JPH10144647A - 枚葉処理装置とその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 枚葉処理装置において洗浄状態を正確に測定
するとともに純水の使用量の適正化を図る。 【解決手段】 水洗室４の入口側の側壁に設けられた基
板搬入口としての連通孔５４と出口側の側壁に設けられ
た基板搬出口としての連通孔５５をそれぞれ開閉するゲ
ートバルブ６４、６５を設置し、反応室２からの薬液ミ
ストや乾燥室５からの大気を含んだ空気が水洗室４に侵
入して処理水に溶け込むのを防止する。これにより、薬
液の除去状態が正確に評価できて、不良の発生や信頼性
上の品質問題を回避できるとともに、純水の使用量の削
減が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路およ
び液晶デバイスなどの製造工程において用いられる化学
処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように半導体集積回路および液晶
デバイスなどの製造工程においては多数回の食刻・洗浄
工程が必要である。洗浄工程の実施形態としては以下に
述べるようなものが有り、実に多種多様である。第１の
例としては写真食刻工程における感光性樹脂を塗布する
前の塗布前洗浄があり、これは所望の感光性樹脂パター
ンの形成に障害となる大小の付着したパーティクルやダ
スト、異物の除去が主目的である。第２の例としては製
膜工程における製膜前の製膜前洗浄があり、これはピン
ホールや膜剥がれの無い製膜に障害となる大小の付着し
たパーティクルやダスト、異物の除去に加えて膜の密着
性を強化するための表面改質と、多層配線構造において
上下の導電性パターン間に接触（コンタクト）不良が生
じないように下地の導電膜表面の酸化膜を除去するため
の表面処理などの複数の目的を有している。第３の例と
しては食刻後および感光性樹脂の剥離後の洗浄があり、
これは主としてこれらの処理に使用した薬液と剥離液中
に残存する未分解の感光性樹脂の除去を目的としてい
る。この他の洗浄を必要とする工程についてはここでは
省略する。

【０００３】上記した食刻・洗浄工程においては、何れ
も洗浄の最終工程では純水を使用して基板を洗浄し、付
着している薬液やダスト、異物を除去するのが一般的で
あり、写真食刻時の現像プロセスや食刻プロセスにおい
ては純水を基板上にシャワーまたはスプレー状に吹き付
けるようにして１枚ずつ連続的に処理する製造装置が量
産工場では多用される。

【０００４】図４はこのような食刻・洗浄装置の概略の
断面構成図を示す。食刻・洗浄装置としての構成では、
反応室２と水洗室４および乾燥室５が最低限度の構成要
素である。薬液処理時間が長くなる場合には反応室を２
段にしたり、処理液の水洗室４への持ち出し量を低下さ
せるために反応室２と水洗室４との間に液切り室３など
の緩衝室を設けたり、同じく処理液の装置外への拡散を
防止するために反応室の上流側に緩衝室１を配置するな
どの設計的手法が加味されることは公知である。

【０００５】以下に簡単に装置の構成内容を説明する
と、薬液循環ポンプ６、薬液中のダストまたはパーティ
クルを除去するためのフィルタ７および流量調整用のバ
ルブ８よりなる配管系９と、薬液を噴射するノズル１
０、反応室２、反応室底部に設けられた薬液回収配管１
１および薬液循環タンク１２とで閉ループを構成し、薬
液１３を循環使用する機構成が代表的である。

【０００６】ストップバルブ１４を有する薬液供給配管
系１５は循環タンク１２に薬液１３を供給するための配
管系であり、図示はしないが例えば別に配置された供給
タンクからＮ₂ 加圧で圧送によって新規な薬液が循環タ
ンク１２に供給される。同じくストップバルブ１６を有
する薬液廃棄配管１７は使用済みの薬液１３を外部に廃
棄するための配管系であり、図示はしないが別に設置さ
れた廃液タンクなどに移し替えてから産業廃棄物として
処理するなどの手続きがなされる。

【０００７】水洗室４では基板に付着している薬液を洗
い流すために一般的には適度な純度の純水が必要である
ので、流量調整用バルブ１８を有する純水供給配管１９
が設けられ、配管の先端には純水を噴射するノズル２０
が配置される。水洗室４の底部に設けられた２１は基板
を水洗した処理水の排水管であり、純水洗浄の初期には
微量ではあるが排水中に薬液が含まれるので、通常は公
害対策のための処理を施されてから工場排水として廃棄
される。

【０００８】ただ単純に基板に純水を噴射するだけでな
く、噴射する純水に超音波を重畳したり、高圧の噴射ジ
ェットにしたりして物理的な力で基板に付着した異物や
パーティクルの除去能力を高めることも最新の洗浄機で
は導入が定着しつつある。

【０００９】乾燥室５では水洗後の濡れた基板を乾燥す
るために、圧力計２２と流量調整用バルブ２３を有する
ドライエアまたは窒素ガスなどの乾燥ガス供給配管２４
が設けられ、配管の先端には上記乾燥ガスを基板上にシ
ート状に噴射する乾燥ノズル２５が配置される。２６は
乾燥室３内で乾燥ノズル２５によって凝集した水を廃棄
するための排水管である。このように乾燥したガスを基
板に吹き付けて乾燥する方式は別名エアナイフとも呼ば
れる。なお、純水噴射ノズル２０および乾燥ノズル２５
は基板上のみならず基板下からも噴射するのが効率的で
あり、かつ一般的である。

【００１０】１００は基板の搬送ラインで、基板の搬送
機構、反応室２と水洗室４との間に設置されるゲートバ
ルブおよびエアカーテンなどの干渉防止機構、さらに各
室内の雰囲気を排気する排気管は図４では省略されてい
る。エアナイフ以外にもＩＰＡなどの速乾性の有機溶剤
を用いた置換型乾燥あるいは基板を高速で回転させて乾
燥するスピン乾燥もあるが、ここでは説明は省略されて
いる。

【００１１】なお、図４において、５１は緩衝室１の入
口側の側壁に設けられた開口スリット（連通孔）、５
２，５３は反応室２の入口側および出口側の側壁に設け
られた開口スリット（連通孔）、５４，５５は水洗室４
の入口側および出口側の側壁に設けられた開口スリット
（連通孔）、５６は乾燥室５の出口側の側壁に設けられ
た開口スリット（連通孔）で、基板の搬送ライン１００
はこれら連通孔５１〜５６を貫通して設けられている。

【００１２】図５は水洗室４を詳細に説明するための概
略断面図である。図５の左右方向に並んで設けられた搬
送ローラ２７の上を基板５０が水洗室４の入口側の側壁
に設けられた開口スリット（連通孔）５４から水洗室４
内に入っていき、純水噴射ノズル２０の下を一定の速度
で通過し、水洗室４の出口側の側壁に設けられた開口ス
リット（連通孔）５５を通過して乾燥室または緩衝室に
入っていく搬送形態が制御も含めて最も簡便でありかつ
一般的である。

【００１３】水洗室４の上部には水洗室４内の薬液を微
量に含んだ水ミストを排気するための排気管３０が設け
られており、排気管３０には水ミストが大量に装置外に
持ち出されるのを防止するフィルタまたはトラップ３１
が設けられている。なお、３２は水洗室４内の排気量を
調整するためのダンパである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記の枚葉処理装置に
おいては、水洗室４の入口側と出口側に設けられた開口
スリット（連通孔）５４，５５を通して反応室４内の薬
液ミストおよび乾燥室５内の雰囲気を大量に含んだ空気
が水洗室４に流入することは避けられない。加えて純水
噴射ノズル２０より大量に噴射される純水がスプレイ
（霧）状またはシャワー状のため、上記薬液ミストと大
気は極めて効率よく純水に吸収されてしまう。

【００１５】このため、排水管２１に集められる処理水
３３の純度を測定して薬液の除去状態を計測しようとし
ても、大気中の二酸化炭素ガスが溶け込んでいるために
薬液処理がなされない場合でも処理水の電気抵抗は室温
で0.1 ＭΩ_-cm を越えることはなく、薬液の除去状態を
正確に評価することはできなかった。ちなみに超純水の
抵抗は１８ＭΩ_-cm である。

【００１６】純水洗浄が不十分で薬液が基板に残存した
まま乾燥されると、薬液による薄膜パターンの欠除や染
みあるいは斑の発生をもたらしたり、後続工程で形成さ
れる絶縁層への薬液成分の取り込みが行われ、歩留りの
低下や電気特性の劣化をもたらすだけでなく製品の信頼
性が劣悪なものとなるので、薬液の除去を確認すること
は食刻工程においては重要な工程管理項目である。

【００１７】ところが、上記したように従来の装置では
処理水の純度を測定しても大気中の二酸化炭素ガスが溶
け込んで電離しイオン化しているので、残存薬液との判
別が不可能であり、製品の出来映えを通して間接的に評
価するか、過度に大量の純水を洗浄に使用する予防保全
的な取組みを実施するしか有効な対策がなかった。

【００１８】本発明は上述した問題点に鑑みなされたも
ので、純水をシャワー状またはスプレイ（霧）状に噴射
する水洗部を有する枚葉処理装置において薬液の除去状
態を正確に測定することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては水洗室の入口側の側壁に設けられ
た基板搬入口としての連通孔および出口側の側壁に設け
られた基板搬出口としての連通孔にそれぞれゲートバル
ブを設け、薬液ミストおよび大気や水分を含んだ空気が
水洗室に侵入することを阻止するようにしたものであ
る。これにより、薬液の除去状態が正確に評価できて、
不良の発生や信頼性上の品質問題を回避できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、反応室
と水洗室および水洗室と乾燥室とが各々連通孔を介して
連結されるとともに、上記水洗室の基板搬入側と基板搬
出側とに上記連通孔を開閉する第１と第２のゲートバル
ブを有するとともに、上記水洗室の処理水の純度を測定
する手段を備えたものである。

【００２１】請求項１の構成により、基板が水洗室内に
あるときに第１と第２のゲートバルブを閉じておけば、
反応室から薬液ミストそして乾燥室から大気が侵入する
ことはなく、したがって処理水には基板に付着していた
薬液が溶けこんでいるに過ぎない。

【００２２】請求項３に記載の発明は、請求項１に加え
て薬液ミストの水洗室への侵入をより強力に阻止するた
めに、反応室と水洗室との間に連通孔を有する緩衝室を
設置し、上記緩衝室の基板搬入側に上記連通孔を開閉す
る第３のゲートバルブを有するとともに、大気の水洗室
への侵入をより強力に阻止するために、乾燥室の基板搬
出口を開閉する第４のゲートバルブを有するという構成
を付加したものである。

【００２３】請求項３の構成により、第３のゲートバル
ブが閉じていれば第１のゲートバルブが開いて基板を水
洗室に搬入するときでも反応室から薬液ミストが侵入す
る恐れはなく、同じく第４のゲートバルブが閉じていれ
ば第２のゲートバルブが開いて水洗室から乾燥室に基板
を搬出するときでも乾燥室から大気が侵入する恐れもな
い。

【００２４】請求項２と請求項４に記載の発明は、請求
項１と請求項３の発明に水洗室をパージするために水洗
室に水に溶けない不活性ガスを供給する手段と、上記水
洗室内の雰囲気を排出する手段とを備えるという構成を
付加したものである。

【００２５】請求項２と４の構成により、水洗室での基
板の搬入、搬出時に何らかの理由で反応室より薬液ミス
トあるいは乾燥室より大気が侵入しても少量であれば、
短時間の内に不活性ガスでパージされるとともに排出さ
れるため、処理水に薬液ミストあるいは大気が溶け込む
恐れは確実に低減する。

【００２６】請求項５に記載の発明は、請求項３に加え
て装置外からの大気の侵入をさらに強力に抑制するため
に、乾燥室の下流側に連通孔で連結された第２の緩衝室
を設置し、上記第２の緩衝室の基板搬出口を開閉する第
５のゲートバルブを有するという構成を付加したもので
ある。

【００２７】請求項５の構成により、第４のゲートバル
ブを閉じたまま第２のゲートバルブを開いて基板を水洗
室から乾燥室に搬入し、第２のゲートバルブを閉じて基
板を乾燥してから、第４のゲートバルブを開いて基板を
第２の緩衝室に搬入した後、第４のゲートバルブを閉
じ、ついで第５のゲートバルブを開いて基板を装置外に
移送すれば、第２の緩衝室から大気が装置内に侵入して
も第４のゲートバルブが閉じているので大気が乾燥室内
へ侵入する恐れはない。

【００２８】請求項６に記載の発明は、請求項５に加え
て水洗室と第２の緩衝室をパージするために水洗室と第
２の緩衝室に水に溶けない不活性ガスを供給する手段
と、上記水洗室内の雰囲気を排出する手段とを備えてい
るという構成を付加したものである。

【００２９】請求項６の構成により、第４のゲートバル
ブを閉じたまま第２のゲートバルブを開いて基板を水洗
室から乾燥室に搬入した後、第２のゲートバルブを閉
じ、次に第４のゲートバルブを開いて基板を第２の緩衝
室に搬入した後、第４のゲートバルブを閉じ、第２の緩
衝室において不活性ガスを供給しながら第５のゲートバ
ルブを開いて基板を装置外に移送すれば、第２の緩衝室
に大気が侵入しても不活性ガスで希釈されるので、乾燥
室内への大気の侵入がさらに確実に低減する。

【００３０】請求項７に記載の発明は、搬入された基板
を反応液を供給して化学処理を行う反応室と、上記反応
室の基板搬出側に隣接して設けられ化学処理が施された
基板に純水を供給して洗浄を行う水洗室と、上記水洗室
の基板搬出側に隣接して設けられた乾燥室とを有し、上
記反応室と水洗室および上記水洗室と乾燥室とが各々連
通孔を介して連結されるとともに、上記水洗室の基板搬
入側と基板搬出側とに上記連通孔を開閉する第１と第２
のゲートバルブを有する枚葉処理装置の使用方法であっ
て、上記第２のゲートバルブを閉じたまま上記第１のゲ
ートバルブを開いて基板を上記反応室から水洗室に搬入
した後、上記第１のゲートバルブを閉じ、次に水洗室に
おいて不活性ガスを供給し水洗室内の雰囲気を排出しつ
つ純水を基板に供給して基板を水洗処理しさらに上記水
洗室内において処理水を回収して上記処理水の純度を測
定し、その後に上記第２のゲートバルブを開いて基板を
上記乾燥室に移送した後、第２のゲートバルブを閉じる
構成にしたものである。

【００３１】請求項８に記載の発明は、搬入された基板
に反応液を供給して化学処理を行う反応室と、上記反応
室の基板搬出側に隣接して設けられた緩衝室と、上記緩
衝室の基板搬出側に隣接して設けられ化学処理が施され
た基板に純水を供給して洗浄を行う水洗室と、上記水洗
室の基板搬出側に隣接して設けられた乾燥室とを有し、
上記反応室と緩衝室および上記緩衝室と水洗室さらに上
記水洗室と乾燥室とが各々連通孔を介して連結されると
ともに、上記緩衝室の基板搬入側の連通孔を開閉する第
３のゲートバルブと、上記水洗室の基板搬入側と基板搬
出側とに上記連通孔を開閉する第１と第２のゲートバル
ブと、上記乾燥室の基板搬出口を開閉する第４のゲート
バルブとを有する枚葉処理装置の使用方法であって、開
始時には全てのゲートバルブを閉じておき、上記第１の
ゲートバルブを閉じたまま上記第３のゲートバルブを開
いて基板を上記反応室から緩衝室に搬入した後、上記第
３のゲートバルブを閉じ、次に上記第１のゲートバルブ
を開いて基板を上記緩衝室から水洗室に搬入した後、上
記第１のゲートバルブを閉じ、続いて水洗室において不
活性ガスを供給し水洗室内の雰囲気を排出しつつ純水を
基板に供給して基板を水洗処理し、さらに上記水洗室内
において処理水を回収して上記処理水の純度を測定し、
その後に上記第２のゲートバルブを開いて基板を上記乾
燥室に移送した後、第２のゲートバルブを閉じ、乾燥室
で基板を乾燥させた後、第４のゲートバルブを開いて基
板を装置外に移送した後、第４のゲートバルブを閉じる
構成したものである。

【００３２】請求項９に記載の発明は、搬入された基板
に反応液を供給して化学処理を行う反応室と、上記反応
室の基板搬出側に隣接して設けられた第１の緩衝室と、
上記第１の緩衝室の基板搬出側に隣接して設けられ化学
処理が施された基板に純水を供給して洗浄を行う水洗室
と、上記水洗室の基板搬出側に隣接して設けられた乾燥
室と、上記乾燥室の基板搬出側に隣接して設けられた第
２の緩衝室とを有し、上記反応室と第１の緩衝室および
上記第１の緩衝室と水洗室さらに上記水洗室と乾燥室に
加えて上記乾燥室と第２の緩衝室とが各々連通孔を介し
て連結されるとともに、上記第１の緩衝室の基板搬入側
の連通孔を開閉する第３のゲートバルブと、上記水洗室
の基板搬入側と基板搬出側とに上記連通孔を開閉する第
１と第２のゲートバルブと、上記乾燥室の基板搬出側の
連通孔を開閉する第４のゲートバルブと、上記第２の緩
衝室の基板搬出口を開閉する第５のゲートバルブとを有
する枚葉処理装置の使用方法であって、開始時には全て
のゲートバルブを閉じておき、上記第１のゲートバルブ
を閉じたまま上記第３のゲートバルブを開いて基板を上
記反応室から緩衝室に搬入した後、上記第３のゲートバ
ルブを閉じ、次に上記第１のゲートバルブを開いて基板
を上記緩衝室から水洗室に搬入した後、上記第１のゲー
トバルブを閉じ、続いて水洗室において不活性ガスを供
給し水洗室内の雰囲気を排出しつつ純水を基板に供給し
て基板を水洗処理しさらに上記水洗室内において処理水
を回収して上記処理水の純度を測定し、その後に上記第
２のゲートバルブを開いて基板を上記乾燥室に移送した
後、第２のゲートバルブを閉じ、乾燥室で基板を乾燥さ
せた後、第４のゲートバルブを開いて基板を上記第２の
緩衝室に移送した後、第４のゲートバルブを閉じ、引き
続き第５のゲートバルブを開いて基板を装置外に移送し
た後、第５のゲートバルブを閉じる構成にしたものであ
る。

【００３３】以下に本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態に係
る枚葉処理装置の概略構成図を示す。本実施の形態に係
る枚葉処理装置の説明において、図４，図５に示す従来
例の枚葉処理装置と共通する部材および手段について
は、同一の符号を付すことにより詳細な説明は省略す
る。

【００３４】まず、本実施の形態の特徴として、反応室
２と水洗室４との間の連通孔５４を開閉する第１のゲー
トバルブ６４と、水洗室４と乾燥室５との間の連通孔５
５を開閉する第２のゲートバルブ６５とがそれぞれ設け
られている。

【００３５】また流量調整バルブ８４を有する不活性ガ
ス供給配管８０より水洗室４内に水に溶けない不活性ガ
ス、例えば乾燥した窒素ガスが供給されるとともに、排
気管３０によって水洗室４内の雰囲気は排気されてい
る。

【００３６】水洗室４内の処理水３３は回収配管２１に
より処理水回収タンク３４内に一旦回収され、ガス雰囲
気による擾乱を避けるために堰３５によってオーバーフ
ローしながら排出される。回収タンク３４には処理水の
電気抵抗を計測するための計測機３６が配置されてい
る。

【００３７】次に図１の構成の枚葉処理装置の使用方法
について説明する。基板が水洗室４に到達するまでは第
１のゲートバルブ６４は反応室２と水洗室４との間の連
通孔５４を閉じており、第２のゲートバルブ６５も水洗
室４と乾燥室５との間の連通孔５５を閉じている。基板
を水洗室４に搬入するためには、第１のゲートバルブ６
４を開いて基板を連通孔５４より水洗室４に搬入し、基
板が水洗室４内に移送終了した時点で第１のゲートバル
ブ６４を閉じて、純水噴射ノズル２０より純水を噴射し
て基板を水洗する。そして水洗処理が完了すると、第２
のゲートバルブ６５を開いて基板を連通孔５５より乾燥
室５に搬入し、基板が乾燥室５内に移送終了した時点で
第２のゲートバルブ６５を閉じる運転を繰り返す。

【００３８】ただし、図１の構成では反応室２から水洗
室４への移送時には第１のゲートバルブ６４が開いて反
応室２から薬液ミストが、また水洗室４から乾燥室５へ
の移送時には第２のゲートバルブ６５が開いて乾燥室５
から薬液ミストと大気が基板移送毎に水洗室４に侵入す
る欠点がある。

【００３９】しかしながら大気が水洗室４内に侵入して
も、不活性ガス供給配管８０から水に溶けない不活性ガ
ス、例えば乾燥した窒素ガスで水洗室４内をパージしな
がら水洗室４内の雰囲気を排出することで、乾燥室５か
ら侵入してくる二酸化炭素ガスを含んだ空気をより積極
的に排除することができて、処理水の純度測定の精度を
向上させることができる。

【００４０】当然ではあるが、薬液処理をしながら基板
を反応室２から水洗室４へ移送すると大量の薬液が水洗
室４に持ち込まれてしまうので、移送時には薬液処理を
止めなければならないが、そうすると反応室２が搬送方
向に長くなるので、反応室２と水洗室４との間に液切り
機能を有する緩衝室を配置すると好都合である。 （実施の形態２）図２は本発明の第２の実施の形態に係
る枚葉処理装置の概略構成図を示す。第１の実施の形態
との差異は水洗室４への薬液ミストおよび大気を含んだ
空気の侵入をより確実に低減するために、水洗室４の上
流側に緩衝室３を設けるとともに、緩衝室３と水洗室４
との間の連通孔５３を開閉する第３のゲートバルブ６３
と、乾燥室５の出口側の基板搬出のための連通孔５６を
開閉する第４のゲートバルブ６６を設けた点にある。さ
らに、不活性ガス供給配管８０より流量調整バルブ８
１、８２、８３を経由して緩衝室１、反応室２そして緩
衝室３に供給される不活性ガスは、例えば反応室２内の
処理薬液が大気と反応するの防止するためのパージに用
いられる。なお、６１と６２はそれぞれ緩衝室１と反応
室の基板搬入側の連通孔５１と５２を開閉するゲートバ
ルブである。

【００４１】次に、図２の構成の枚葉処理装置の使用方
法について説明する。ゲートバルブ６１、６２が開閉し
て基板が緩衝室３に到達するまではゲートバルブ６３〜
６６は閉じている。基板が緩衝室３に到達すると、第３
のゲートバルブ６３を開いて基板を連通孔５３より緩衝
室３に搬入し、基板が緩衝室３内に移送終了した時点で
第３のゲートバルブ６３を閉じる。続いて第１のゲート
バルブ６４を開いて基板を連通孔５４より水洗室４に搬
入し、基板が水洗室４内に移送終了した時点で第１のゲ
ートバルブ６４を閉じて、純水噴射ノズル２０より純水
を噴射して基板を水洗する。そして水洗処理が完了する
と、第２のゲートバルブ６５を開いて基板を連通孔５５
より乾燥室５に搬入し、基板が乾燥室５内に移送終了し
た時点で第２のゲートバルブ６５を閉じ、乾燥ノズル２
５より乾燥した窒素ガスを噴射して基板を乾燥する。最
後に乾燥処理が完了すると第４のゲートバルブ６６を開
いて基板を連通孔５６より装置外に取り出す運転を繰り
返す。

【００４２】基板の乾燥のために不活性ガスである乾燥
窒素ガスを採用する理由は、乾燥ガスにドライエアを用
いた場合にドライエアの精製純度が低いと二酸化炭素ガ
スが含まれるので、処理水の純度測定に支障をきたさな
いようにするための配慮である。

【００４３】図２の構成では緩衝室３を反応室２と水洗
室４との間に設けたため、基板の反応室２から水洗室４
への移送に際し、上述したように第１のゲートバルブ６
４と第３のゲートバルブ６３の何れか一方は必ず閉じた
状態を保つことが出来て、反応室２内の薬液ミストが水
洗室４内に侵入することなく基板を連続処理できる点が
改善点である。同様に乾燥室５の基板搬入側と基板搬出
側にそれぞれ第２と第４のゲートバルブとを設けている
ため、装置外から大気が水洗室４に侵入することも防止
されている。 （実施の形態３）図３は本発明の第３の実施の形態に係
る枚葉処理装置の概略構成図を示す。第２の実施の形態
との差異は水洗室４への大気の侵入をさらに確実に阻止
するために、乾燥室５の下流側に第２の緩衝室９６を設
け、第２の緩衝室９６の出口側の側壁に設けられた基板
搬出のための連通孔５７を開閉する第５のゲートバルブ
６７を設けた点にある。さらに、不活性ガス供給管８０
より流量調整バルブ８６を経由して第２の緩衝室９６に
不活性ガスを供給するように構成され、第２の緩衝室９
６内の雰囲気を不活性ガスでパージしながら第５のゲー
トバルブ６７を開いて基板を装置外に移送する。

【００４４】次に、図３の構成の枚葉処理装置の使用方
法について説明する。水洗処理が完了すると、第２のゲ
ートバルブ６５を開いて基板を連通孔５５より乾燥室５
に搬入し、基板が乾燥室５内に移送終了した時点で第２
のゲートバルブ６５を閉じ、乾燥ノズル２５より乾燥し
た窒素ガスを噴射して基板を乾燥し、乾燥処理が完了す
ると第４のゲートバルブ６６を開いて基板を連通孔５６
より第２の緩衝室９６に搬入し、基板が第２の緩衝室９
６に移送終了した時点で第４のゲートバルブ６６を閉
じ、第２の緩衝室９６内を乾燥窒素によりパージしなが
ら、第５のゲートバルブ６７を開いて基板を装置外に取
り出す運転を繰り返す。

【００４５】本発明による枚葉処理装置では、基板は従
来のように搬送ローラの上を停止すること無く連続的に
流れていくことはできないが、各室において一旦搬送ロ
ーラの回転を停止し、ゲートバルブの開閉タイミングに
合わせて搬送ローラの回転を同期させれば、基板をある
一定の時間間隔（タクト）で連続的に処理できることは
言うまでもない。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明の枚葉処理装置によ
ると、水洗室の基板搬入口を開閉する第１のゲートバル
ブと基板搬出口を開閉する第２のゲートバルブとを備え
ているため、それらのゲートバルブを閉じた状態では水
洗室内において基板を水洗するに際して、上流側の反応
室からの薬液ミストと下流側の乾燥室から大気を含んだ
空気の侵入が阻止されて、洗浄時の処理水の純度を正確
に計測することができる。

【００４７】水洗室から乾燥室に基板を移送する時に、
第２のゲートバルブが開いて乾燥室より水分を含んだ大
気が侵入し、処理水に二酸化炭素ガスが溶け込んで処理
水の純度が下がったように見えても、水洗は既に終了し
ているので洗浄中の処理水の純度測定から洗浄状態を評
価することに格別不自由は生じない。また二酸化炭素ガ
スは乾燥室で基板に付着した水とともに大部分は蒸発し
てしまうので、たとえ基板表面に一部二酸化炭素が残存
したとしても、後続の製造工程における数１０℃程度の
加熱があれば全て気化してしまい、実質的には何等の支
障もない。

【００４８】さらに、本発明に係る枚葉処理装置による
と、水洗室の基板搬入口を開閉する第１のゲートバルブ
と基板搬出口を開閉する第２のゲートバルブに加えて、
水洗室の上流側に隣接する緩衝室の基板搬出口を開閉す
る第３のゲートバルブと水洗室の下流側に隣接する乾燥
室の基板搬出口を開閉する第４のゲートバルブとを備え
ているため、水洗室での基板の搬入に際しては第１と第
３の何れかのゲートバルブを閉じた状態が確保でき、ま
た搬出に際しては第２と第４の何れかのゲートバルブを
閉じた状態が確保できるので、常時水洗室は水洗室以外
の部屋とは隔離され水洗室に外部から洗浄水に溶け込む
ようなミスト、雰囲気、大気などが侵入する恐れはな
く、精度の高い洗浄評価が常時可能となる。

【００４９】さらに、本発明に係る枚葉処理装置では水
洗室への微量な外部雰囲気などが侵入しても不活性ガス
でパージされるとともに排出されるので、枚葉処理装置
の各処理室の気密度やゲートバルブの密閉度に過度の性
能を期待しなくても良いという効果が付加される。

【００５０】さらに、本発明に係る枚葉処理装置による
と、乾燥室の下流側に不活性ガスでパージされながら基
板の通過する第２の緩衝室が設けられているので、装置
外より乾燥室内に大気が侵入する恐れも低下し、水洗室
内にも大気が侵入することは極限にまで抑制される。こ
の結果、枚葉処理装置の各処理室の気密度やゲートバル
ブの密閉度に過度の性能を期待しなくても良いという効
果に加えて、不活性ガス、例えば乾燥窒素と純水だけの
洗浄による乾燥が可能となる。これによって単結晶シリ
コンや非晶質シリコン層が露出しているような基板を洗
浄、乾燥してしてもシリコン層の表面にウォーターマー
クのような好ましからざる極めて薄い酸化層の形成も回
避できる格別の効果が得られる。

【００５１】また、本発明によれば何れの実施例におい
ても、洗浄時に薬液ミストあるいは水や二酸化炭素ガス
を含んだ大気が水洗室に侵入する事態は、程度の差はあ
っても従来に比べて格段と抑制されているので、処理水
に溶け込んだ薬液を正確に評価できてパターン不良を起
こしたり、信頼性に欠除した半導体あるいは液晶デバイ
スが製作されることは皆無となった。

【００５２】加えて、処理水の純度は電気抵抗で精密に
測定可能なので、純水を過度に大量に使用する無駄は回
避され、適正量の純水の使用が推進されるので省エネル
ギ、省資源の点でも著しい貢献が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による枚葉処理装置の一実施の形態を示
す概略構成図

【図２】本発明による枚葉処理装置の他の実施の形態を
示す概略構成図

【図３】本発明による枚葉処理装置のさらに他の実施の
形態を示す概略構成図

【図４】従来の枚葉処理装置の概略構成図

【図５】従来の枚葉処理装置の水洗部の詳細な構成図

【符号の説明】

１ 緩衝室 ２ 反応室 ３ 緩衝室 ４ 水洗室 ５ 乾燥室 １９ 純水供給配管 ２１ 処理水の回収配管 ２４ 乾燥ガス供給配管 ３０ 水洗室の排気管 ３４ 処理水回収タンク ３６ 処理水電気抵抗計測機 ５０ 基板 ５１〜５７ 連通孔（開口スリット） ６１〜６７ ゲートバルブ ８０ 不活性ガス供給配管 ９６ 緩衝室 １００ 基板の搬送ライン

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも搬入された基板に反応液を供
   給して化学処理を行う反応室と、上記反応室の基板搬出
   側に隣接して設けられ化学処理が施された基板に純水を
   供給して洗浄を行う水洗室と、上記水洗室の基板搬出側
   に隣接して設けられた乾燥室とを有する枚葉処理装置に
   おいて、上記反応室と水洗室および上記水洗室と乾燥室
   とが各々連通孔を介して連結されるとともに、上記水洗
   室の基板搬入側と基板搬出側とに上記連通孔を開閉する
   第１と第２のゲートバルブを有するとともに、上記水洗
   室の処理水の純度を測定する手段を備えてなる枚葉処理
   装置。
2. 【請求項２】 水洗室に不活性ガスを供給する手段と、
   上記水洗室内の雰囲気を排出する手段とを備えているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の枚葉処理装置。
3. 【請求項３】 搬入された基板に反応液を供給して化学
   処理を行う反応室と、上記反応室の基板搬出側に隣接し
   て設けられた緩衝室と、上記緩衝室の基板搬出側に隣接
   して設けられ化学処理が施された基板に純水を供給して
   洗浄を行う水洗室と、上記水洗室の基板搬出側に隣接し
   て設けられた乾燥室とを有する枚葉処理装置において、
   上記反応室と緩衝室および上記緩衝室と水洗室さらに上
   記水洗室と乾燥室とが各々連通孔を介して連結されると
   ともに、上記緩衝室の基板搬入側の連通孔を開閉する第
   ３のゲートバルブと、上記水洗室の基板搬入側と基板搬
   出側とに上記連通孔を開閉する第１と第２のゲートバル
   ブと、上記乾燥室の基板搬出口を開閉する第４のゲート
   バルブとを有するとともに、上記水洗室の処理水の純度
   を測定する手段を備えてなる枚葉処理装置。
4. 【請求項４】 水洗室に不活性ガスを供給する手段と、
   上記水洗室内の雰囲気を排出する手段とを備えているこ
   とを特徴とする請求項３に記載の枚葉処理装置。
5. 【請求項５】 搬入された基板に反応液を供給して化学
   処理を行う反応室と、上記反応室の基板搬出側に隣接し
   て設けられた第１の緩衝室と、上記第１の緩衝室の基板
   搬出側に隣接して設けられ化学処理が施された基板に純
   水を供給して洗浄を行う水洗室と、上記水洗室の基板搬
   出側に隣接して設けられた乾燥室と、上記乾燥室の基板
   搬出側に隣接して設けられた第２の緩衝室とを有する枚
   葉処理装置において、上記反応室と第１の緩衝室および
   上記第１の緩衝室と水洗室さらに上記水洗室と乾燥室に
   加えて上記乾燥室と第２の緩衝室とが各々連通孔を介し
   て連結されるとともに、上記第１の緩衝室の基板搬入側
   の連通孔を開閉する第３のゲートバルブと、上記水洗室
   の基板搬入側と基板搬出側とに上記連通孔を開閉する第
   １と第２のゲートバルブと、上記乾燥室の基板搬出側の
   連通孔を開閉する第４のゲートバルブと、上記第２の緩
   衝室の基板搬出口を開閉する第５のゲートバルブを有す
   るとともに、上記水洗室の処理水の純度を測定する手段
   を備えてなる枚葉処理装置。
6. 【請求項６】 水洗室と第２の緩衝室に不活性ガスを供
   給する手段と、上記水洗室内の雰囲気を排出する手段と
   を備えていることを特徴とする請求項５に記載の枚葉処
   理装置。
7. 【請求項７】 搬入された基板に反応液を供給して化学
   処理を行う反応室と、上記反応室の基板搬出側に隣接し
   て設けられ化学処理が施された基板に純水を供給して洗
   浄を行う水洗室と、上記水洗室の基板搬出側に隣接して
   設けられた乾燥室とを有し、上記反応室と水洗室および
   上記水洗室と乾燥室とが各々連通孔を介して連結される
   とともに、上記水洗室の基板搬入側と基板搬出側とに上
   記連通孔を開閉する第１と第２のゲートバルブを有する
   枚葉処理装置の使用方法であって、上記第２のゲートバ
   ルブを閉じたまま上記第１のゲートバルブを開いて基板
   を上記反応室から水洗室に搬入した後、上記第１のゲー
   トバルブを閉じ、次に水洗室において不活性ガスを供給
   し水洗室内の雰囲気を排出しつつ純水を基板に供給して
   基板を水洗処理しさらに上記水洗室内において処理水を
   回収して上記処理水の純度を測定し、その後に上記第２
   のゲートバルブを開いて基板を上記乾燥室に移送した
   後、第２のゲートバルブを閉じることを特徴とする枚葉
   処理装置の使用方法。
8. 【請求項８】 搬入された基板に反応液を供給して化学
   処理を行う反応室と、上記反応室の基板搬出側に隣接し
   て設けられた緩衝室と、上記緩衝室の基板搬出側に隣接
   して設けられ化学処理が施された基板に純水を供給して
   洗浄を行う水洗室と、上記水洗室の基板搬出側に隣接し
   て設けられた乾燥室とを有し、上記反応室と緩衝室およ
   び上記緩衝室と水洗室さらに上記水洗室と乾燥室とが各
   々連通孔を介して連結されるとともに、上記緩衝室の基
   板搬入側の連通孔を開閉する第３のゲートバルブと、上
   記水洗室の基板搬入側と基板搬出側とに上記連通孔を開
   閉する第１と第２のゲートバルブと、上記乾燥室の基板
   搬出口を開閉する第４のゲートバルブとを有する枚葉処
   理装置の使用方法であって、開始時には全てのゲートバ
   ルブを閉じておき、上記第１のゲートバルブを閉じたま
   ま上記第３のゲートバルブを開いて基板を上記反応室か
   ら緩衝室に搬入した後、上記第３のゲートバルブを閉
   じ、次に上記第１のゲートバルブを開いて基板を上記緩
   衝室から水洗室に搬入した後、上記第１のゲートバルブ
   を閉じ、続いて水洗室において不活性ガスを供給し水洗
   室内の雰囲気を排出しつつ純水を基板に供給して基板を
   水洗処理しさらに上記水洗室内において処理水を回収し
   て上記処理水の純度を測定し、その後に上記第２のゲー
   トバルブを開いて基板を上記乾燥室に移送した後、第２
   のゲートバルブを閉じ、乾燥室で基板を乾燥させた後、
   第４のゲートバルブを開いて基板を装置外に移送した
   後、第４のゲートバルブを閉じることを特徴とする枚葉
   処理装置の使用方法。
9. 【請求項９】 搬入された基板に反応液を供給して化学
   処理を行う反応室と、上記反応室の基板搬出側に隣接し
   て設けられた第１の緩衝室と、上記第１の緩衝室の基板
   搬出側に隣接して設けられ化学処理が施された基板に純
   水を供給して洗浄を行う水洗室と、上記水洗室の基板搬
   出側に隣接して設けられた乾燥室と、上記乾燥室の基板
   搬出側に隣接して設けられた第２の緩衝室とを有し、上
   記反応室と第１の緩衝室および上記第１の緩衝室と水洗
   室さらに上記水洗室と乾燥室に加えて上記乾燥室と第２
   の緩衝室とが各々連通孔を介して連結されるとともに、
   上記第１の緩衝室の基板搬入側の連通孔を開閉する第３
   のゲートバルブと、上記水洗室の基板搬入側と基板搬出
   側とに上記連通孔を開閉する第１と第２のゲートバルブ
   と、上記乾燥室の基板搬出側の連通孔を開閉する第４の
   ゲートバルブと、上記第２の緩衝室の基板搬出口を開閉
   する第５のゲートバルブとを有する枚葉処理装置の使用
   方法であって、開始時には全てのゲートバルブを閉じて
   おき、上記第１のゲートバルブを閉じたまま上記第３の
   ゲートバルブを開いて基板を上記反応室から第１の緩衝
   室に搬入した後、上記第３のゲートバルブを閉じ、次に
   上記第１のゲートバルブを開いて基板を上記第１の緩衝
   室から水洗室に搬入した後、上記第１のゲートバルブを
   閉じ、続いて水洗室において不活性ガスを供給し水洗室
   内の雰囲気を排出しつつ純水を基板に供給して基板を水
   洗処理しさらに上記水洗室内において処理水を回収して
   上記処理水の純度を測定し、その後に上記第２のゲート
   バルブを開いて基板を上記乾燥室に移送した後、第２の
   ゲートバルブを閉じ、乾燥室で基板を乾燥させた後、第
   ４のゲートバルブを開いて基板を第２の緩衝室に移送し
   た後、第４のゲートバルブを閉じ、最後に第５のゲート
   バルブを開いて基板を装置外に移送した後、第５のゲー
   トバルブを閉じることを特徴とする枚葉処理装置の使用
   方法。