆動機構１８により旋回可能となっており、駆動機構１８によりノズルアーム１５を旋回させることによりノズルヘッド５をウエハＷ直上の吐出位置とウエハＷの外方の待機位置との間で移動可能となっている。

薬液流路１６ａには薬液供給配管２１が接続されており、薬液供給配管２１には薬液を貯留する薬液タンク２３が接続されている。薬液タンク２３は、例えば、酸薬液である希フッ酸（ＤＨＦ）、アルカリ薬液であるアンモニア過水（ＳＣ１）等の薬液が貯留される。薬液配管２１の途中には開閉バルブ２２が設けられており、開閉バルブ２２を操作することで、薬液タンク２３から薬液供給配管２１、薬液流路１６ａを経て薬液ノズル５ａから薬液が吐出されるようになっている。

純水流路１６ｂには純水供給配管２４が接続されており、純水供給配管２４には純水（ＤＩＷ）を供給する純水供給源２６が接続されている。純水供給配管２４の途中には開閉バルブ２５が設けられており、開閉バルブ２５を操作することで、純水供給源２６から純水供給配管２４、純水流路１６ｂを経て純水ノズル５ｂから純水が吐出されるようになっている。

ＩＰＡ流路１６ｃにはＩＰＡ供給配管２７が接続されており、ＩＰＡ供給配管２７にはＩＰＡを供給するＩＰＡ供給源２９が接続されている。ＩＰＡ供給配管２７の途中には開閉バルブ２８が設けられており、開閉バルブ２８を操作することで、ＩＰＡ供給源２９からＩＰＡ供給配管２７、ＩＰＡ流路１６ｃを経てＩＰＡノズル５ｃからＩＰＡが吐出されるようになっている。

回転プレート１１の外側には、回転プレート１１を囲繞するように、ウエハＷから飛散した処理液の排液を受け止める排液カップ６が設けられている。排液カップ６の底部６ｂには排液口６ａが形成されており、排液口６ａには下方に延びる排液配管３１が接続されている。

排液カップ６には、上記回転カップ７の底部が挿入されており、排液カップ６に受け止められた排液は、回転カップ７の旋回力によって排液カップ６の底部を旋回して排液口６ａから排液配管３１へ排出される。なお、図３に示すように排液カップ６の底部６ｂの途中（例えば図２のＡ）から周方向に沿って排液口６ａに向かう傾斜６ｃを形成して排液を排液口６ａに導くようにしてもよい。

また、排液配管３１の途中からは薬液を回収するための回収配管３２が分岐している。回収配管３２は上記薬液タンク２３に接続されており、回収配管を経て薬液タンク２３に薬液が回収されるようになっている。

排液配管３１の回収配管３２が分岐する部分には開閉バルブ３４が設けられており、また回収配管３２の分岐部分近傍には開閉バルブ３５が設けられている。そして、開閉バルブ３４を開成し、開閉バルブ３５を閉成した状態とすることにより、排液は排液配管３１を経て排液処理設備に送られ、その後廃棄される。また、開閉バルブ３４を閉成し、開閉バルブ３５を開成した状態とすることにより、排液が回収配管３２を経て薬液タンク２３に送られる。

排液配管３１の上部には外方から排液カップ６に洗浄液である純水（ＤＩＷ）を供給するための洗浄配管３６が挿入されている。この洗浄配管３６は、排液配管３１内で上方に屈曲して排液カップ６の内部の底部近傍位置に達しており、図２に示すように、そこからさらにウエハＷの回転方向に沿って水平方向に屈曲した１ｃｍ程度の部分を有し、その先端から排液カップ６および排液配管３１を洗浄する洗浄液である純水を、ウエハＷに供給されない状態で吐出するようになっている。これにより洗浄配管３６からウエハＷの回転方向に沿った方向に洗浄液である純水が吐出され、吐出された純水は排液カップ６の底部６ｂを一周して排液口６ａから排出される。

洗浄配管３６の他端には洗浄液である純水（ＤＩＷ）を供給する洗浄液供給源３８が接続されている。洗浄配管３６には、開閉バルブ３７が設けられており、開閉バルブ３７を開成することにより洗浄液である純水を洗浄液供給源３８から洗浄配管３６を介して排液カップ６内に吐出するようになっている。

これら洗浄配管３６、洗浄液供給源３８、開閉バルブ３７は、排液カップ６および排液配管３１の内壁を洗浄するための洗浄機構３９を構成する。

洗浄装置１は制御部４０を備えている。この制御部４０は、図４のブロック図に示すように、コントローラ４１と、ユーザーインターフェース４２と、記憶部４３とを有している。コントローラ４１は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなり、洗浄装置１の各構成部、例えば開閉バルブ２２，２５，２８，３４，３５，３７、モータ４、駆動機構１８等を制御する。ユーザーインターフェース４２はコントローラ４１に接続され、オペレータが洗浄装置１を管理するためにコマンド等の入力操作を行うキーボードや、洗浄装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなる。記憶部４３もコントローラ４１に接続され、その中に洗浄装置１の各構成部の制御対象を制御するための制御プログラムや、洗浄装置１に所定の処理を行わせるためのプログラムすなわち処理レシピが格納されている。処理レシピは記憶部４３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクのような固定的なものであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。そして、コントローラ４１は、必要に応じて、ユーザーインターフェース４２からの指示等にて任意の処理レシピを記憶部４３から呼び出して実行させることで、コントローラ４１の制御下で、所定の処理が行われる。

次に、このような洗浄装置１により行われる洗浄方法について図５のタイミングチャートに基づいて説明する。
まず、洗浄すべきウエハＷを搬入し、スピンチャック３に装着する（工程１）。

この状態で、最初に、薬液によるウエハＷの洗浄処理を行う（工程２）。この工程においては、ノズルアーム１５を旋回させてノズルヘッド５を吐出位置に位置させ、薬液ノズル５ａがウエハＷの中心直上に来るように位置調整し、スピンチャック３によりウエハＷを回転させながら、開閉バルブ２２を開成して、ウエハＷを洗浄するための薬液、例えば、酸薬液である希フッ酸（ＤＨＦ）、アルカリ薬液であるアンモニア過水（ＳＣ１）等を薬液供給源２３から薬液供給配管２１、薬液流路１６ａを介して薬液ノズル５ａへ供給し、薬液ノズル５ａからウエハＷの表面に吐出させる。これにより薬液がウエハＷの表面の全面に拡がり、液膜を形成してウエハＷの表面が洗浄される。ウエハＷの表面に供給された薬液は、その外方に振り切られて排液となり、その排液は回転カップ７に導かれて下方に流れ、排液カップ６に受け止められる。そして、排液カップ６に受け止められた排液は、回転カップ７の旋回力により旋回し、排液口６ａから排液配管３１へ排出される。また、図３に示すように、排液カップ６の底部６ｂに形成された傾斜６ｃを利用して排液を排出するようにしてもよい。このとき、所定タイミングで開閉バルブ３４を閉成し、開閉バルブ３５を開成して、排液配管３１へ排出された排液を回収配管３２を介して薬液タンク２３へ返戻するようにし、薬液を再使用に供する。

開閉バルブ２２を閉成して薬液の吐出を停止し、薬液による洗浄処理が終了した後、ウエハＷに対して純水によるリンス処理を行う（工程３）。このリンス処理は、純水ノズル５ｂがウエハＷ直上中心に位置するようにノズルヘッド５を位置調整し、ウエハＷを回転させた状態で、開閉バルブ２５を開成して、リンス液である純水を、純水供給源２６から純水供給配管２４、純水流路１６ｂを介して純水ノズル５ｂへ供給し、純水ノズル５ｂからウエハＷの表面に吐出させる。これにより、ウエハＷ表面の薬液が純水により洗い流される。ウエハＷの表面に供給された純水は、薬液が混合した状態でその外方に振り切られて排液となり、洗浄処理の際の排液と同様、回転カップ７に導かれて下方に流れ、排液カップ６に受け止められ、回転カップ７の旋回力により旋回し、排液口６ａから排液配管３１へ排出される。また、図３に示すように、排液カップ６の底部６ｂに形成された傾斜６ｃを利用して排液を排出するようにしてもよい。このとき、開閉バルブ３５を閉成し、開閉バルブ３４を開成して、排液配管３１へ排出された排液を排液配管３１の下流に設けられた排液処理設備（図示せず）へ送り、そこで処理した後廃棄する。

開閉バルブ２５を閉成して純水の吐出を停止し、リンス処理が終了した後、ウエハＷに対して水よりも表面張力が低い乾燥用溶剤であるＩＰＡによる乾燥処理を行う（工程４）。この乾燥処理は、ＩＰＡノズル５ｃがウエハＷ直上中心に位置するようにノズルヘッド５を位置調整し、ウエハを回転させた状態で、開閉バルブ２８を開成して、乾燥用溶剤であるＩＰＡを、ＩＰＡ供給源２９からＩＰＡ供給配管２７、ＩＰＡ流路１６ｃを介してＩＰＡノズル５ｃへ供給し、ＩＰＡノズル５ｃからウエハＷの表面に吐出させる。これにより、ウエハ表面の純水をむらなく乾燥させることができ、ウォーターマークの発生等を防止することができる。このようなＩＰＡによる乾燥処理は、特に、疎水性の薬液であるＤＨＦによる洗浄処理後に表面が疎水性になったウォーターマークが発生しやすいウエハの乾燥処理の際に有効である。

このような乾燥用溶剤としてのＩＰＡによる乾燥処理の際には、ウエハＷからＩＰＡが振り切られ、排液カップ６に飛散し、排液カップ６の内壁および排液配管３１の内壁にはＩＰＡが付着した状態となっている。従来は、その状態で次のウエハの薬液処理を行っていたため、その際にウエハＷから振り切られ、排液カップ６に受け止められて排液配管３１から排出される薬液には不可避的にＩＰＡが混入するため、これを再使用することができず、廃棄せざるを得なかった。

そこで、本実施形態では、洗浄機構３９を設け、工程４のＩＰＡによるウエハＷの乾燥処理を行っている間、開閉バルブ３７を開成して、洗浄液供給源３８から洗浄液として純水を、洗浄配管３６を介して、ウエハＷに供給されない状態で排液カップ６内に吐出し、排液カップ６および排液配管３１の内壁を洗浄する（工程５）。このとき、洗浄配管３６の排液カップ６の内部の底部近傍位置においてウエハＷの回転方向に沿って水平方向に屈曲した部分から、ウエハＷの回転方向に沿った方向に洗浄液である純水が吐出され、吐出された純水は、回転カップ７の旋回力により、排液カップ６の底部６ｂを一周して排液口６ａから排出される。また、図３に示すように、排液カップ６の底部６ｂに形成された傾斜６ｃを利用して吐出された純水を排出するようにしてもよい。

このように、ＩＰＡによる乾燥処理を行っているタイミングで、処理液供給ノズル５とは別個に設けられた洗浄機構３９により、ウエハＷの乾燥処理と干渉することなく、排液カップ６および排液配管３１を洗浄することができる。このため、別個に洗浄工程の時間をとる必要がなく、スループットを低下させずに排液カップ６および排液配管３１を洗浄することができ、次の薬液処理の際の排液に対するＩＰＡの混入を少なくして薬液を再使用に供することができる。また、このようにＩＰＡによる洗浄処理を行いながら洗浄することにより、ＩＰＡが強固に付着する前に排液カップ等に付着したＩＰＡを洗浄除去することができるので、洗浄性が高い。

その後、開閉バルブ２８を閉成してＩＰＡの供給を停止し、ウエハＷを高速で回転させて振り切り乾燥を行う（工程６）。

ウエハＷの回転を止めて乾燥を終了させた後、ウエハＷを搬出し、次のウエハＷを搬入する（ウエハの交換；工程７）。そして、次のウエハＷについて、上記手順を繰り返す。

これら工程６、７の間、工程５の排液カップ６および排液配管３１の洗浄処理を継続する。これにより、排液カップ６および排液配管３１に付着したＩＰＡを極めて効果的に除去することができ、次のウエハＷの薬液洗浄の際に排出される薬液へのＩＰＡ混入を極めて少なくすることができる。なお、工程５は必ずしも工程６，７の全ての期間で行う必要はなく、工程６の途中までまたは工程７の途中までであってもよい。また、必要な洗浄力が確保できれば、工程４の終了時点で工程５を終了してもよい。さらに、工程５の洗浄機構３９による排液カップ６および排液配管３１の洗浄処理は、工程３のリンス処理を行っているときに開始してもよい。

なお、本実施形態の洗浄装置１においては、回転カップ７が設けられているため、工程４のＩＰＡによる乾燥処理の際に回転カップ７の内面にＩＰＡが付着することがあり、この回転カップ７の内面に付着したＩＰＡが薬液回収に悪影響を及ぼす場合もある。このような場合には、回転カップ７の内面に付着したＩＰＡも洗浄除去することが好ましいが、回転カップ７の内面は洗浄機構３９で洗浄することは困難である。そのような場合には、洗浄装置１に次のウエハを搬入した後、薬液による洗浄処理を行うに先立って、ウエハＷを回転させながら純水ノズル５ｂからリンス液として純水を吐出してプリリンスを行うことが好ましい。このようにプリリンスを行うことにより、ウエハＷから飛散した純水が回転カップ７の内面に達し、そこに付着したＩＰＡを洗い流すことができる。

次に、排液カップ６および排液配管３１の洗浄処理の好ましい例について具体的に説明する。
ウエハＷのＩＰＡ乾燥処理を行いながら、最初に、図６に示すように、開閉バルブ３５を閉成し、開閉バルブ３４を開成した状態で、開閉バルブ３７を開成し、洗浄液である純水を洗浄液供給源３８から洗浄液配管３６を介して排液カップ６内に吐出する。これにより吐出された純水が回転している回転プレート１１の旋回力により排液カップ６内を旋回し、純水中にＩＰＡを溶解させて排液カップ６内を洗浄し、ＩＰＡを溶解した純水を排液配管３１に流し、排液配管３１も洗浄する。

その後、図７に示すように、開閉バルブ３４を閉成して排液カップ６および排液配管３１に洗浄液である純水を溜め、純水にＩＰＡを十分溶解させた状態とする。その後、図８に示すように、開閉バルブ３４を開成して、溜めていた純水を排出する。これら図７、８の操作を所定回数繰り返す。そして、図９に示すように、ウエハＷへのＩＰＡの供給を停止し、工程６の振り切り乾燥または工程７のウエハＷの交換の際の所定のタイミングで、最後に排液カップ６および排液配管３１に溜めた純水を開閉バルブ３４を開成して速やかに排出する。これらの洗浄操作により、排液カップ６および排液配管３１を極めて効率良く洗浄することができる。また、このときＩＰＡでの乾燥処理は既に終了していることから新たなＩＰＡの混入はなく、極めて高い洗浄性を得ることができる。

この際の排液カップ６および排液配管３１の洗浄は、このような洗浄液を流しながらの洗浄の後、洗浄液を溜める処理と排出する処理を交互に行わせることに限らず、洗浄液を流しながらの洗浄のみでもよいし、洗浄液を溜める処理と排出する処理を交互に行わせることのみであってもよい。

以上のように、本実施形態によれば、工程４の乾燥用溶剤であるＩＰＡによりウエハＷの乾燥処理を行っている間に、処理液供給ノズル５とは別個に設けた洗浄機構３９により排液カップ６および配管３１の洗浄を行うので、排液カップ６および配管３１の洗浄のための時間を付加することなく、次のウエハＷの薬液処理の際のＩＰＡの混入を防止することができる。このため、スループットを低下させることなく次のウエハＷの薬液処理の際に薬液を回収することができる。また、ＩＰＡによるウエハＷの乾燥処理を行っている際に排液カップ６および排液配管３１を洗浄するので極めて洗浄性が高い。

次に、洗浄機構３９の他の例について説明する。
上記実施形態では、洗浄液供給機構３９を、排液配管３１を介して排液カップ６内部の底部近傍位置まで達するように設けられた洗浄配管３６を有するものとし、そのような洗浄配管３６のウエハＷの回転方向に沿って水平方向に屈曲した部分から、ウエハＷの回転方向に沿った方向に洗浄液である純水を吐出するように構成したが、本例では、図１０の部分断面図および図１１の概略平面図に示すように、外部から直接、排液カップ６の底部６ｂ近傍かつ排液口６ａ近傍位置へ、ウエハＷの回転方向に沿った方向に洗浄液としての純水が吐出されるように挿入される洗浄液配管３６′を有するものとしている。これにより、より簡易な配管構成により、ウエハＷの回転方向に沿った方向に純水を吐出することができ、吐出した純水を、排液カップ６を一周した後に排液口６ａから排出することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、ウエハＷの表面を洗浄する装置を例にとって示したが、これに限らずウエハＷの裏面または表裏面の洗浄を行う洗浄装置にも適用可能である。また、上記実施形態では、乾燥用溶剤としてＩＰＡを用いたが、これに限らず、メタノール等の水よりも表面張力の小さい溶剤であれば適用可能である。さらに、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置（ＬＣＤ）用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板等、他の基板に適用可能であることは言うまでもない。

１；洗浄装置
２；ベースプレート
３；スピンチャック
４；モータ
５；ノズルヘッド
５ａ；薬液ノズル
５ｂ；純水ノズル
５ｃ；ＩＰＡノズル
６；排液カップ
６ａ；排液口
６ｂ；底部
６ｃ；傾斜
７；回転カップ
１１；回転プレート
１２；回転軸
１３；保持ピン
１５；ノズルアーム
１８；駆動機構
２１；薬液供給配管
２２，２５，２８，３４，３５，３７；開閉バルブ
２３；薬液タンク
２４；純水供給配管
２６；純水供給源
２７；ＩＰＡ配管
２９；ＩＰＡ供給源
３１；排液配管
３２；回収配管
３６，３６′；洗浄配管
３８；洗浄液供給源
３９；洗浄機構
４０；制御部
４１；コントローラ
４２；ユーザーインターフェース
４３；記憶部
Ｗ；半導体ウエハ

Claims

基板を回転可能に保持する保持機構と、
前記保持機構を回転させる回転機構と、
前記保持機構に保持された基板に洗浄用の薬液を供給する薬液供給機構と、
前記保持機構に保持された基板に洗浄後のリンス処理を行うためのリンス液を供給するリンス液供給機構と、
前記保持機構に保持された基板にリンス後の乾燥処理を行うための乾燥用溶剤を供給する乾燥用溶剤供給機構と、
前記保持機構に保持された基板の周縁部を囲繞し、基板から振り切られた薬液、リンス液、乾燥用溶剤の排液を受け止める排液カップと、
前記排液カップに受け止められた薬液、リンス液、乾燥用溶剤を前記排液カップの排液口を経て排液する排液配管と、
前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄するための洗浄液を、基板に供給されない状態で、前記排液カップに供給する洗浄液供給機構と、
前記回転機構、前記薬液供給機構、前記リンス液供給機構、前記乾燥用溶剤供給機構、前記洗浄液供給機構を制御する制御部と
を具備し、
前記制御部は、
基板を回転させながら、薬液による基板の洗浄処理、その後のリンス液によるリンス処理を実施させた後、基板を回転させながら基板に乾燥用溶剤を供給させて基板の乾燥処理を行わせ、乾燥処理が実施されているタイミングで洗浄液を前記排液カップに供給させるように制御し、
前記洗浄液供給機構は、前記排液カップの下方からその底部近傍に達する洗浄液配管を有し、その洗浄液配管を介して排液カップ内に洗浄液を供給し、
前記洗浄液配管は、基板の回転方向に沿った方向に洗浄液が吐出されるように構成されることを特徴とする洗浄装置。
基板を回転可能に保持する保持機構と、
前記保持機構を回転させる回転機構と、
前記保持機構に保持された基板に洗浄用の薬液を供給する薬液供給機構と、
前記保持機構に保持された基板に洗浄後のリンス処理を行うためのリンス液を供給するリンス液供給機構と、
前記保持機構に保持された基板にリンス後の乾燥処理を行うための乾燥用溶剤を供給する乾燥用溶剤供給機構と、
前記保持機構に保持された基板の周縁部を囲繞し、基板から振り切られた薬液、リンス液、乾燥用溶剤の排液を受け止める排液カップと、
前記排液カップに受け止められた薬液、リンス液、乾燥用溶剤を前記排液カップの排液口を経て排液する排液配管と、
前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄するための洗浄液を、基板に供給されない状態で、前記排液カップに供給する洗浄液供給機構と、
前記回転機構、前記薬液供給機構、前記リンス液供給機構、前記乾燥用溶剤供給機構、前記洗浄液供給機構を制御する制御部と
を具備し、
前記制御部は、
基板を回転させながら、薬液による基板の洗浄処理、その後のリンス液によるリンス処理を実施させた後、基板を回転させながら基板に乾燥用溶剤を供給させて基板の乾燥処理を行わせ、乾燥処理が実施されているタイミングで洗浄液を前記排液カップに供給させるように制御し、
前記洗浄液供給機構は、前記排液カップの外部から、前記排液カップの底部近傍かつ前記排液口近傍位置へ、基板の回転方向に沿った方向に洗浄液が吐出されるように挿入される洗浄液配管を有することを特徴とする洗浄装置。
前記制御部は、基板に対する乾燥用溶剤の供給を停止してから次の基板へ交換するまでの所定期間、洗浄液を前記排液カップに供給させるように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
前記洗浄液配管から吐出された洗浄液は、前記排液カップを一周して前記排液口から排出されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の洗浄装置。
前記制御部は、前記排液配管から排液を流しながら、前記洗浄液供給機構により前記排液カップに洗浄液を供給させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の洗浄装置。
前記排液配管にはバルブが設けられ、前記制御部は、前記バルブを閉成させて、前記洗浄液供給機構により排液カップに洗浄液を供給して排液カップおよび排液配管に洗浄液を溜めることと、前記バルブを開成させて排液カップおよび排液配管に溜めた洗浄液を排出することを交互に行わせることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の洗浄装置。
前記排液配管にはバルブが設けられ、
前記制御部は、前記排液配管から排液を流しながら、前記洗浄液供給機構により前記排液カップに洗浄液を供給させ、
その後、前記バルブを閉成させて、前記洗浄液供給機構により排液カップに洗浄液を供給して排液カップおよび排液配管に洗浄液を溜めることと、前記バルブを開成させて排液カップおよび排液配管に溜めた洗浄液を排出することを交互に行わせることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の洗浄装置。
前記保持機構に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップをさらに具備し、
前記制御部は、薬液による基板の洗浄処理に先立って、基板を回転させながらリンス液によるリンス処理を実施させ、前記回転カップの内面を洗浄させ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項に記載の洗浄装置。
基板を保持機構により回転可能に保持し、前記保持機構に保持された基板の周縁部を囲繞するように、基板から振り切られた排液を受け止める排液カップを配置し、前記排液カップにその中の排液を排出する排液配管を設けた状態で基板に洗浄処理を施す洗浄方法であって、
基板を回転させながら基板に薬液を供給して基板を洗浄する工程と、
前記洗浄工程の後、基板を回転させながら基板にリンス液を供給して基板のリンス処理を行う工程と、
前記リンス工程の後、基板を回転させながら基板に乾燥用溶剤を供給して基板の乾燥を行う工程と、
前記乾燥工程を行っているタイミングで、洗浄液供給機構から洗浄液を、基板に供給されない状態で、前記排液カップに供給して、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程と
を含み、
前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、基板の回転方向に沿った方向に洗浄液を吐出することにより行われることを特徴とする洗浄方法。
基板を保持機構により回転可能に保持し、前記保持機構に保持された基板の周縁部を囲繞するように、基板から振り切られた排液を受け止める排液カップを配置し、前記排液カップにその中の排液を排出する排液配管を設けた状態で基板に洗浄処理を施す洗浄方法であって、
基板を回転させながら基板に薬液を供給して基板を洗浄する工程と、
前記洗浄工程の後、基板を回転させながら基板にリンス液を供給して基板のリンス処理を行う工程と、
前記リンス工程の後、基板を回転させながら基板に乾燥用溶剤を供給して基板の乾燥を行う工程と、
前記乾燥工程を行っているタイミングで、洗浄液供給機構から洗浄液を、基板に供給されない状態で、前記排液カップに供給して、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程と
を含み、
前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記排液カップに洗浄液を吐出した後、洗浄液が前記排液カップを一周して排出されるように行われることを特徴とする洗浄方法。
前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記排液カップに洗浄液を吐出した後、洗浄液が前記排液カップを一周して排出されるように行われることを特徴とする請求項９に記載の洗浄方法。
前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、基板に対する乾燥用溶剤の供給を停止してから次の基板へ交換するまでの所定期間、洗浄液を前記排液カップに供給することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の洗浄方法。
前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記リンス処理を行う工程の所定期間、洗浄液を前記排液カップに供給することを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の洗浄方法。
前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記排液配管から排液を流しながら、前記洗浄液供給機構から前記排液カップに洗浄液を供給することを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の洗浄方法。
前記排液配管にはバルブが設けられ、前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、前記バルブを閉成して、前記洗浄液供給機構により排液カップに洗浄液を供給して排液カップおよび排液配管に洗浄液を溜めることと、前記バルブを開成して排液カップおよび排液配管に溜めた洗浄液を排出することを交互に行うことを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の洗浄方法。
前記排液配管にはバルブが設けられ、
前記排液カップおよび前記排液配管を洗浄する工程は、
前記排液配管から排液を流しながら、前記洗浄液供給機構により前記排液カップに洗浄液を供給し、
その後、前記バルブを閉成して、前記洗浄液供給機構により排液カップに洗浄液を供給して排液カップおよび排液配管に洗浄液を溜めることと、前記バルブを開成して排液カップおよび排液配管に溜めた洗浄液を排出することを交互に行うことを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の洗浄方法。
前記保持機構に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能な回転カップを配置し、
薬液による基板の洗浄処理に先立って、基板を回転させながらリンス液によるリンス処理を実施して、前記回転カップの内面を洗浄する工程をさらに有することを特徴とする請求項９から請求項１６のいずれか１項に記載の洗浄方法。
コンピュータ上で動作し、洗浄装置を制御するためのプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記プログラムは、実行時に、請求項９から請求項１７のいずれかに記載の洗浄方法が行われるように、コンピュータに前記洗浄装置を制御させることを特徴とする記憶媒体。