JPH1187298A - 洗浄処理装置及び洗浄処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造を簡単にし、処理効率の向上及び気液界
面通過数を少なくして、パーティクルの付着低減やエッ
チング均一性の向上を図れるようにすること。 【解決手段】 洗浄液を貯留すると共に洗浄液中に半導
体ウエハＷを浸漬してその表面を洗浄する洗浄槽３０
と、洗浄槽３０と純水供給源３１とを接続する洗浄液供
給管３３と、薬液を貯留する薬液貯留容器３４と、注入
開閉切換弁３５を介して洗浄液供給管３３と薬液貯留容
器３４とを接続する薬液供給管３６と、薬液貯留容器３
４内に搬送用Ｎ2ガスを供給するＮ2ガス供給手段３７と
で主要部を構成し、Ｎ2ガス供給手段３７は、薬液貯留
容器３４とＮ2ガス供給源３９とを接続するＮ2ガス供給
管４０に、Ｎ2ガス圧調整用のレギュレータ４１を介設
してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理体を薬液や純水等
の洗浄液に浸漬して洗浄する洗浄処理装置及び洗浄処理
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造装置の製造工程にお
いては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス等の被処理体
（以下にウエハ等という）を例えばアンモニア水（ＮＨ
4ＯＨ）やフッ化水素酸（ＨＦ）等の薬液やリンス液
（純水）等の洗浄液が貯留された洗浄槽に順次浸漬して
洗浄を行う洗浄処理方法が広く採用されている。

【０００３】従来のこの種の洗浄処理装置は、図９に示
すように、薬液例えば希釈フッ化水素酸（ＤＨＦ）を貯
留すると共に循環供給する薬液槽ａと、リンス液例えば
純水を貯留すると共にオーバーフローする洗浄槽ｂとを
具備してなる。この洗浄処理装置によれば、薬液槽ａ内
に貯留されると共に、薬液槽ａに付設された循環配管ｃ
を介して循環供給される希釈フッ化水素酸（ＤＨＦ）中
に被処理体例えばウエハＷを浸漬して、ウエハＷ表面に
付着したパーティクルの除去や化学的，物理的に吸着し
たＮｉ，Ｃｒ等の重金属あるいは自然酸化膜等を除去す
ることができる。その後、薬液槽ａ内からウエハＷを取
り出して洗浄槽ｂ内に搬送し、そして、洗浄槽ｂ内に貯
留されると共に、オーバーフローする純水中にウエハＷ
を浸漬して、ウエハＷ表面に付着する薬液を除去するこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の洗浄処理装置においては、複数の処理槽すなわ
ち薬液槽ａと洗浄槽ｂを有し、かつ、多くの配管設備を
必要とし、また、上記配管に加えて薬液と純水の秤量タ
ンク，ポンプ，ダンパ，フィルタあるいは多数のバルブ
等の配管機器が必要であるため、装置が大型となると共
に設備費が嵩むという問題があった。更には、被処理体
例えばウエハＷの気液界面通過回数が多くなるため、ウ
エハＷへのパーティクルの付着の虞れやエッチングの均
一性への配慮が必要であった。

【０００５】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、構造を簡単にすると共に、処理効率の向上を図り、
かつ気液界面通過数を少なくして、パーティクルの付着
低減やエッチング均一性の向上を図れるようにした洗浄
処理装置及び洗浄処理方法を提供することを目的とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は以下のように構成する。

【０００７】（１）請求項１記載の洗浄処理装置は、洗
浄液を貯留すると共に洗浄液中に被処理体を浸漬してそ
の表面を洗浄する洗浄槽と、上記洗浄槽と純水供給源と
を接続する洗浄液供給管と、薬液を貯留する薬液貯留容
器と、開閉切換手段を介して上記洗浄液供給管と薬液貯
留容器とを接続する薬液供給管と、上記薬液貯留容器内
に薬液搬送用ガスを供給するガス供給手段とを具備して
なり、上記ガス供給手段は、上記薬液貯留容器とガス供
給源とを接続するガス供給管に、ガス圧調整手段を介設
してなる、ことを特徴とする。この場合、上記薬液搬送
用ガスとして、不活性ガスを使用することができる（請
求項３）。

【０００８】このように構成することにより、ガス圧調
整手段によって予め設定された圧力のガスを薬液貯留容
器内の薬液に供給することで、所定量の薬液を、洗浄槽
内へ供給される純水中に混入して所定の濃度の薬液を洗
浄槽内に貯留することができる。したがって、ガス圧の
調整のみによって所定の濃度の薬液を洗浄槽内に供給し
て、被処理体表面に付着するパーティクル，金属汚染物
質あるいは自然酸化膜等を除去することができる。

【０００９】（２）請求項２記載の洗浄処理装置は、洗
浄液を貯留すると共に洗浄液中に被処理体を浸漬してそ
の表面を洗浄する洗浄槽と、上記洗浄槽と純水供給源と
を接続する洗浄液供給管と、薬液を貯留する薬液貯留容
器と、開閉切換手段を介して上記洗浄液供給管と薬液貯
留容器とを接続する薬液供給管と、上記薬液貯留容器内
に薬液搬送用ガスを供給するガス供給手段と、上記洗浄
液供給管に介設されて洗浄液供給管中を流れる純水の流
量を検出する純水流量検出手段とを具備してなり、上記
ガス供給手段は、上記薬液貯留容器とガス供給源とを接
続するガス供給管に、ガス圧調整手段を介設し、上記ガ
ス圧調整手段は、上記純水流量検出手段によって検出さ
れた検出信号に基づいて制御される、ことを特徴とす
る。この場合、上記薬液搬送用ガスとして、不活性ガス
を使用することができる（請求項３）。

【００１０】このように構成することにより、純水の供
給量を純水流量検出手段によって純水流量の変動を検出
することができ、その検出信号に基づいてガス圧調整手
段を制御することができるので、正確に濃度調整された
薬液を洗浄槽内に供給することができる。

【００１１】（３）請求項４記載の洗浄処理装置は、請
求項１又は２記載の洗浄処理装置において、 上記洗浄
槽を、被処理体を浸漬する内槽と、この内槽の開口部の
外方縁部を覆う外槽とで構成し、 上記外槽の底部と、
上記内槽内に配設される洗浄液供給部とを、循環管路に
て接続し、 上記循環管路に、循環ポンプ、温度調整手
段及びフィルタを介設してなる、ことを特徴とする。

【００１２】このように構成することにより、必要に応
じて、洗浄槽内に貯留された薬液を循環供給することが
できる。したがって、薬液の消費量を削減することがで
きると共に、薬液の有効利用及びフィルタリングによる
パーティクルの低減を図ることができる。

【００１３】（４）請求項５記載の洗浄処理装置は、請
求項１又は２記載の洗浄処理装置において、上記ガス供
給手段のガス供給管に、複数の開閉手段と絞り機構から
なるガス調整用分岐路を配設し、上記各開閉手段を選択
的に開閉動作可能に形成してなる、ことを特徴とする。
この場合、上記ガス調整用分岐路を他がいに並列に配設
してもよく、あるいは、直列に配設してもよい。

【００１４】このように構成することにより、各開閉手
段を選択的に開閉動作させて、ガスの圧力調整幅を広範
囲に行うことができる。したがって、正確に濃度調整さ
れた薬液を洗浄槽内に供給することができる。

【００１５】（５）請求項６記載の洗浄処理装置は、請
求項１又は２記載の洗浄処理装置において、 上記薬液
貯留容器に、液面検出手段を付設すると共に、液面検出
手段からの検出信号に基づいて薬液貯留容器内の薬液を
常時一定に保持するようにした、ことを特徴とする。

【００１６】このように構成することにより、薬液貯留
容器内に貯留される薬液の貯留量を一定に維持すること
ができるので、薬液の貯留量に影響されることなく薬液
の純水への注入量を一定にすることができると共に、薬
液の濃度を一定にすることができる。

【００１７】（６）請求項７記載の洗浄処理装置は、請
求項１、２又は６のいずれかに記載の洗浄処理装置にお
いて、 上記薬液貯留容器を、少なくとも直径以下の高
さを有する断面円形のタンクにて形成してなる、ことを
特徴とする。

【００１８】このように構成することにより、薬液貯留
容器内に貯留される薬液の貯留量の変動による影響を抑
制して、薬液の純水への注入量を一定にすることができ
る。

【００１９】（７）請求項８記載の洗浄処理方法は、洗
浄槽内に貯留される洗浄液中に被処理体を浸漬して被処
理体の表面を洗浄する洗浄方法において、 上記洗浄槽
で連続して供給される純水中に所定の濃度に希釈される
薬液をオーバーフローさせて上記被処理体を洗浄する第
一洗浄処理工程と、 上記希釈薬液が所定濃度に達した
際に、上記純水及び薬液の両方の供給を停止した状態
で、上記洗浄槽内の希釈液を所定温度に温度調節すると
共に循環させて上記被処理体を洗浄する第二洗浄処理工
程と、 上記洗浄槽で純水をオーバーフローさせて上記
被処理体に付着する薬液を洗浄する第三洗浄処理工程
と、を有することを特徴とする。

【００２０】請求項８記載の洗浄処理方法によれば、薬
液洗浄後、希釈薬液が所定濃度に達した際に、純水及び
薬液の両方の供給を停止した状態で、洗浄槽内の希釈薬
液を所定温度に温度調整すると共に循環させて被処理体
を洗浄することにより、薬液の消費量を削減することが
できると共に、薬液の有効利用及びフィルタリング効果
によるパーティクル付着低減を図ることができる。

【００２１】（８）請求項９記載の洗浄処理方法は、洗
浄槽内に貯留される洗浄液中に被処理体を浸漬して被処
理体の表面を洗浄する洗浄方法において、上記洗浄槽で
純水をオーバーフローさせて上記被処理体を洗浄する第
一洗浄工程と、上記洗浄槽で連続して供給される上記純
水中に所定の濃度に希釈される薬液をオーバーフローさ
せて上記被処理体を洗浄する第二洗浄工程と、上記希釈
薬液が所定濃度に達した際に上記純水及び薬液の両方の
供給を停止した状態で、上記洗浄槽内の希釈薬液を所定
温度に温度調整すると共に循環させて上記被処理体を洗
浄する第三洗浄工程と、上記洗浄槽で純水をオーバーフ
ローさせて上記被処理体に付着する薬液を洗浄する第四
洗浄工程と、を有することを特徴とする。

【００２２】請求項９記載の発明によれば、純水洗浄及
び薬液洗浄後、希釈薬液が所定濃度に達した際に純水及
び薬液の両方の供給を停止した状態で、洗浄槽内の希釈
薬液を所定温度に温度調整すると共に循環させて被処理
体を洗浄することにより、薬液の消費量を削減すること
ができると共に、薬液の有効利用及びフィルタリング効
果によるパーティクル付着低減を図ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導
体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説
明する。

【００２４】図１はこの発明に係る洗浄処理装置を適用
した洗浄処理システムの一例を示す概略平面図、図２は
図１の一部の概略側面図である。

【００２５】上記洗浄処理システムは、被処理体である
半導体ウエハＷ（以下にウエハという）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
送部２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等の液処理すると共
に乾燥処理する処理部３と、搬送部２と処理部３との間
に位置してウエハＷの受渡し、位置調整及び姿勢変換等
を行うインターフェース部４とで主に構成されている。

【００２６】上記搬送部２は、洗浄処理システムの一側
端部に併設して設けられる搬入部５と搬出部６とで構成
されている。また、搬入部５は、上部搬送機構７からキ
ャリア１を受け取る受取り部５ａと、この受取り部５ａ
から水平に搬送されるキャリア１を載置する受渡し部５
ｂとからなり、受渡し部５ｂには、キャリア１を上部位
置とインターフェース部４の搬入口（図示せず）との間
で搬送するキャリアリフタ８が配設されている。また、
搬出部６には、キャリア１をインターフェース部４の搬
出口（図示せず）と上部との間で搬送するキャリアリフ
タ８が配設され、これらキャリアリフタ８によって搬入
部５間又は搬出部６間でのキャリア１の搬送を行うこと
ができると共に、空のキャリア１をインターフェース部
４の上方に設けられたキャリア待機部９への受け渡し及
びキャリア待機部９からの受け取りを行うことができる
ように構成されている（図２参照）。

【００２７】上記インターフェース部４は、区画壁４ｃ
によって区画される搬送部２に隣接する第１の室４ａ
と、処理部３に隣接する第２の室４ｂとで構成されてい
る。そして、第１の室４ａ内には、搬入部５（具体的に
は受渡し部５ｂ）のキャリア１から複数枚のウエハＷを
取り出して搬送する水平方向（Ｘ，Ｙ方向），垂直方向
（Ｚ方向）及び回転（θ方向）可能なウエハ取出しアー
ム１０と、ウエハＷに設けられたノッチを揃えるノッチ
アライナー１１と、ウエハ取出しアーム１０によって取
り出された複数枚のウエハＷの間隔を調整する間隔調整
機構（図示せず）を具備すると共に、水平状態のウエハ
Ｗを垂直状態に変換する第１の姿勢変換装置１２が配設
されている。

【００２８】また、第２の室４ｂ内には、処理済みの複
数枚のウエハＷを処理部３から垂直状態のまま搬送する
後述するウエハ搬送チャック２３から受け取ったウエハ
Ｗを垂直状態から水平状態に変換する第２の姿勢変換装
置１３と、この第２の姿勢変換装置１３によって水平状
態に変換された複数枚のウエハＷを受け取ってウエハ受
取り部１４に搬送された空のキャリア１内に収納する水
平方向（Ｘ，Ｙ方向），垂直方向（Ｚ方向）及び回転
（θ方向）可能なウエハ収納アーム１５が配設されてい
る。なお、ウエハ受取り部１４には、ウエハ受取り部１
４とキャリア待機部９との間でキャリアを搬送するキャ
リアリフタ８が配設されている。また、キャリア待機部
９には、ウエハ受渡し部５ｂによってウエハＷを受渡し
た後の空のキャリア１やウエハ受取り部１４でキャリア
１内にウエハＷを収容したキャリタ１を所定の待機位置
あるいはウエハ受取り部１４からキャリア待機部９に搬
送されたウエハＷを収納したキャリア１を搬出部６の上
方へ移動するキャリア搬送ロボット１６が配設されてい
る。

【００２９】一方、上記処理部３には、ウエハＷに付着
するパーティクルや有機物汚染を除去する第１の処理ユ
ニット１９と、ウエハＷに付着する金属汚染を除去する
第２の処理ユニット１８と、ウエハＷに付着する酸化膜
を除去する第３の処理ユニット１７及びチャック洗浄ユ
ニット２０が直線状に配列されている。なお、第３の処
理ユニット１７の上方には乾燥処理ユニット２１が配設
されている。なおこの場合、第３の処理ユニット１７に
この発明に係る洗浄処理装置が適用されている。また、
これら各ユニット１７〜２０と対向する位置から上記イ
ンターフェース部４に延在して設けられた搬送路２２
に、Ｘ，Ｙ方向（水平方向）、Ｚ方向（垂直方向）及び
回転（θ）可能なウエハ搬送チャック２３が配設されて
いる。

【００３０】次に、この発明に係る洗浄処理装置につい
て説明する。 ◎第一実施形態 図３はこの発明に係る洗浄処理装置の第一実施形態を示
す概略断面図である。

【００３１】上記洗浄処理装置１７は、薬液例えばフッ
化水素酸（ＨＦ）の希釈液（ＤＨＦ）やリンス液例えば
純水等の洗浄液を貯留すると共に洗浄液中に被処理体例
えば半導体ウエハＷ（以下にウエハという）を浸漬して
その表面を洗浄する洗浄槽３０と、この洗浄槽３０と純
水供給源３１とを接続すべく洗浄槽３０内に配設される
洗浄液供給ノズル３２と純水供給源３１とを接続する洗
浄液供給管３３と、薬液例えばフッ化水素酸（ＨＦ）を
貯留する薬液貯留容器３４と、注入開閉切換弁３５（開
閉切換手段）を介して洗浄液供給管３３と薬液貯留容器
３４とを接続する薬液供給管３６と、薬液貯留容器３４
内に薬液搬送用ガス例えば窒素（Ｎ2）ガス等の不活性
ガスを供給するＮ2ガス供給手段３７（ガス供給手段）
とで主に構成されている。なお、洗浄液供給管３３にお
ける純水供給源３１の吐出口側には、開閉弁３１Ａが介
設されている。

【００３２】この場合、洗浄槽３０は、洗浄液を貯留す
る内槽３０ａと、この内槽３０ａの開口部の外方縁部を
覆う外槽３０ｂとで構成されており、外槽３０ｂの底部
に設けられた排出口に排出管３８が接続されている。ま
た、Ｎ2ガス供給手段３７は、薬液貯留容器３４とＮ2ガ
ス供給源３９とを接続するＮ2ガス供給管４０に、Ｎ2ガ
ス圧調整手段例えばレギュレータ４１、開閉弁４２、圧
力変動吸収用ダンパ４３及びフィルタ４４を介設してな
る。

【００３３】また、洗浄液供給管３３における純水供給
源３１側には、純水流量検出手段例えばフローメータ４
５が介設されており、このフローメータ４５にて検出さ
れた洗浄液供給管３３内を流れる純水の流量の検出信号
が制御手段例えば中央演算処理装置４６（ＣＰＵ）に伝
達され、ＣＰＵ４６で予め記憶された情報と比較演算処
理された制御信号が上記レギュレータ４１に伝達されて
レギュレータ４１が作動し得るように構成されている。
なお、フローメータ４５に何等かのエラー原因が生じた
場合には、ＣＰＵ４６からアラーム表示されるように構
成されている。

【００３４】また、薬液貯留容器３４は、断面が円形な
例えば有底円筒状のタンクにて形成されており、かつタ
ンクの直径Ａが少なくともタンクの高さＢよりも大きく
（Ａ≧Ｂ）形成されている。このように、薬液貯留容器
３４の直径Ａを少なくとも薬液貯留容器３４の高さＢ以
上に形成することにより、薬液貯留容器３４内に貯留さ
れる薬液（ＨＦ）の貯留量の変動による影響を抑制し
て、薬液（ＨＦ）の純水への注入量を一定にすることが
できる。

【００３５】また、薬液貯留容器３４の外側には、この
薬液貯留容器３４内に貯留される薬液すなわちＨＦの液
面を検出する液面検出手段例えばレベルセンサ４７が配
設されており、このレベルセンサ４７によって検出され
た検出信号がＣＰＵ４６に伝達され、ＣＰＵ４６からの
制御信号に基づいてＨＦ供給源４８と薬液貯留容器３４
とを接続するＨＦ供給管４９に介設される開閉弁５０が
開閉動作し得るように構成されている。このように構成
することにより、薬液貯留容器３４内に貯留されるＨＦ
の貯留量を一定に維持することができるので、ＨＦの貯
留量に影響されることなくＨＦの純水への注入量を一定
にすることができると共に、ＨＦの濃度を一定にするこ
とができる。

【００３６】上記のように構成される洗浄処理装置にお
いて、注入開閉切換弁３５を操作して純水供給源３１と
洗浄槽３０とを連通状態にすることにより、純水供給源
３１から洗浄液供給管３３及び洗浄液供給ノズル３２を
介して純水が洗浄槽３０内に貯留されると共に、オーバ
ーフローして洗浄槽３０内に収容される複数枚のウエハ
Ｗの洗浄を行うことができる。また、注入開閉切換弁３
５を操作して純水供給源３１からの純水を流通させた状
態で薬液供給管３６側を開放状態とし、この状態でＮ2
ガス供給管４０に介設された開閉弁４２を開放すると共
に、レギュレータ４１を作動することにより、予めシュ
ミレータによって設定された所定の圧力のＮ2ガスが薬
液貯留容器３４内に供給されて薬液貯留容器３４内から
薬液すなわちＨＦの所定量が薬液供給管３６を介して洗
浄液供給管３３内に流れ、純水によって希釈されて所定
濃度の薬液すなわち希釈フッ化水素酸（ＤＨＦ）が洗浄
槽３０内に供給される。これにより、予めシュミレータ
によって設定された所定濃度のＤＨＦが洗浄槽３０内に
貯留されると共に、オーバーフローして洗浄槽３０内に
収容されたウエハＷの表面に付着するパーティクルや酸
化膜等を除去することができる。

【００３７】◎第二実施形態 図４はこの発明に係る洗浄処理装置の第二実施形態を示
す概略断面図である。

【００３８】第二実施形態は、Ｎ2ガス圧の調整幅を広
範囲にして、薬液例えばＨＦの濃度の微細調整を可能に
した場合である。すなわち、Ｎ2ガス供給管４０に、複
数（図面では３つの場合を示す）の開閉手段例えば第１
ないし第３の開閉弁５１ａ〜５１ｃと絞り機構例えばオ
リフィス５２ａ〜５２ｃからなる第１ないし第３のＮ2
ガス調整用分岐路５３ａ〜５３ｃを互いに並列に配設
し、各開閉弁５１ａ〜５１ｃを選択的に開閉動作可能に
形成した場合である。

【００３９】このように構成することにより、各開閉弁
５１ａ〜５１ｃの１つをを選択的に開閉動作するか、あ
るいは任意の複数の開閉弁５１ａ，５１ｂ，５１ｃを同
時に開閉動作することができ、それに伴ってＮ2ガス圧
を任意の設定圧に調整することができると共に、ＨＦの
吐出量を調整することができる。したがって、薬液（Ｈ
Ｆ）の濃度の微細調整が可能となり、ウエハＷの種類や
枚数等に対応した濃度のＨＦを供給して薬液処理を施す
ことができる。また、一度に全ての開閉弁５１ａ〜５１
ｃを開放して濃度の高いＨＦを洗浄槽３０に供給するこ
とにより、薬液処理の立上げを早くする等の手法も採用
することができる。

【００４０】なお、第二実施形態において、Ｎ2ガス調
整用分岐路５３ａ〜５３ｃ及び開閉弁５１ａ〜５１ｃが
３つの場合について説明したが、勿論３つ以外の複数例
えば２つあるいは４つ以上のＮ2ガス調整用分岐路及び
開閉弁を設けてもよい。また、第二実施形態において、
開閉手段が開閉弁５１ａ〜５１ｃとオリフィス５２ａ〜
５２ｃとからなる場合について説明したが、これに代え
て流量制御弁にて開閉手段を構成してもよい。また、上
記説明では、開閉手段が、開閉弁５１ａ〜５１ｃとオリ
フィス５２ａ〜５２ｃとからなる第１ないし第３のＮ2
ガス調整用分岐路５３ａ〜５３ｃを互いに並列に配設す
る場合について説明したが、必ずしもＮ2ガス調整用分
岐路は並列にする必要はなく、直列に配設してもよい。
すなわち、図５に示すように、Ｎ2ガス調整用の複数
（図面では３つの場合を示す）の開閉手段例えば第１な
いし第３の弁５４ａ〜５４ｃを直列に配設してもよい。

【００４１】この場合、第１の弁５４ａを開閉弁にて形
成し、第２の弁５４ｂを大流量と小流量が調節可能な流
量制御弁にて形成し、そして第３の弁５４ｃを大流量と
中流量が調節可能な流量制御弁にて形成することによ
り、以下のような流量制御（調整）を可能にすることが
できる。すなわち、小流量のＮ2ガスを供給する場合
は、第１の弁５４ａを開状態にし、第２の弁５４ｂを小
流量、第３の弁５４ｃを中流量にする。また、中流量の
Ｎ2ガスを供給する場合は、第１の弁５４ａを開状態に
し、第２の弁５４ｂを大流量、第３の弁５４ｃを中流量
にする。また、大流量のＮ2ガスを供給する場合は、第
１の弁５４ａを開状態にし、第２の弁５４ｂを大流量、
第３の弁５４ｃを大流量にする。なお、Ｎ2ガスの供給
を停止する場合は、第１の弁５４ａを閉状態にすればよ
い。

【００４２】なお、第二実施形態において、その他の部
分は上記第一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、その説明は省略する。

【００４３】次に、上記第一実施形態及び第二実施形態
の洗浄処理装置を用いた洗浄処理の手順の一例につい
て、図６を参照して説明する。まず、注入開閉切換弁３
５を操作して純水供給源３１と洗浄槽３０とを連通状態
にし、洗浄液供給ノズル３２から洗浄槽３０内に純水を
供給して洗浄槽３０内に純水を貯留し、純水内にウエハ
Ｗを浸漬すると共に、純水をオーバーフローさせる｛第
一洗浄工程：図６（ａ）｝。

【００４４】次に、注入開閉切換弁３５を操作して純水
供給源３１からの純水を流通させた状態で薬液供給管３
６側を開放状態とし、この状態でＮ2ガス供給管４０に
介設された開閉弁４２を開放すると共に、レギュレータ
４１を作動あるいはレギュレータ４１と共に所定の開閉
弁５１ａ〜５１ｃ又は弁５４ａ〜５４ｃを開放すると、
所定の圧力のＮ2ガスが薬液貯留容器３４内に供給され
る。これにより、薬液貯留容器３４内から薬液すなわち
ＨＦの所定量が薬液供給管３６を介して洗浄液供給管３
３内に流れ、純水によって希釈されて所定濃度の薬液す
なわち希釈フッ化水素酸（ＤＨＦ）が洗浄槽３０内に供
給され、ＤＨＦ中にウエハＷが浸漬されると共に、ＤＨ
Ｆがオーバーフローして、ウエハＷ表面に付着する金属
汚染物の除去あるいはウエハＷ表面の酸化膜等を除去す
る｛第二洗浄工程：図６（ｂ）｝。

【００４５】次に、注入開閉切換弁３５を操作して、再
び純水供給源３１と洗浄槽３０とを連通状態にする一
方、開閉弁４２；５１ａ〜５１ｃ；５４ａを閉じて、洗
浄槽３０内に純水を供給してＤＨＦを純水に置換し、純
水内にウエハＷを浸漬すると共に、純水をオーバーフロ
ーしてウエハＷに付着する薬液すなわちＨＦを除去する
｛第三洗浄工程：図６（ｃ）｝。

【００４６】上記のように、洗浄槽３０で純水をオーバ
ーフローさせてウエハＷを洗浄した後、洗浄槽３０に連
続して供給される純水中に所定の濃度に希釈される薬液
例えばＨＦをオーバーフローさせてウエハＷを洗浄し、
その後、再び洗浄槽３０で純水をオーバーフローさせて
ウエハＷに付着するＨＦを洗浄することにより、純水か
らＤＨＦに置換される際にウエハＷの面内均一性が低下
するが、再びＤＨＦから純水に置換することで、均一性
が修復されるので、高いエッチング均一性が得られる。
よって、この洗浄処理方法によれば、洗浄効率の向上を
図ることができる。

【００４７】◎第三実施形態 図７はこの発明に係る洗浄処理装置の第三実施形態を示
す概略断面図である。

【００４８】第三実施形態は、薬液の消費量を削減する
と共に、薬液の有効利用を図れるようにした場合であ
る。すなわち、洗浄槽３０を構成する外槽３０ｂの底部
に設けられた排出口と、洗浄槽３０内に配設される洗浄
液供給ノズル３２（洗浄液供給部）とを循環管路６０に
て接続すると共に、この循環管路６０に、排出口側から
洗浄液供給ノズル３２側に向かって順に、開閉弁６１，
循環ポンプ６２，温度調整機構６３，フィルタ６４及び
弁６５を介設して、洗浄槽３０内に貯留された薬液例え
ばＨＦ等を循環供給してウエハＷの表面に付着する金属
汚染物や酸化膜を除去するようにした場合である。

【００４９】なお、第三実施形態において、その他の部
分は上記第一実施形態及び第二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、その説明は省略す
る。

【００５０】次に、第三実施形態の洗浄処理装置を用い
た洗浄処理の手順の一例について、図８を参照して説明
する。まず、注入開閉切換弁３５を操作して純水供給源
３１と洗浄槽３０とを連通状態にし、洗浄液供給ノズル
３２から純水を洗浄槽３０内に供給して、洗浄槽３０内
に純水を貯留し、純水内にウエハＷを浸漬すると共に、
純水をオーバーフローする｛第一洗浄工程：図８
（ａ）｝。

【００５１】次に、注入開閉切換弁３５を操作して純水
供給源３１からの純水を流通させた状態で薬液供給管３
６側を開放状態とし、この状態でＮ2ガス供給管４０に
介設された開閉弁４２を開放すると共に、レギュレータ
４１を作動あるいはレギュレータ４１と共に所定の開閉
弁５１ａ〜５１ｃを開放すると、所定の圧力のＮ2ガス
が薬液貯留容器３４内に供給される。これにより、薬液
貯留容器３４内から薬液例えばＨＦの所定量が薬液供給
管３６を介して洗浄液供給管３３内に流れ、純水によっ
て希釈されて所定濃度のＤＨＦが洗浄槽３０内に供給さ
れ、ＤＨＦ中にウエハＷが浸漬されると共に、ＤＨＦが
オーバーフローして、ウエハＷ表面に付着する金属汚染
物あるいは酸化膜等を除去する｛第二洗浄工程：図８
（ｂ）｝。

【００５２】次に、開閉弁３１Ａを閉じて純水の供給を
停止すると共に、注入開閉切換弁３５及び開閉弁４２；
５１ａ〜５１ｃを閉じてＤＨＦの供給を停止した後、循
環管路６０に介設された開閉弁６１を開放すると共に、
循環ポンプ６２を駆動して洗浄槽３０内に貯留されたＤ
ＨＦを、温度調整機構６３により所定温度に温調すると
共に、フィルタ６４によって濾過（フィルタリング）し
て循環供給し、ＤＨＦ中に浸漬されるウエハＷ表面に付
着する金属汚染物あるいは酸化膜の除去を続行する｛第
三洗浄工程：図８（ｃ）｝。

【００５３】次に、開閉弁３１Ａを開放して、再び純水
供給源３１と洗浄槽３０とを連通状態にする一方、注入
開閉切換弁３５及び開閉弁４２；５１ａ〜５１ｃを閉じ
たままにして、洗浄槽３０内に純水を供給してＤＨＦを
純水に置換し、純水内にウエハＷを浸漬すると共に、純
水をオーバーフローしてウエハＷに付着する薬液すなわ
ちＨＦを除去する｛第四洗浄工程：図８（ｄ）｝。

【００５４】上記のように、洗浄槽３０で純水をオーバ
ーフローさせてウエハＷを洗浄した後、洗浄槽３０に連
続して供給される純水中に所定の濃度に希釈される薬液
例えばＤＨＦをオーバーフローさせてウエハＷを洗浄
し、その後、ＤＨＦの供給を停止して、洗浄槽３０内に
貯留されたＤＨＦを温調すると共にフィルタリングしつ
つ循環供給して洗浄し、再び洗浄槽３０で純水をオーバ
ーフローさせてウエハＷに付着するＨＦを洗浄すること
により、純水からＤＨＦに置換される際にウエハＷの面
内均一性が低下するが、再びＤＨＦから純水に置換する
ことで、均一性が修復されるので、高いエッチング均一
性が得られ、洗浄効率の向上を図ることができる。ま
た、洗浄槽３０内に貯留された薬液例えばＤＨＦを温調
すると共にフィルタリングしつつ循環供給することで、
ＤＨＦの消費量を低減することができると共に、ＤＨＦ
の有効利用及びフィルタリングによるパーティクル付着
低減を図ることができる。

【００５５】なお、上記実施形態では、この発明の洗浄
処理装置が第３の処理ユニット１７に適用される場合に
ついて説明したが、第１及び第２の処理ユニット１９，
１８にも適用できることは勿論である。また、上記実施
形態では、この発明の洗浄処理装置及び洗浄処理方法を
半導体ウエハの洗浄処理システム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ＬＣＤ用ガラス基板
等にも適用できることは勿論である。

【００５６】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、上記のように構成されているので、以下のような優
れた効果が得られる。

【００５７】（１）請求項１記載の発明によれば、ガス
圧の調整のみによって所定の濃度の薬液を洗浄槽内に供
給して、被処理体表面に付着するパーティクル，金属汚
染物質あるいは自然酸化膜等を除去することができるの
で、構成部材の削減及び装置の小型化を図ることができ
る。また、処理効率の向上が図れると共に、気液界面通
過数を少なくして、パーティクルの付着低減やエッチン
グ均一性の向上が図れる。

【００５８】（２）請求項２記載の発明によれば、純水
の供給量を純水流量検出手段によって検出することがで
き、その検出信号に基づいてガス圧調整手段を制御する
ことができるので、上記（１）に加えて更に正確に濃度
調整された薬液を洗浄槽内に供給することができる。

【００５９】（３）請求項４記載の発明によれば、必要
に応じて、洗浄槽内に貯留された薬液を循環供給するこ
とができるので、上記（１）に加えて、薬液の消費量を
削減することができると共に、薬液の有効利用を図るこ
とができる。

【００６０】（４）請求項５記載の発明によれば、各開
閉手段を選択的に開閉動作させて、ガスの圧力調整幅を
広範囲に行うことができるので、上記（１）に加えて正
確に濃度調整された薬液を洗浄槽内に供給することがで
きる。

【００６１】（５）請求項６記載の発明によれば、薬液
貯留容器内に貯留される薬液の貯留量を一定に維持する
ことができるので、上記（１）に加えて薬液の貯留量に
影響されることなく薬液の純水への注入量を一定にする
ことができると共に、薬液の濃度を一定にすることがで
きる。

【００６２】（６）請求項７記載の発明によれば、上記
（１）及び（５）に加えて薬液貯留容器内に貯留される
薬液の貯留量の変動による影響を抑制して、薬液の純水
への注入量を一定にすることができる。

【００６３】（７）請求項８記載の発明によれば、薬液
洗浄後、希釈薬液の供給を停止した状態で、洗浄槽内の
希釈薬液を所定温度に温度調整すると共に循環させて被
処理体を洗浄するので、薬液の消費量を削減することが
できると共に、薬液の有効利用及びフィルタリング効果
によるパーティクル付着低減を図ることができる。

【００６４】（８）請求項９記載の発明によれば、純水
洗浄及び薬液洗浄後、希釈薬液の供給を停止した状態
で、洗浄槽内の希釈薬液を所定温度に温度調整すると共
に循環させて被処理体を洗浄するので、薬液の消費量を
削減することができると共に、薬液の有効利用及びフィ
ルタリング効果によるパーティクル付着低減を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る洗浄処理装置を適用した洗浄処
理システムの概略平面図である。

【図２】上記洗浄処理システムの一部の概略側面図であ
る。

【図３】この発明に係る洗浄処理装置の第一実施形態を
示す概略断面図である。

【図４】この発明に係る洗浄処理装置の第二実施形態を
示す概略断面図である。

【図５】第二実施形態の別の形態を示す概略断面図であ
る。

【図６】上記第一実施形態及び第二実施形態の洗浄処理
装置を用いた洗浄処理方法の手順を示す概略断面図であ
る。

【図７】この発明に係る洗浄処理装置の第三実施形態を
示す概略断面図である。

【図８】上記第三実施形態の洗浄処理装置を用いた洗浄
処理方法の手順を示す概略断面図である。

【図９】従来の洗浄処理方法の手順の一例を示す概略断
面図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） ３０ 洗浄槽 ３０ａ 内槽 ３０ｂ 外槽 ３１ 純水供給源 ３３ 洗浄液供給管 ３４ 薬液貯留容器 ３５ 注入開閉切換弁（開閉切換手段） ３６ 薬液供給管 ３７ Ｎ2ガス供給手段（ガス供給手段） ３９ Ｎ2ガス供給源 ４０ Ｎ2ガス供給管 ４１ レギュレータ（ガス圧調整手段） ４２ 開閉弁 ４５ フローメータ（純水流量検出手段） ４６ ＣＰＵ ４７ レベルセンサ（液面検出手段） ４８ ＨＦ供給源 ４９ ＨＦ供給管 ５０ 開閉弁 ５１ａ〜５１ｃ 開閉弁（開閉手段） ５２ａ〜５２ｃ オリフィス（絞り機構） ５３ａ〜５３ｃ Ｎ2ガス圧調整用分岐路（ガス圧調整
用分岐路） ５４ａ〜５４ｃ 第１ないし第３の弁（開閉手段） ６０ 循環管路 ６１ 開閉弁 ６２ 循環ポンプ ６３ 温度調整機構 ６４ フィルタ ６５ 弁

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄液を貯留すると共に洗浄液中に被処
   理体を浸漬してその表面を洗浄する洗浄槽と、 上記洗浄槽と純水供給源とを接続する洗浄液供給管と、 薬液を貯留する薬液貯留容器と、 開閉切換手段を介して上記洗浄液供給管と薬液貯留容器
   とを接続する薬液供給管と、 上記薬液貯留容器内に薬液搬送用ガスを供給するガス供
   給手段とを具備してなり、 上記ガス供給手段は、上記薬液貯留容器とガス供給源と
   を接続するガス供給管に、ガス圧調整手段を介設してな
   る、ことを特徴とする洗浄処理装置。
2. 【請求項２】 洗浄液を貯留すると共に洗浄液中に被処
   理体を浸漬してその表面を洗浄する洗浄槽と、 上記洗浄槽と純水供給源とを接続する洗浄液供給管と、 薬液を貯留する薬液貯留容器と、 開閉切換手段を介して上記洗浄液供給管と薬液貯留容器
   とを接続する薬液供給管と、 上記薬液貯留容器内に薬液搬送用ガスを供給するガス供
   給手段と、 上記洗浄液供給管に介設されて洗浄液供給管中を流れる
   純水の流量を検出する純水流量検出手段とを具備してな
   り、 上記ガス供給手段は、上記薬液貯留容器とガス供給源と
   を接続するガス供給管に、ガス圧調整手段を介設し、 上記ガス圧調整手段は、上記純水流量検出手段によって
   検出された検出信号に基づいて制御される、ことを特徴
   とする洗浄処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の洗浄処理装置にお
   いて、 上記薬液搬送用ガスが、不活性ガスであることを特徴と
   する洗浄処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の洗浄処理装置にお
   いて、 上記洗浄槽を、被処理体を浸漬する内槽と、この内槽の
   開口部の外方縁部を覆う外槽とで構成し、 上記外槽の底部と、上記内槽内に配設される洗浄液供給
   部とを、循環管路にて接続し、 上記循環管路に、循環ポンプ、温度調整手段及びフィル
   タを介設してなる、ことを特徴とする洗浄処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の洗浄処理装置にお
   いて、 上記ガス供給手段のガス供給管に、複数の開閉手段と絞
   り機構からなるガス調整用分岐路を配設し、 上記各開閉手段を選択的に開閉動作可能に形成してな
   る、ことを特徴とする洗浄処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は２記載の洗浄処理装置にお
   いて、 上記薬液貯留容器に、液面検出手段を付設すると共に、
   液面検出手段からの検出信号に基づいて薬液貯留容器内
   の薬液を常時一定に保持するようにした、ことを特徴と
   する洗浄処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１、２又は６のいずれかに記載の
   洗浄処理装置において、 上記薬液貯留容器を、少なくとも直径以下の高さを有す
   る断面円形のタンクにて形成してなる、ことを特徴とす
   る洗浄処理装置。
8. 【請求項８】 洗浄槽内に貯留される洗浄液中に被処理
   体を浸漬して被処理体の表面を洗浄する洗浄方法におい
   て、 上記洗浄槽で連続して供給される純水中に所定の濃度に
   希釈される薬液をオーバーフローさせて上記被処理体を
   洗浄する第一洗浄処理工程と、 上記希釈薬液が所定濃度に達した際に、上記純水及び薬
   液の両方の供給を停止した状態で、上記洗浄槽内の希釈
   液を所定温度に温度調節すると共に循環させて上記被処
   理体を洗浄する第二洗浄処理工程と、 上記洗浄槽で純水をオーバーフローさせて上記被処理体
   に付着する薬液を洗浄する第三洗浄処理工程と、を有す
   ることを特徴とする洗浄処理方法。
9. 【請求項９】 洗浄槽内に貯留される洗浄液中に被処理
   体を浸漬して被処理体の表面を洗浄する洗浄方法におい
   て、 上記洗浄槽で純水をオーバーフローさせて上記被処理体
   を洗浄する第一洗浄工程と、 上記洗浄槽で連続して供給される上記純水中に所定の濃
   度に希釈される薬液をオーバーフローさせて上記被処理
   体を洗浄する第二洗浄工程と、 上記希釈薬液が所定濃度に達した際に、上記純水及び薬
   液の両方の供給を停止した状態で、上記洗浄槽内の希釈
   薬液を所定温度に温度調整すると共に循環させて上記被
   処理体を洗浄する第三洗浄工程と、 上記洗浄槽で純水をオーバーフローさせて上記被処理体
   に付着する薬液を洗浄する第四洗浄工程と、を有するこ
   とを特徴とする洗浄処理方法。