JPH11102882A

JPH11102882A - 基板洗浄装置

Info

Publication number: JPH11102882A
Application number: JP26235097A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Koyama; 芳弘小山
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1999-04-13
Anticipated expiration: 2017-09-26
Also published as: JP3621568B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ウォータマークの発生を防止すること。【解決手段】ウエハＷがチャックピン１４に握持された
後、蓋部材２を吸着保持している吸着部材３７が接触位
置に下降され、電磁石３６への通電が遮断されて、蓋部
材２がチャックピン１４に保持される。その後、上ノズ
ル４２が降下されて、上ノズル４２の先端が蓋部材２の
開口３１から上方に所定間隔だけ離れた位置に変位され
る。そして、スピンチャック１に保持されたウエハＷお
よび蓋部材２が高速回転されつつ、ノズル２４，４２か
ら洗浄液が吐出されて、ウエハＷが洗浄液によって洗浄
される。また、乾燥工程時には、スピンチャック１に保
持されたウエハＷおよび蓋部材２が高速回転されつつ、
各ノズル２４，４２からＮ₂ガスが吐出される。これに
より、ウエハＷの周囲がＮ₂ガス雰囲気で充満され、ウ
ォータマークの発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマ・ディ
スプレイ・パネル）用ガラス基板などの各種の被処理基
板に対して、洗浄処理を行う基板洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超ＬＳＩや液晶表示装置の製造工程の中
で、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板のよう
な被処理基板の表面やその表面に形成された薄膜に洗浄
処理を施す工程は重要な工程の１つである。この洗浄処
理工程を実施するための装置を図７に示す。

【０００３】この装置は、たとえば上方が開放された容
器状の処理室９０内に、基板Ｗを保持した状態でモータ
Ｍによって高速回転されるスピンチャック９１と、基板
Ｗの上方から基板Ｗの回転中心に向けて処理液を吐出す
るノズル９２とを備えている。洗浄処理に際しては、１
枚のウエハＷが図示しない搬送装置によって処理室９０
内に搬入され、この搬入されたウエハＷがスピンチャッ
ク９１に水平に保持される。その後、スピンチャック９
１が回転され、これによりスピンチャック９１に保持さ
れたウエハＷがその中心を通る鉛直軸回りに高速回転さ
れる。そして、この高速回転されているウエハＷの上面
にノズル９２から洗浄液が供給され、洗浄液による洗浄
処理がウエハＷに施される。洗浄液による洗浄処理の後
は、ノズル９２から純水が吐出され、ウエハＷの表面に
残留している洗浄液が洗い流される。そして、純水の吐
出を停止した後、ウエハＷを所定時間だけ回転させるこ
とにより、ウエハＷに付着している水分が遠心力で振り
切られてウエハＷが乾燥し、乾燥したウエハＷが処理室
９０から搬出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の基板
洗浄装置は、ノズル９２からの純水の吐出を停止した後
に所定時間だけウエハＷを回転させることによってウエ
ハＷを乾燥させる構成であるから、ウエハＷの乾燥工程
に長い時間を要し、その結果、ウエハＷの表面にウォー
タマークを生じる場合があった。

【０００５】すなわち、ウエハＷの乾燥工程に長時間か
かると、その乾燥処理中に、ウエハＷに付着しているＨ
₂Ｏ（水）、ウエハＷの成分であるＳｉ（ケイ素）およ
びウエハＷの周囲の雰囲気中に含まれるＯ₂（酸素）が
反応してＨ₂ＳｉＯ₃（ケイ酸）が生成される。そし
て、この生成されたＨ₂ＳｉＯ₃が、ウエハＷの表面か
ら水分が蒸発した後にウォータマークとしてウエハＷの
表面に残留する。

【０００６】そこで、このウォータマークの発生を防止
するために、スピンチャックに保持されたウエハＷの表
面から所定間隔だけ離れた位置に、ウエハＷの表面全域
を覆うような蓋部材を配置し、乾燥工程時に蓋部材とウ
エハＷとの間に不活性ガスを供給する構成が考えられ
る。この構成によれば、ウエハＷの乾燥工程時にウエハ
Ｗの表面が不活性ガスで覆われるので、上述のような化
学反応によるウォータマークの発生を防止することでき
る。

【０００７】しかしながら、上記の構成では、洗浄工程
中にウエハＷの表面に供給された洗浄液が蓋部材に付着
するため、この付着した洗浄液が乾燥したウエハＷの表
面に落下するおそれがある。そして、その落下した洗浄
液が乾燥した後には、ウエハＷの表面にウォータマーク
が形成される。そこで、本発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、ウォータマークの発生を防ぐことのでき
る基板洗浄装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、基板を保持し、回転駆動部に
より回転されるスピンチャックと、このスピンチャック
上に載置されて、このスピンチャックとともに回転し、
このスピンチャックに保持された基板の表面に対して所
定間隔を空けてほぼ平行に対向する基板対向面を有する
蓋部材と、上記スピンチャックに保持された基板に洗浄
処理のための流体を供給するノズルとを備えたことを特
徴とする基板洗浄装置である。

【０００９】この構成によれば、スピンチャックに保持
された基板の表面から所定間隔だけ離間した位置に蓋部
材が配置される。これにより、基板の表面に供給される
洗浄処理のための流体が装置外に飛散するのが防止され
る。しかも、蓋部材はスピンチャックに載置されて基板
とともに回転されるから、基板に供給された処理流体に
よって蓋部材が洗浄され、また遠心力で蓋部材に付着し
た処理流体を振り切って蓋部材を乾燥される。したがっ
て、乾燥した基板の上面に蓋部材から液滴が落下して、
基板が汚染されたり、落下した液滴が乾燥してウォータ
マークを形成したりするおそれがない。

【００１０】さらに、蓋部材を個別に回転させるための
駆動機構が不要であるから、蓋部材を回転させるための
駆動機構をスピンチャックの上方に配置した構成とは異
なり、装置コストの上昇や駆動機構から発生するパーテ
ィクルによる基板の汚染などの不具合を生じることがな
い。そのうえ、蓋部材の駆動機構が洗浄液などで腐食さ
れるのを防止するための処置を施す手間や、駆動機構の
メンテナンスに要する手間を省略することができる。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記蓋部材のほぼ
回転中心には、開口が貫通して形成されており、上記ノ
ズルは、この開口を介してスピンチャックに保持された
基板に洗浄処理のための流体を供給するものであること
を特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置である。この
構成によれば、請求項１記載の構成による作用効果に加
えて、スピンチャックの回転に伴って基板および蓋部材
が回転されていても、蓋部材に形成された開口を介して
基板に洗浄処理流体を供給することができる。これによ
り、基板に洗浄処理流体を供給した後に基板を回転させ
る場合に比べて、洗浄処理流体を供給しながら洗浄処理
を行うことができるので、効率的に基板を洗浄すること
ができ、また、洗浄処理に要する時間を短縮することが
できる。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記蓋部材を上記
スピンチャックに対して載置または離隔するために、蓋
部材を上記スピンチャックに対して相対的に昇降させる
昇降手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１また
は２に記載の基板洗浄装置である。この構成によれば、
請求項１または請求項２の構成による作用効果に加え
て、昇降手段によって蓋部材をスピンチャックに対して
載置／離隔することができるので、スピンチャックに対
する基板の受渡しをスムーズに行うことができる。

【００１３】請求項４記載の発明は、上記昇降手段は、
上記蓋部材に係合する係合部材を含み、上記ノズルは、
上記係合部材に一体的に取付けられていることを特徴と
する請求項３記載の基板洗浄装置である。この構成によ
れば、ノズルが係合部材に一体的に設けられているの
で、スピンチャックに蓋部材を載置した後、スピンチャ
ックから昇降手段を退避させることなく、直ちにノズル
から洗浄処理流体を吐出させることができる。これによ
り、請求項３の構成に比べて、洗浄処理に要する時間を
さらに短縮することができる。また、昇降手段およびノ
ズルの駆動部の構成部品を共有化できるため、装置コス
トを低減することができる。

【００１４】請求項５記載の発明は、上記洗浄処理のた
めの流体は、基板を洗浄するための洗浄液を含むことを
特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板洗
浄装置である。この構成によれば、洗浄処理のための流
体には洗浄液が含まれている。なお、洗浄液としては、
所定濃度のフッ酸、塩酸、硫酸、リン酸、アンモニアま
たはこれらの過酸化水素水溶液などの薬液が純水で適当
に希釈されて用いられるとよい。

【００１５】請求項６記載の発明は、上記洗浄処理のた
めの流体は、不活性ガスを含むことを特徴とする請求項
１ないし５のいずれかに記載の基板洗浄装置である。こ
の構成によれば、基板の周囲の雰囲気を不活性ガスの雰
囲気にすることができるので、たとえばＯ₂（酸素）の
ような活性ガスと基板の成分であるＳｉ（ケイ素）とが
反応して、その結果に生じる生成物が乾燥後の基板の表
面にウォータマークとして残るといったことが防止され
る。特に、蓋部材と基板との間には不活性ガスを充満さ
せることができるから、蓋部材に対向する基板表面での
ウォータマークの発生を効果的に防止することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の構成を示す断面
図である。この基板洗浄装置は、処理対象の基板である
ウエハＷに対して、フッ酸などの薬液成分を含む洗浄
液、純水および不活性ガスとしての窒素（Ｎ₂）などを
用いた洗浄処理を施すためのものであり、ウエハＷを水
平に保持して回転させるためのスピンチャック１と、洗
浄処理時にスピンチャック１に載置されてウエハＷとと
もに回転する蓋部材２と、蓋部材２をスピンチャック１
に載置または離隔するための昇降機構３（昇降手段）
と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に処
理流体を供給するための処理流体供給機構４とを備えて
いる。

【００１７】スピンチャック１は、上方が開放された処
理室５内に配置されている。処理室５は、略有底円筒状
の処理カップ６と、処理カップ６の側壁部７に沿って、
処理カップ６の内方に設けられた略円筒状のスプラッシ
ュガード８とで形成されている。スプラッシュガード８
は、その上端が処理カップ６を包囲する円筒状の支持部
材９の上端に連結されて保持されている。また、処理カ
ップ６およびスプラッシュガード８は、図示しない駆動
機構によって、スプラッシュガード８の上端縁がスピン
チャック１によるウエハＷの保持面よりも下方に位置す
る下方位置と、スプラッシュガード８の上端縁がスピン
チャック１に保持されたウエハＷよりも上方に位置し
て、洗浄処理時にウエハＷから周囲に飛散する洗浄液お
よび純水を捕獲する上方位置との間で昇降される。

【００１８】スピンチャック１は、処理カップ６の底面
中央部に挿通されたチャック軸１０と、チャック軸１０
の上端に取り付けられた取付円板１１と、取付円板１１
の周縁部にボルト１２によって固定された円環状のチャ
ックベース１３と、チャックベース１３の周縁に沿って
立設された複数本（この実施形態では３本）のチャック
ピン１４とを有している。

【００１９】チャックピン１４の基端部には、揺動板１
５が設けられている。この揺動板１５の先端は、リンク
アーム１６の一端に回動自在に連結されている。リンク
アーム１６の他端は、スピンチャック１の中央付近に設
けられた操作円板１７に回動自在に連結されている。操
作円板１７は、図外のチャック駆動機構によって、チャ
ック軸１０まわりに所定角度範囲だけ回動されるように
なっている。この構成により、操作円板１７を回動させ
ることにより、リンクアーム１６を介して揺動板１５を
揺動させることができ、その結果、チャックピン１４を
鉛直軸まわりに回動させることができる。

【００２０】チャックピン１４には、ウエハＷを下方か
ら保持するための載置面１８と、ウエハＷの周端面を規
制するための立ち上がり面１９と、立ち上がり面１９の
上端縁から上方に向かうにつれて外方へ広がる傾斜面２
０とが形成されている。また、立ち上がり面１９は、チ
ャックピン１４の回動軸線に近接した第１面と、この第
１面よりも回動軸線から離間した位置にある第２面とで
構成されている。これにより、ウエハＷが載置面１８に
載置された状態でチャックピン１４を回動させて、ウエ
ハＷの周端面に上記第２面を対向させることでウエハＷ
をチャックし、またウエハＷの周端面に上記第１面を対
向させることでウエハＷのチャックを開放することがで
きる。

【００２１】チャック軸１０には、たとえばモータなど
の駆動源（図示せず）を含む回転駆動部２１が結合され
ている。したがって、チャックピン１４でウエハＷをチ
ャックした状態で、回転駆動部２１によってチャック軸
１０を回転させることにより、ウエハＷを水平面内で回
転させることができる。また、チャック軸１０の内部に
は、処理流体供給源２２から延びた処理流体供給管２３
が挿通されている。処理流体供給管２３の上端は、チャ
ック軸１０の上端から突出しており、その突出部分に
は、チャックピン１４に保持されたウエハＷの下面中央
に向けて処理流体を吐出するための下ノズル２４が設け
られている。この構成により、ウエハＷを回転させつつ
下ノズル２４から洗浄液や純水などを選択的に吐出する
ことによって、主にウエハＷの下面を洗浄することがで
きる。

【００２２】なお、処理カップ６の底面に設けられたノ
ズル２８は、主としてスピンチャック１の洗浄のため
に、処理流体供給源２２から供給される処理流体をスピ
ンチャック１に向けて吐出するスピンチャック洗浄用ノ
ズルである。この実施形態に係る基板洗浄装置では、蓋
部材２がウエハＷとともにスピンチャック１に保持され
た状態で洗浄処理が行われる。蓋部材２の具体的な構成
は、図２に示されている。蓋部材２は、鉄などの磁性体
を用いて一体に形成されており、略円板状の蓋本体２９
を有している。蓋本体２９は、その直径がウエハＷの回
転直径（ウエハＷが回転された時にウエハＷ端面が描く
円軌跡の直径）よりも大きく形成されている。蓋本体２
９の周縁部には、３本のチャックピン１４にそれぞれ対
応する位置に切欠３０が形成されている。また、蓋本体
２９の中心部には、たとえば円形状の開口３１が貫通し
て形成されており、この開口３１の周縁からは、たとえ
ば断面形状が山型の接続部３２が立設されている。ま
た、蓋部材２の表面には、ウエハＷから飛散する洗浄液
や純水などの処理流体による腐食を防ぐためにフッ素樹
脂加工が施されている。

【００２３】図３に示すように、蓋部材２は、図３にお
ける下面となる基板対向面２ａとスピンチャック１に水
平保持されたウエハＷとの平行を保ちつつ、切欠３０を
チャックピン１４に上方から嵌め合わせた時に、切欠３
０の周縁がチャックピン１４の傾斜面２０に係止される
ことによって、ウエハＷと所定距離Ｈだけ上方に離間し
た位置に保持される。これにより、洗浄処理時において
スピンチャック１が回転されると、蓋部材２がチャック
ピン１４に握持されたウエハＷとともに回転する。

【００２４】図１を参照して、蓋部材２を昇降させるた
めの昇降機構３は、処理室５の外側に鉛直方向に沿って
設けられた支持軸３３と、支持軸３３を上下動させるた
めの駆動力を発生する昇降駆動源３４と、支持軸３３の
上端から水平方向に延びたアーム３５と、アーム３５の
先端下面に取り付けられた電磁石３６と、電磁石３６の
下方に連結された吸着部材３７とを有している。吸着部
材３７は、鉄などの磁性体を用いて蓋部材２の接続部３
２とほぼ同じ外径を有する略円筒状に形成されており、
スピンチャック１に保持された蓋部材２の中心を通る鉛
直線３８上に配置されている。

【００２５】この構成により、昇降駆動源３４の駆動力
で支持軸３３を上下動させることにより、吸着部材３７
を蓋部材２の接続部３２から離間した離間位置（図１に
示す位置）と接続部３２に接触した接触位置との間で変
位させることができる。また、上記したように蓋部材２
が鉄などの磁性体で構成されているので、吸着部材３７
を蓋部材２の接続部３２に接触させた状態で、吸着部材
３７に備えられた電磁石３６への通電をオン／オフする
ことにより、吸着部材３７に蓋部材２を吸着／解放する
ことができる。

【００２６】一方、処理流体供給機構４には、ノズル揺
動駆動源３８の駆動力を得て処理室５の外側に設定され
た鉛直軸線まわりに回動するノズル回動軸４０と、ノズ
ル回動軸４０の上端から水平方向に延びたノズルアーム
４１と、ノズルアーム４１の先端に下方に向けて取り付
けられた上ノズル４２とを備えている。ノズル回動軸４
０は、中空の軸で構成されており、その内部には、上ノ
ズル４２と処理流体供給源２２とを連結する処理流体供
給管４３が挿通されている。また、ノズル回動軸４０
は、ノズル昇降駆動源４４の駆動力によって上下動され
るようになっている。

【００２７】この構成により、ノズル揺動駆動源３８の
駆動力によってノズル回動軸４０を回動させ、ノズルア
ーム４１を揺動させることにより、上ノズル４２を蓋部
材２の中心を通る鉛直線３８上の位置と鉛直線３８上か
ら外れた位置との間で変位させることができる。また、
上ノズル４２が鉛直線３８上に位置した状態でノズル回
動軸４０を上下動させることによって、上ノズル４２を
蓋部材２の開口３１から大きく離間させたり、開口３１
から上方に所定間隔だけ離れた位置に接近させたりする
ことができる。

【００２８】図４および図５は、洗浄処理工程の各段階
における基板洗浄装置の状態を示す断面図である。この
基板洗浄装置による洗浄処理工程は、大別して、洗浄液
および純水を用いてウエハＷを洗浄する洗浄工程と、洗
浄工程後のウエハＷを乾燥させる乾燥工程とに分けられ
る。図４は、洗浄工程開始前および乾燥工程終了後の共
通の状態を示し、図５は、洗浄工程および乾燥工程時の
共通の状態を示している。

【００２９】図４を参照して、処理対象であるウエハＷ
は、図示しない搬送ロボットによって処理室５内に搬入
され、スピンチャック１の上方からチャックピン１４に
形成された載置面１８（図１参照）に載置される。この
とき、処理カップ６およびスプラッシュガード８は下方
位置に変位されて、スプラッシュガード８の上端縁はス
ピンチャック１によるウエハＷの保持面よりも下方に位
置しており、ウエハＷの搬入にスプラッシュガード８が
邪魔になることはない。ウエハＷが載置面１８に載置さ
れると、上述したようにチャックピン１４が所定角度だ
け回動されて、チャックピン１４によってウエハＷが握
持される。

【００３０】ウエハＷがチャックピン１４に握持される
と、昇降駆動源３４（図１参照）が駆動されて、離間位
置で蓋部材２を吸着保持している吸着部材３７が接触位
置に下降される。そして、電磁石３６への通電が遮断さ
れて、蓋部材２の吸着部材３７への吸着が解除される。
これにより、蓋部材２に形成された切欠３０（図２参
照）がチャックピン１４に嵌められて、蓋部材２がチャ
ックピン１４上に載置された状態で、蓋部材２がチャッ
クピン１４に保持される。その後、蓋部材２を解放した
吸着部材３７は、昇降駆動源３４の駆動力によって離間
位置に戻される。

【００３１】次いで、図５に示すように、処理カップ６
およびスプラッシュガード８が下方位置から上方位置に
変位されて、スプラッシュガード８の上端縁がスピンチ
ャック１に保持されたウエハＷよりも上方に位置され
る。また、ノズル揺動駆動源３９（図１参照）が駆動さ
れて、処理流体供給機構４のノズルアーム４１がノズル
回動軸４０を中心として回動され、ノズルアーム４１に
取り付けられた上ノズル４２が蓋部材２の中心を通る鉛
直線３８上に変位される。その後、さらにノズルノズル
昇降駆動源４４（図１参照）が駆動されて、上ノズル４
２が降下し、上ノズル４２の先端が、チャックピン１４
に保持された蓋部材２の開口３１から上方に所定間隔だ
け離れた位置に変位される。

【００３２】そして、洗浄工程が開始されて、回転駆動
部２１（図１参照）によってチャック軸１０が高速回転
され、スピンチャック１に保持されたウエハＷおよび蓋
部材２がその中心を通る鉛直軸まわりに高速回転され
る。この高速回転されているウエハＷの上面および下面
に向けて、蓋部材２の近傍に降下された上ノズル４２お
よびチャック軸１０の上端に配置された下ノズル２４か
ら洗浄液が吐出され、ウエハＷの上下面が洗浄液によっ
て洗浄される。

【００３３】このとき、ウエハＷの側方にはスプラッシ
ュガード８が位置しているから、ノズル４２，２４から
ウエハＷに供給された洗浄液は、ウエハＷの上面および
下面を伝って遠心力でその周囲に飛散し、スプラッシュ
ガード８に捕獲される。そして、スプラッシュガード８
で捕獲された洗浄液は、スプラッシュガード８を伝って
下方へと流れ、処理カップ６によって受け取られる。

【００３４】また、ウエハＷから所定間隔だけ上方に離
間した位置に蓋部材２が配置されているから、高速回転
しているウエハＷに供給された洗浄液がウエハＷの上方
に飛散して、処理室５の外部に飛び出すことが防止され
る。さらに、蓋部材２は、スピンチャック１に保持され
てウエハＷとともに高速回転されているから、ウエハＷ
に供給された洗浄液が蓋部材２の下面にも付着し、その
付着した洗浄液が遠心力で蓋部材２の下面を伝うことに
より、蓋部材２の下面を洗浄液で洗浄することができ
る。

【００３５】上述の洗浄液による洗浄処理が所定時間だ
け続けられると、各ノズル２４，４２からの洗浄液の吐
出が停止されて、次に各ノズル２４，４２から純水が吐
出される。これにより、ウエハＷの上面および下面に純
水が供給されて、ウエハＷの上面および下面に付着して
いる洗浄液が純水によって洗い流される。また、上ノズ
ル４２からウエハＷの上面に供給される純水によって、
ウエハＷとともに回転している蓋部材２の下面に付着し
た洗浄液が洗い流される。

【００３６】こうして各部に付着した洗浄液が純水によ
って十分に洗い流された後、各ノズル２４，４２からの
純水の吐出が停止される。その後、乾燥工程が開始され
て、スピンチャック１に保持されたウエハＷおよび蓋部
材２が高速回転されつつ、上ノズル４２からＮ₂ガスが
吐出される。これにより、遠心力でウエハＷの上下面の
水分が振り切られて、ウエハＷの上下面が乾燥する。こ
のとき、ウエハＷの周囲がＮ₂ガス雰囲気で充満される
ので、「発明が解決しようとする課題」の欄で説明した
ようなＯ₂（酸素）およびＳｉ（ケイ素）の反応が防止
され、ウエハＷの上下面にウォータマークが発生するの
を防止することができる。特に、ウエハＷの上方に蓋部
材２が配置されていることにより、上ノズル４２から供
給されたＮ₂ガスがウエハＷの上面付近に充満させるこ
とができるから、ウエハＷ上面（表面）のウォータマー
クの発生が効果的に防止される。

【００３７】しかも、蓋部材２がウエハＷとともに高速
回転されて、蓋部材２に付着している水分も振り切られ
て乾燥されるから、乾燥工程後のウエハＷの上面に蓋部
材２から液滴が落下するおそれがない。したがって、蓋
部材２から落下する液滴でウエハＷが汚染されるのが防
止され、また落下した液滴が乾燥してウォータマークを
形成するのを防ぐことができる。

【００３８】上述のようにしてウエハＷが乾燥して、ス
ピンチャック１の回転が停止されると、ノズル回動軸４
０が上昇されて、上ノズル４２の先端が蓋部材２の開口
３１から離間され、さらにノズル回動軸４０が回転され
て、上ノズル４２が蓋部材２の中心を通る鉛直線３８上
から退避される。その後、蓋部材２の離脱およびウエハ
Ｗの搬出の妨げにならないように、処理カップ６および
スプラッシュガード８が下方位置に変位される。そし
て、吸着部材３７が離間位置から接触位置に下降され、
電磁石３６への通電により、蓋部材２が吸着部材３７に
吸着される。蓋部材２が吸着部材３７に吸着した状態
で、吸着部材３７が接触位置から離間位置に上昇され
る。その後、スピンチャック１に保持されているウエハ
Ｗが、図示しない搬送ロボットによって処理室５から搬
出される。

【００３９】以上のように本実施形態によれば、洗浄処
理時には、ウエハＷから所定間隔だけ上方に離間した位
置に蓋部材２が配置される。これにより、洗浄工程にお
いては、ウエハＷの上面に供給される洗浄液や純水が上
方に飛散するのが防止され、飛散した洗浄水または純水
によって処理室５の外部が汚れるのが防止される。ま
た、乾燥工程においては、特にウエハＷの上面を不活性
ガスで満たすことができるから、ウエハＷ上面のウォー
タマークの発生を防止することができる。

【００４０】しかも、蓋部材２はスピンチャック１に保
持されてウエハＷとともに高速回転されるから、ウエハ
Ｗに供給された洗浄液によって蓋部材２の下面を洗浄す
ることができ、また遠心力で蓋部材２を乾燥させること
ができる。したがって、乾燥工程後のウエハＷの上面に
蓋部材２から液滴が落下して、ウエハＷが汚染された
り、落下した液滴が乾燥してウォータマークが発生した
りするおそれがない。

【００４１】さらに、蓋部材２を個別に回転させるため
の駆動機構が不要であるから、蓋部材２を回転させるた
めの駆動機構をスピンチャック１の上方に配置した場合
の欠点、すなわち、装置コストの上昇や駆動機構から発
生するパーティクルによるウエハＷの汚染などの不具合
の発生を回避することができる。そのうえ、蓋部材２の
駆動機構が洗浄液などで腐食されるのを防止するための
処置を施す手間や、駆動機構のメンテナンスに要する手
間を省略することができる。

【００４２】図６は、この発明の第２実施形態に係る基
板洗浄装置の要部構成を示す断面図である。なお、図６
において、図１に示す各部と同等の部分には、同一の参
照符号を付して示し、その詳細な説明については省略す
る。図６には、蓋部材４５とこの蓋部材４５を昇降させ
るとともにウエハＷの上面に処理流体を供給するノズル
一体型昇降機構４６とが示されている。蓋部材４５は、
図１に示す蓋部材２に代えて用いられるべきものであ
り、昇降手段としてのノズル一体型昇降機構４６は、図
１に示す昇降機構３および処理流体供給機構４に代えて
用いられるべきものである。この実施形態の特徴は、上
述した第１の実施形態では昇降機構３および処理流体供
給機構４が別々に設けられているのに対し、蓋部材４５
を昇降させるための機構とウエハＷの上面に処理流体を
供給するための機構が一体化されている点にある。

【００４３】蓋部材４５は、スピンチャック１に保持さ
れたウエハＷの上面とほぼ平行に対向する基板対向面４
５ａを有する略円板状の蓋本体４７と、蓋本体４７の中
心部に形成された開口４８の周縁から立ち上がった円筒
状の接続部４９と、接続部４９の上端縁から蓋本体４７
と平行に張り出したフランジ部５０とを有している。フ
ランジ部５０の下面には、フランジ部５０の中心から所
定距離だけ離れた位置に、たとえば２つの突起５１が形
成されている。

【００４４】ノズル一体型昇降機構４６には、処理室５
の外側に鉛直方向に沿って設けられた支持軸５２と、支
持軸５２を上下動させるための駆動力を発生する昇降駆
動源５３と、支持軸５２の上端から水平方向に延びたア
ーム５４と、アーム５４の先端下面に取り付けられた係
合部材５５とを有している。係合部材５５は、スピンチ
ャック１に保持されたウエハＷの中心を通る鉛直線３８
に沿って上下動するようになっている。

【００４５】係合部材５５は、鉛直方向に長手の円筒状
に形成されたノズル部５６と、ノズル部５６の途中部か
ら外方に張り出した円形の上面部５７と、上面部５７の
周縁から下方に垂れ下がった側面部５８と、側面部５８
の下端を閉塞するように設けられた下面部５９とを含
む。ノズル部５６の上端には、支持軸５２内に挿通され
た処理流体供給管６０の一端が接続されており、この処
理流体供給管６６を介して処理流体供給源２２からノズ
ル部５６に処理流体が供給されるようになっている。

【００４６】下面部５９の中央部には、蓋部材４５の接
続部３２よりも大きな径を有する円形開口６１が形成さ
れている。上面部５７、側面部５８および下面部５９で
区画される空間内には、蓋部材４５のフランジ部５０が
収容されており、蓋部材４５の接続部４９が下面部５９
の円形開口６１に挿通されている。また、ノズル部５９
の中心軸と接続部４９の中心軸とはほぼ一致しており、
ノズル部５６の先端を、接続部４９の上方近傍位置で接
続部４９の貫通孔（開口４８）に対向させることができ
る。さらに、下面部５９には、蓋部材４５のフランジ部
５０に形成された２つの突起５１が嵌まり込むことので
きる嵌合孔６２が形成されている。

【００４７】以上の構成により、図６（ａ）に示すよう
に、昇降駆動源５３の駆動力によって支持軸５２が上方
へ移動されて、蓋部材４５がチャックピン１４から離れ
た状態では、蓋部材４５のフランジ部５０に形成された
突起５１が係合部材５５の下面部５９に形成された嵌合
孔６２に嵌まり込み、係合部材５５によって持ち上げら
れた蓋部材４５が水平方向にずれることはない。

【００４８】洗浄処理に際しては、図６（ｂ）に示すよ
うに、支持軸５２が下方へ移動されて、蓋部材４５の周
縁部がチャックピン１４に係止された後、さらに微小距
離だけ支持軸５２（係合部材５５）が下方に移動され
る。これにより、蓋部材４５に形成された突起５１が係
合部材５５に形成された嵌合孔６２から抜け出し、ノズ
ル部５６の先端が接続部４９の上方近傍位置に変位され
る。この状態では、蓋部材４５と係合部材５５とは接触
しておらず、蓋部材４５は、スピンチャック１の回転に
伴ってウエハＷとともに回転できる。また、ノズル部５
６から吐出される処理流体を、蓋部材４５の接続部４９
の内部（開口４８）を通してウエハＷの上面に供給する
ことができる。

【００４９】これにより、上述の第１実施形態と同様の
作用効果を奏することができるうえに、蓋部材４５を昇
降させるための機構とウエハＷの上面に処理流体を供給
するための機構が一体化されているので、これらの機構
を別々に設けた構成に比べて、装置を構成する部品点数
が削減され、装置コストを削減することができる。ま
た、蓋部材４５のスピンチャック１への脱着と蓋部材４
５へのノズル部５６への脱着とを同時に行うことができ
るから、洗浄処理時の装置の動作数を削減することがで
き、処理時間を短縮することができる。

【００５０】本発明の２つの実施形態の説明は以上の通
りであるが、本発明は上述の各実施形態に限定されるも
のではない。たとえば、上述の第２の実施形態に係るノ
ズル一体型昇降機構の他の構成として、第１の実施形態
に係る装置に備えられた吸着部材および電磁石と一体に
ノズルが設けられた構成を挙げることができる。また、
第１実施形態に係る吸着部材および電磁石に代えて、第
２実施形態に係る係合部材と同等の部材を設けることに
より、蓋部材を昇降させる昇降手段が構成されてもよ
い。

【００５１】さらに、上述の実施形態では、洗浄処理に
用いられる洗浄液にはフッ酸が含まれているとしたが、
必ずしもフッ酸が含まれている必要はなく、所定濃度の
フッ酸、塩酸、硫酸、リン酸、アンモニアまたはこれら
の過酸化水素水溶液などの薬液を純水で希釈したものを
洗浄液として用いることができる。また、乾燥工程時に
供給される不活性ガスとしてＮ₂ガスを例示している
が、たとえばヘリウムガスやアルゴンガスなどの他の不
活性ガスが適用されてもよい。

【００５２】さらに、上述の実施形態では、乾燥工程時
に不活性ガスが上ノズルから吐出されるとしているが、
もちろん、上ノズルおよび下ノズルの両方から不活性ガ
スが吐出されてもよい。また、上述の実施形態では、ウ
エハを洗浄する装置を例に上げて説明したが、この発明
は、液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ表示装置用ガラ
ス基板などの他の種類の被処理基板を洗浄する装置に適
用することができる。

【００５３】その他、特許請求の範囲に記載された技術
的事項の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能であ
る。

【００５４】

【発明の効果】この発明によれば、ウォータマークの発
生を防止できるので、高品質な基板を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の構
成を示す断面図である。

【図２】蓋部材の構成を示す平面図である。

【図３】蓋部材がスピンチャックに載置された状態を示
す要部側面図である。

【図４】洗浄処理工程の各段階における基板洗浄装置の
状態を示す断面図であり、洗浄工程開始前および乾燥工
程終了後の状態が示されている。

【図５】洗浄処理工程の各段階における基板洗浄装置の
状態を示す断面図であり、洗浄工程および乾燥工程時の
状態が示されている。

【図６】この発明の第２実施形態に係る基板洗浄装置の
要部構成を示す断面図である。

【図７】従来の基板洗浄装置の構成例を模式的に示す図
である。

【符号の説明】１スピンチャック２，４５蓋部材２ａ，４５ａ基板対向面３昇降機構２２処理流体供給源２４下ノズル２８スピンチャック洗浄用ノズル２９，４７蓋本体３１，４８開口４２上ノズル４６ノズル一体型昇降機構５５係合部材５６ノズル部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を保持し、回転駆動部により回転され
るスピンチャックと、このスピンチャック上に載置されて、このスピンチャッ
クとともに回転し、このスピンチャックに保持された基
板の表面に対して所定間隔を空けてほぼ平行に対向する
基板対向面を有する蓋部材と、上記スピンチャックに保持された基板に洗浄処理のため
の流体を供給するノズルとを備えたことを特徴とする基
板洗浄装置。
【請求項２】上記蓋部材のほぼ回転中心には、開口が貫
通して形成されており、上記ノズルは、この開口を介してスピンチャックに保持
された基板に洗浄処理のための流体を供給するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項３】上記蓋部材を上記スピンチャックに対して
載置または離隔するために、蓋部材を上記スピンチャッ
クに対して相対的に昇降させる昇降手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板洗浄装
置。
【請求項４】上記昇降手段は、上記蓋部材に係合する係
合部材を含み、上記ノズルは、上記係合部材に一体的に取付けられてい
ることを特徴とする請求項３記載の基板洗浄装置。
【請求項５】上記洗浄処理のための流体は、基板を洗浄
するための洗浄液を含むことを特徴とする請求項１ない
し４のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項６】上記洗浄処理のための流体は、不活性ガス
を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに
記載の基板洗浄装置。