WO2007080707A1 - 基板洗浄装置、基板洗浄方法、基板処理システムならびに記録媒体 - Google Patents

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wafer
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chemical
peripheral edge
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PCT/JP2006/323114
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Kazuhisa Matsumoto
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Tokyo Electron Limited
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    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles

Definitions

  • Substrate cleaning apparatus substrate cleaning method, substrate processing system and recording medium
  • the present invention relates to a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate to be processed such as a semiconductor wafer, a substrate cleaning method, a substrate processing system including the substrate cleaning apparatus, and a recording medium used for the substrate cleaning apparatus.
  • a substrate cleaning apparatus, a substrate cleaning method, a substrate processing system provided with the substrate cleaning apparatus, and a recording medium used in the substrate cleaning apparatus can remove dirt remaining on the peripheral edge of the substrate to be processed.
  • wafers As substrates to be processed, semiconductor wafers as substrates to be processed are resists, particles, organic contaminants attached to LCD glass substrates (hereinafter referred to as wafers). Substrate cleaning equipment is used to remove contamination such as metal impurities (contaminants, also simply referred to as dirt)! / Speak. As one of substrate cleaning apparatuses for cleaning a wafer or the like, for example, a spin type apparatus is known.
  • This type of conventional spin-type substrate cleaning apparatus holds a wafer with a spin chuck, which is a holding means disposed in a cleaning tank, and rotates the spin chuck at a low speed.
  • a chemical solution and pure water are sequentially supplied to the surface of the substrate, and a chemical treatment and a rinsing treatment are sequentially performed. Thereafter, the spin chuck is rotated at a high speed to perform a drying treatment (see, for example, JP-A-2001-160546) .
  • the peripheral edge of the wafer may not be completely cleaned. is there. That is, when an etching process is performed on the wafer before the wafer is sent to the substrate cleaning apparatus, the CFx polymer or the like adhering to the surface of the wafer by the etching process is removed from the periphery of the wafer. The attached dirt is The chemical solution sent to the center of the wafer surface cannot be completely removed.
  • the present invention has been made in consideration of such points, and a substrate cleaning apparatus, a substrate cleaning method, and a substrate processing system capable of removing dirt attached to the peripheral edge of a substrate to be processed. And providing a recording medium.
  • the present invention provides a cleaning tank, a holding table that is rotatably provided in the cleaning tank, holds a substrate to be processed, a rotation drive unit that rotates the holding table, and a holding table.
  • the chemical solution is stored along the periphery of the processed substrate and the peripheral portion of the substrate to be processed is immersed in the chemical solution, and the chemical solution storage unit is connected to the chemical solution storage unit.
  • a substrate cleaning apparatus comprising: a chemical solution supply unit that supplies the substrate; and a brush that rubs a peripheral portion of the substrate to be processed held on the holding table.
  • the chemical solution is stored in the chemical solution storage unit, so that the peripheral portion of the substrate to be processed is immersed in the chemical solution for a long time and attached to the peripheral portion of the substrate to be processed.
  • the adhesion of dirt to the substrate to be processed is weakened. Since the dirt having weak adhesion to the substrate to be processed is rubbed with the brush, the dirt adhering to the peripheral portion of the substrate to be processed can be removed.
  • the chemical solution supplied from the chemical solution supply unit to the chemical solution storage unit is hydrofluoric acid (hydrogen fluoride aqueous solution).
  • the dirt adhering to the peripheral portion of the substrate to be processed is further immersed in the hydrofluoric acid so that the adhesion to the substrate to be processed is further weakened. Dirt that adheres to the surface can be removed.
  • the brush is supplied to the chemical solution storage unit by the chemical solution supply unit, and the chemical solution stored in the chemical solution storage unit is surrounded by the chemical solution. It is preferable that the peripheral edge is rubbed when the edge is immersed.
  • the adhesion force is weakened by the chemical liquid. Dirt that has adhered to the periphery of the substrate to be processed can be removed.
  • the brush is between a contact position that contacts the peripheral edge of the substrate to be processed held by the holding table and a retracted position that separates the peripheral edge force. It is preferable that the peripheral portion of the substrate to be processed rotated by the rotation driving unit in a state where the brush is in a contact position is rubbed with the brush.
  • whether or not the peripheral edge of the substrate to be processed is rubbed with the brush can be selected according to the processing status of the substrate to be processed, and the brush can be used only when necessary.
  • the peripheral edge of the substrate to be processed can be rubbed.
  • gas is discharged to the peripheral portion on the upper surface side of the substrate to be processed held by the holding table above the chemical solution storage portion, and the processing is performed by discharging the gas.
  • a first nozzle that forms an airflow that flows radially outward on the upper surface side of the substrate may be provided.
  • the first nozzle force is also directed toward the peripheral portion of the substrate to be processed to discharge the gas, so that the chemical solution stored in the chemical solution storage portion is radially inward on the upper surface side of the substrate to be processed. Can be prevented.
  • the first nozzle can further supply water to the peripheral portion of the substrate to be processed held by the holding table! / According to such a substrate cleaning apparatus, water can be sufficiently supplied also to the peripheral portion of the substrate to be processed in the rinsing process of the substrate to be processed.
  • the first nozzle may be capable of further supplying a chemical solution to the peripheral portion of the substrate to be processed held on the holding table.
  • the chemical is further applied to the peripheral portion on the upper surface side of the substrate to be processed.
  • the liquid can be supplied, and the dirt adhering to the peripheral edge of the substrate to be processed can be removed.
  • a second nozzle for supplying water to the vicinity of the peripheral edge of the substrate to be processed is provided on the back side of the substrate to be processed held on the holding table. Is preferred.
  • water can be sufficiently supplied also to the back surface side of the substrate to be processed during the rinsing process of the substrate to be processed.
  • the chemical solution storage part is formed in an annular shape so as to surround the peripheral edge of the substrate to be processed, leaving a cutout region, and the brush is formed in the cutout region of the chemical solution storage unit. It is preferable to be arranged.
  • the chemical liquid storage unit can surround most of the peripheral edge of the substrate to be processed without colliding with the brush, and the substrate to be processed is rotated while the substrate to be processed is rotating. The time during which the substrate is immersed in the chemical solution can be lengthened.
  • the present invention is a substrate processing system comprising the above-described substrate cleaning apparatus and an etching processing apparatus that is connected to the substrate cleaning apparatus and performs an etching process on a substrate to be processed. is there.
  • the present invention includes a step of holding a substrate to be processed by a holding table, a step of rotating the holding table, a step of storing a chemical solution in a chemical solution storage unit and immersing a peripheral portion of the substrate to be processed in the chemical solution; And a step of rubbing the peripheral edge of the substrate to be processed with a brush.
  • the peripheral edge of the substrate to be processed is immersed in a chemical solution for a long time, and the adhesion force of the dirt adhering to the peripheral edge of the substrate to be processed to the target substrate is weakened. Since the dirt having weak adhesion to the substrate to be processed is rubbed with a brush, the dirt adhering to the peripheral edge of the substrate to be processed can be removed.
  • the brush rubs the periphery when the periphery of the substrate to be processed is immersed in the chemical stored in the chemical storage. preferable.
  • the substrate cleaning method includes a step of holding a substrate to be processed by a holding table, a step of rotating the holding table, a chemical solution storage unit And a step of immersing the peripheral portion of the substrate to be processed in the chemical solution and a step of rubbing the peripheral portion of the substrate to be processed with a brush.
  • the step of rubbing the peripheral portion of the substrate to be processed with the brush is performed when the peripheral portion of the substrate to be processed is immersed in the chemical solution stored in the chemical solution storage portion. It is preferable.
  • the present invention is a recording medium on which a program that can be executed by a control computer of a substrate cleaning apparatus is recorded. By executing the program, the control computer controls the substrate cleaning apparatus.
  • the substrate cleaning method includes a step of holding the substrate to be processed by a holding table, a step of rotating the holding table, a chemical solution stored in a chemical solution storage section, and the chemical solution
  • a recording medium is characterized in that the step of immersing the peripheral portion of the substrate to be processed in the step and the step of rubbing the peripheral portion of the substrate to be processed with a brush are performed.
  • the step of rubbing the periphery of the substrate to be processed with a brush is performed when the periphery of the substrate to be processed is immersed in the chemical stored in the chemical storage unit. It is preferable.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a substrate cleaning apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the substrate cleaning apparatus in FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the substrate cleaning apparatus of FIG.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the substrate cleaning apparatus of FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of region D of the substrate cleaning apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state before the wafer is carried into the cleaning tank in the substrate cleaning apparatus of FIG.
  • FIG. 7 is a schematic top view showing a configuration of a substrate processing system.
  • FIG. 8 is a schematic side view of the substrate processing system of FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory block diagram for explaining an outline of a control computer connected to the substrate cleaning apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing details of a configuration of a brush mechanism in the substrate cleaning apparatus of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the substrate cleaning apparatus is used to perform a chemical treatment, a rinsing process (rinsing process), and a drying process on a substrate to be processed such as a semiconductor wafer having a substantially disk-shaped outline.
  • the cleaning unit is incorporated into a substrate processing system together with an etching apparatus.
  • the substrate cleaning apparatus and the substrate cleaning method according to the present invention are not limited to such applications.
  • FIGS. 1 to 10 are diagrams showing an embodiment of a substrate cleaning apparatus 40 according to the present invention.
  • FIGS. 7 is a schematic top view showing the configuration of the substrate processing system 10
  • FIG. 8 is a schematic side view of the substrate processing system 10 in FIG.
  • the substrate processing system 10 includes a mounting unit 10a on which a semiconductor wafer W (hereinafter referred to as a wafer W) before and after processing is mounted, and a wafer W
  • a processing unit 10e that performs processing such as etching is provided.
  • a cleaning unit 10c for cleaning the wafer W processed in the processing unit 10e is provided between the mounting unit 10a and the processing unit 10e.
  • a first transfer unit 10b responsible for transferring the wafer W is disposed between the mounting unit 10a and the cleaning unit 10c.
  • a second transfer unit 1 Od responsible for transferring the wafer W is disposed between them.
  • the substrate processing system 10 includes a mounting table 11.
  • a carrier C for storing the wafer W to be subjected to processing such as etching can be detachably attached to the mounting table 11! /.
  • the mounting table 11 has three carriers. A is to be placed.
  • Each carrier C is provided with a lid 13. By opening the lid 13, the wafer W can be accommodated therein.
  • a plurality of, specifically, for example, 25 unprocessed wenos and Ws are stored at predetermined intervals.
  • the wafer W is stored in the carrier C in a substantially horizontal state so that the surface (processing surface on which semiconductor devices are formed) is the upper surface.
  • the first transport unit 10b has a space covered with a partition wall.
  • a first wafer transfer device 20 that transfers wafers W to / from the carrier C and to / from a transfer unit 22 (described later) of the cleaning unit 10c is installed in this space.
  • a window (opening) is formed in the partition wall 15 provided between the placing part 10a and the first transport part 10b, and the window part can be opened and closed.
  • a window opening / closing mechanism 17 that also provides shutter force is provided.
  • the lid 13 of the carrier C is positioned in the vicinity of the window portion of the partition wall 15. It is preferable that the lid 13 of the carrier C can be opened and closed simultaneously when the window opening and closing mechanism 17 opens and closes the window.
  • the first wafer transfer device 20 is movable in the X direction and the Y direction (both in the horizontal direction), and performs hair access to the carrier C and the delivery unit 22 (described later) of the cleaning unit 10c. I am able to do that.
  • the first wafer transfer device 20 has wafer holding arms 21a and 21b for holding the wafer W. These two wafer holding arms 21a and 21b are provided at an interval in the height direction. Each wafer holding arm 21a, 21b can be rotated in the horizontal X-Y plane (the ⁇ direction in Fig. 7), and can be moved in the Z direction (vertical direction). It has become.
  • the wafer W held on the wafer holding arms 21a and 21b is transferred into the carrier C or in the delivery unit. 22 so that it can be carried inside.
  • the internal force of the carrier C or the transfer unit 22 is also transferred to the wafer holding arms 21a and 21b. You can also start out!
  • the cleaning unit 10c will be described.
  • the cleaning unit 10c has a space covered with a partition wall.
  • the substrate processing system 10 includes the first delivery unit 22 connected to the first transport unit 10b and the second delivery unit connected to the second transport unit 10d.
  • a unit 24, a substrate cleaning device (wafer cleaning unit) 40, and a main wafer transfer device 26 for transferring the wafer W in the cleaning unit 10c are provided.
  • the main wafer transfer device 26 is movable in the X direction and the Y direction, and can access the units 22, 24, 40. Further, as shown in FIG. 8, the main wafer transfer device 26 has wafer holding arms 27a, 27b, 27c for holding the wafer W. These three wafer holding arms 27a, 27b, and 27c are provided to be spaced from each other in the height direction. Each of the wafer holding arms 27a, 27b, and 27c can be rotated in the XY plane (the ⁇ direction) and can move in the vertical direction, and can be advanced and retracted independently of each other. On the other hand, each unit 22, 24, 40 is provided with an openable / closable window (not shown) for receiving the wafer W.
  • the main wafer transfer device 26 moves, and the wafer holding arms 27a, 27b, 27c rotate, move up and down, and move forward and backward, so that the wafers W held on the wafer holding arms 27a, 27b, 27c are transferred to the respective units. It can be carried in 22, 24, 40. In addition, the main wafer transfer device 26 can carry the wafer W onto the wafer holding arms 27a, 27b, 27c by the units 22, 24, and 40!
  • the cleaning unit 10c of the substrate processing system 10 includes two first delivery units 22a and 22b that are arranged in two upper and lower stages.
  • an openable / closable window (not shown) is provided on the first transfer unit 10b side of each of the first delivery units 22a and 22b.
  • the cleaning unit 10c and the first transport unit 10b communicate with each other through the window. Then, the wafer W held on the wafer holding arms 21a and 21b is carried into the first transfer unit 22 through this window, or the wafer W is transferred from the transfer unit 22 onto the wafer holding arms 21a and 21b. Can be carried out.
  • the second delivery unit 24 has substantially the same configuration as the first delivery unit 22 described above. ing. That is, as shown in FIG. 8, the cleaning unit 10c of the substrate processing system 10 includes two second delivery units 24a and 24b that are arranged in two upper and lower stages. In addition, an openable / closable window (not shown) is provided on the second transport unit 10d side of each delivery unit 24a, 24b. In other words, the cleaning unit 10c and the second transfer unit 10d communicate with each other through the window. Then, the wafer W is transferred between the second transfer unit 24 and the second wafer transfer device 28 (described later) through this window portion. Further, in the present embodiment, a total of eight substrate cleaning apparatuses (wafer cleaning units) 40a to 40h are arranged on the cleaning unit 10c, four in each of the upper and lower two layers.
  • the second transport unit 10d has substantially the same configuration as the first transport unit 10b described above. Specifically, as shown in FIG. 8, the second transport unit 10d has a space covered with a partition wall. A second wafer transfer device 28 is provided in this space. The second wafer transfer device 28 is adapted to transfer Ueno and W to / from the second delivery unit 24 of the cleaning unit 10c and to a third delivery unit 30 of the processing unit 10e described later. . As shown by the arrows in FIG. 7, the second wafer transfer device 28 is movable in the X direction and the Y direction, so that the second transfer unit 24 and the processing unit 10e described later can be accessed. . Further, as shown in FIG.
  • the second wafer transfer device 28 includes wafer holding arms 29a and 29b for holding the wafer W. These two wafer holding arms 29a and 29b are provided at intervals in the height direction. Each wafer holding arm 29a, 29b can rotate in the XY plane (the ⁇ direction in FIG. 7) and move in the Z direction, and can move forward and backward independently of each other. As the second wafer transfer device 28 moves and the wafer holding arms 29a and 29b rotate and move up and down, the wafer W held by the wafer holding arms 21a and 21b is transferred into the second delivery unit 24 or described later. Can be carried into the third delivery unit 30. Further, by the second wafer transfer device 28, the internal force of the second transfer unit 24 or the third transfer unit 30 can also carry the wafer W onto the wafer holding arms 29a and 29b.
  • the processing unit 10e will be described. As shown in FIG. 7, the processing unit 10e is provided with two etching processing apparatuses 32a and 32b that perform an etching process on the wafer W, spaced apart in the Y direction. Further, between the etching processing apparatuses 32a and 32b and the second transfer unit 10d, A total of four third delivery units 30a, 30b, 30c, and 30d, which are arranged so as to overlap each other in two upper and lower stages, are provided (see FIGS. 7 and 8).
  • Each third delivery unit 30a, 30b, 30c, 30d is provided with an openable / closable window (not shown) on the second transport unit 10d side, and the processing unit 10e and the 2 The communication part 10d communicates. Then, as described above, the wafer W held by the wafer holding arms 29a and 29b is carried into the third delivery unit 30 through the window, or from the inside of the third delivery unit 30 to the wafer holding arms 29a and 29b. Wafer W can be carried out.
  • openable and closable windows are provided on each of the third delivery units 30a, 30b, 30c, and 30d on the etching processing device 32 side and on the third delivery unit 30 side of the etching processing device 32, respectively. The wafer W is transferred between the etching processing apparatus 32 and the third transfer unit 30 through the window.
  • a carrier C storing, for example, 25 wafers W to be processed is mounted on the mounting table 11.
  • the window opening / closing mechanism 17 and the lid 13 of the carrier C are opened.
  • the first wafer transfer device 20 approaches and enters this carrier C, and, for example, the lower wafer holding arm 21b of the first wafer transfer device 20 receives one wafer from inside the carrier C through the window. Take up W. Thereafter, the wafer holding arm 21b moves backward and rotates, and the first wafer transfer device 20 moves, so that the carrier C force is also taken out, and the W force, for example, is transferred to the lower first transfer unit 22b.
  • the wafer W placed in the lower first delivery unit 22b is received by the main wafer transfer device 26 and transferred to the second transfer unit 24b.
  • the wafer W is held by, for example, the lower wafer holding arm 27c of the main wafer transfer device 26, and is brought into the lower second delivery unit 24b.
  • the wafer W placed in the lower second delivery unit 24 b is received by the second wafer delivery device 28 and transferred to the third delivery unit 30.
  • the wafer W is held by, for example, the lower wafer holding arm 29b of the second wafer transfer device 28, and is held to one of the third delivery units 30b and 30d arranged at the lower stage. Is included.
  • the wafer W placed in the lower third delivery units 30b and 30d is brought into the corresponding etching processing apparatus 32 and subjected to the etching process.
  • the wafer W that has been subjected to the etching process is again carried out to the third delivery unit 30.
  • Ueno and W are carried out to, for example, a third delivery unit different from the delivery unit used before being carried into the etching processing apparatus 32, that is, the upper third delivery units 30a to 30c.
  • the wafer W sent to the upper third delivery units 30 a and 30 c is received by the second wafer transfer device 28 and transferred to the second transfer unit 24. Specifically, the wafer W is held by the upper wafer holding arm 29a of the second wafer transfer device 28 and is brought into the upper second delivery unit 24a.
  • the wafer W sent into the second delivery unit 24 a in the upper stage is received by the main wafer transfer device 26 and is brought into one of the substrate cleaning devices 40. Then, the wafer W is subjected to the cleaning process described in detail later by the substrate cleaning apparatus 40. Specifically, the wafer W is held by, for example, a middle wafer holding arm 27b of the main wafer transfer device 26, and is sent into the substrate cleaning device 40 by the wafer holding arm 27b.
  • the wafer W that has been subjected to the cleaning process and the drying process is again received by the main wafer transfer device 26 and is brought into the first delivery unit 22.
  • the wafers W are held by, for example, the upper wafer holding arm 27a of the main wafer transfer device 26 and are brought into the first delivery unit 22 on the upper stage.
  • the wafer W sent into the upper first delivery unit 22a is received by the first wafer transfer device 20 and stored in the carrier C again.
  • the wafer W is held by, for example, the upper wafer holding arm 21a of the first wafer transfer device 20. In this way, a series of processes for one wafer W in the substrate processing system is completed.
  • each wafer transfer device 20, 26, 28 has a plurality of wafer holding arms, and a plurality of delivery units 22, 24, 30 are arranged so as to overlap each other.
  • Such a configuration is preferable in terms of production efficiency because weno and W are transferred in the opposite direction at the same time.
  • the opening time of the window of each unit is kept short and each unit is clean. It is preferable also when maintaining to.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the substrate cleaning apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the substrate cleaning apparatus in FIG.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the substrate cleaning apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the arrow B-B
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the substrate cleaning apparatus shown in FIG. It is the enlarged view of the area
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state before the wafer is carried into the cleaning tank in the substrate cleaning apparatus of FIG.
  • the substrate processing system 10 is provided with a total of eight substrate cleaning apparatuses 40, and each of the substrate cleaning apparatuses 40 is configured substantially the same.
  • each substrate cleaning device 40 has a sealed partition wall (one unit chamber) 60 that partitions the device into other device forces.
  • the partition wall 60 has an opening 60a and a partition wall mechanical shutter 60b for opening and closing the opening 60a. 2 to 6, the partition wall 60 is omitted.
  • the substrate cleaning apparatus 40 includes a substantially cylindrical cleaning tank 70 and a spin chuck (holding) that is rotatably provided in the cleaning tank 70 and holds the wafer W also with a back surface force. And a hollow motor (rotation drive unit) 52 that rotates the spin chuck 51. Above the spin chuck 51, there is provided a main nozzle 56 for supplying a wafer, which is held by the spin chuck 51, a chemical solution, pure water (DIW) or nitrogen gas (N2 gas) on the surface of W. ing.
  • DIW pure water
  • N2 gas nitrogen gas
  • a ring member (chemical solution storage section) for storing the chemical solution along the peripheral edge of the wafer W held by the spin chuck 51 and immersing the peripheral edge of the wafer W in the chemical liquid 53 Is provided.
  • the ring member 53 is connected to a chemical solution supply pipe (chemical solution supply unit) 54 for supplying a chemical solution to the ring member 53.
  • a brush mechanism 55 having a function of sliding the periphery of the wafer W held by the spin chuck 51 is installed on the outer periphery of the spin chuck 51.
  • a substantially cylindrical cleaning tank 70 is provided inside the partition wall 60.
  • the configuration of the cleaning tank 70 will be specifically described.
  • the cleaning tank 70 includes a substantially cylindrical inner cup 71 that can be moved up and down relative to the spin chuck 51 so as to selectively accommodate the spin chuck 51, and an inner cup. 71 and a substantially cylindrical outer chamber 72 provided so as to surround 71.
  • an opening 73 for loading and unloading Ueno and W is formed at a portion facing the opening 60 a of the partition wall 60, and a shutter 74 for opening and closing the opening 73 is installed in the opening 73.
  • the shutter 74 is formed in an annular shape, and an inclined surface 74a is formed on the inner side surface of the shutter 74. The inclined surface 74a expands downward so as to receive the chemicals scattered around the Ueno and W.
  • the shutter 74 moves up and down while sliding on a seal member 75 provided around the inner wall surface of the outer chamber 72 by an opening / closing mechanism (not shown), for example, a cylinder. Configured to be in close contact with bar 72.
  • an opening / closing mechanism for example, a cylinder. Configured to be in close contact with bar 72.
  • a cylindrical upper side wall 77 is formed on the upper portion of the outer chamber 72.
  • a nozzle opening 77a for allowing the main nozzle arm 57 to pass therethrough is formed in the upper side wall 77 at a position almost opposite to the opening 73.
  • Ceiling 78 has N2 gas (nitrogen gas), or an inlet for inducing a fluid DF for downflow such as clean air
  • N2 gas nitrogen gas
  • a plurality of, for example, five locations 78a are provided so as to surround the center of the ceiling 78 and the center.
  • the downflow fluid flows from above the wafer W to the motor surrounding cylinder. It flows between 69 (described later) and the side wall 71d, and is exhausted by an inner cup discharge passage 71c disposed under the inner cup 71.
  • the downflow fluid flows between the upper force of the wafer W and the inner wall 72 a of the outer chamber 72. It flows in and is exhausted by the outer chamber exhaust path 72c.
  • the outer chamber one discharge path 72 c is provided at the bottom of the outer chamber 72.
  • the outer chamber-one discharge path 72c exhausts the downflow fluid introduced from the introduction port 78a and discharges the droplets in the outer chamber 72.
  • the inner cup 71 is formed so as to surround the spin chuck 51.
  • the inner cup 71 surrounds the wafer W held by the spin chuck 51 (see FIG. 2) and the lower position below the wafer W (see FIG. 6). (See FIG. 4).
  • the inner cup 71 includes a substantially cylindrical side wall 71d and a bottom 71e formed along the lower end of the side wall 71d.
  • a connecting shaft 80 is connected to the inner cup 71 so as to extend downward, and the connecting shaft 80 is connected to a horizontal member 81. Further, the horizontal member 81 is connected to the lifting cylinder 82.
  • the elevating cylinder 82 allows the inner cup 71 to move up and down through the connecting shaft 80 and the horizontal member 81.
  • a circular opening 71f is provided at the center of the bottom 71e of the inner cup 71, and a motor surrounding cylinder 69 is disposed inside the opening 71f. Further, the chemical liquid received by the inner cup 71 passes through the opening 71f and is discharged to the lower inside of the bottom 71e. That is, an annular gap is formed between the inner side surface of the inner cup 71 and the outer side surface of the motor surrounding cylinder 69, and the chemical liquid received by the inner cup 71 passes through this gap and passes through the inner side. To be discharged from the cup discharge path 71c It has become.
  • the spin chuck (holding stand) 51 that holds the wafer W while holding the wafer W and the hollow motor (rotation drive unit) 52 that rotates the spin chuck 51 will be specifically described. .
  • the spin chuck 51 includes a holding plate 5 la for holding the wafer W and a rotating cylinder 5 lb connected to the lower side of the holding plate 51a.
  • the lower end of the rotary cylinder 51b is connected to the upper end of the shaft 52a of the air motor 52 !.
  • One or a plurality of through holes are provided in the holding plate 51a, and a suction unit (not shown) communicating with the through holes is disposed below the holding plate 51a.
  • the suction unit performs a suction operation so that the wafer W is attracted and held by the holding plate 51a.
  • the hollow motor 52 is accommodated in a hollow portion of a cylindrical motor surrounding cylinder 69.
  • the main nozzle 56 has a function of supplying chemical liquid, pure water (DIW), nitrogen gas (N2 gas) or the like to the surface of the wafer W held by the spin chuck 51.
  • a fluid supply path 59 such as a chemical solution or N2 gas is provided (see FIG. 1).
  • the fluid supply path 59 is open to the main nozzle 56 attached to the tip of the main nozzle arm 57.
  • the base end portion of the main nozzle arm 57 is connected to a rotary drive mechanism 61 disposed outside the cleaning tank 70, and the main nozzle arm 57 is centered on the base end by driving the rotary drive mechanism 61. It is designed to rotate in a horizontal plane.
  • the outer periphery of the spin chuck 51 extends along the peripheral edge of the wafer W held by the spin chuck 51.
  • the ring member 53 for storing the chemical solution is installed in a substantially horizontal state.
  • the wafer W held on the spin chuck 51 is immersed in the chemical stored in the ring member 53.
  • eight chemical liquid supply pipes 54 are connected to the ring member 53.
  • the ring member 53 is formed in an annular shape so as to surround the periphery of the wafer W, leaving the notch region 53p.
  • the ring member 53 is formed in a so-called “C” shape when viewed from above the cleaning tank 70!
  • FIG. 5 shows a detailed configuration of the ring member 53.
  • FIG. 5 is an enlarged view of region D in the longitudinal sectional view of the substrate cleaning apparatus of FIG.
  • the ring member 53 includes a substantially annular (C-shaped when viewed from above) base member 53a, a substantially annular main body member 53b attached to the upper surface of the base member 53a, and a main body A force is also configured with a substantially annular storage member 53c attached to the upper surface of the member 53b.
  • the base member 53a and the main body member 53b are fixed with respect to the cleaning tank 70.
  • the storage member 53c is detachable from the main body member 53b so that various types of storage members 53c can be appropriately attached to the main body member 53b according to the size and thickness of the wafer W. It is summer. By replacing the storage member 53c, it is possible to adjust the amount of the chemical stored by the storage member 53c.
  • the main body member 53b is provided with a chemical liquid supply path 53d that communicates with the chemical liquid supply pipe 54 and opens to the upper surface.
  • the storage member 53c is provided with a chemical liquid supply path 53e that communicates with the above-described chemical liquid supply path 53d and opens to the upper surface.
  • the chemical liquid sent from the chemical liquid supply pipe 54 is sent to the upper surface of the storage member 53c via the chemical liquid supply path 53d and the chemical liquid supply path 53e, and the upper surface of the storage member 53c is as shown by reference numeral M in FIG. It will be stored in the state.
  • the opening of the chemical solution supply path 53e on the upper surface of the storage member 53c is The chemical solution is positioned below the inner peripheral side of the wafer W so that the chemical solution does not scatter on the front surface side (upper surface side) of the wafer w.
  • the back surface of the wafer W and the upper surface of the main body member 53b are separated by, for example, 6.5 mm in the vertical direction.
  • the chemical solution supply path 53e of the storage member 53c extends so that the cross section is circular, and the diameter of this circular cross section is lmm.
  • the rear surface of the wafer W and the upper surface of the storage member 53c are separated by, for example, lmm in the vertical direction.
  • a part 53f of the upper surface of the storage member 53c has an upwardly tapered shape, which will be described in detail later.
  • One end of the chemical solution supply pipe 54 is connected to the ring member 53, and the other end is connected to the chemical solution supply source 54a for supplying a chemical solution such as hydrofluoric acid (hydrogen fluoride aqueous solution). Is connected.
  • An electric valve 54b is provided in the vicinity of the chemical supply source 54a in the chemical supply pipe 54, and the supply of the chemical is controlled by controlling the opening and closing of the electric valve 54b by a control computer 90 described later. It has been broken.
  • Eight chemical supply pipes 54 are provided for one ring member 53. As shown in Fig. 1, each chemical supply pipe 54 is connected to the ring member 53 at equal intervals while avoiding the notch region 53p. Has been.
  • the brush mechanism 55 includes a shaft portion 55a attached to a rotational drive mechanism 55e such as a motor and an actuator, a brush arm 55b, and a tip portion 55c.
  • the brush arm 55b is centered on the shaft portion 55a. It is free to rotate.
  • a rotating brush 55d is connected to the tip 55c of the brush mechanism 55 so as to be at substantially the same level as the weno and W held by the spin chuck 51.
  • a rotation control mechanism 55f such as a motor for rotating the rotary brush 55d is provided at the tip end portion 55c.
  • FIG. 4 shows a state where the rotating brush 55d is in a contact position such that the rotary brush 55d contacts the peripheral portion of the wafer W held by the spin chuck 51. In this state, the wafer W itself is rotated, and the rotating brush 55d is rotated at a rate of, for example, one rotation per second by the rotation driving mechanism 55f, so that the peripheral edge of the wafer W is rubbed.
  • the rotating brush 55d may be capable of supplying a chemical solution or pure water to the peripheral portion of Ueno and W.
  • the rotating brush 55d is also formed of a resin material force having a large number of small holes.
  • a supply pipe 55g having one end connected to the rotary brush 55d passes through a hollow rotary motor 55f and a rotary shaft (hollow shaft), and the other end of the supply pipe 55g.
  • Electric valves 55j and 55k are provided in the vicinity of the chemical solution supply source 55h and the pure water supply source 55i, respectively, and the opening and closing of the electric valves 55j and 55k is controlled by a control computer 90 described later. Yes.
  • a first nozzle 62 is provided above the ring member 53.
  • the first nozzle 62 includes a chemical solution nozzle 62a, a washing water nozzle 62b, and an inert gas nozzle 62c. These nozzles are arranged in the order of the chemical solution nozzle 62a, the cleaning water nozzle 62b, and the inert gas nozzle 62c in order from the closest peripheral edge force of the wafer W.
  • the chemical solution nozzle 62a discharges a chemical solution such as hydrofluoric acid to the peripheral portion on the upper surface side of the wafer W held by the spin chuck 51.
  • the inert gas nozzle 62c discharges an inert gas such as N2 gas to the peripheral portion on the upper surface side of the wafer W, and forms an air flow that flows radially outward on the upper surface side of the wafer W by the discharge of the inert gas. Then, the chemical M stored in the storage member 53c is prevented from flowing radially inward (left side in FIG. 5) on the upper surface side of the wafer W.
  • the cleaning water nozzle 62b discharges pure water to the peripheral portion on the upper surface side of the wafer W! /.
  • a part 53f of the surface of the storage member 53c has a taper shape that extends upward.
  • each supply pipe is provided with electric valves 62g, 62h, 62i.
  • the opening and closing of these electric valves 62g, 62h, 62i is controlled by a control computer 90 described later.
  • the first nozzle 62 is supported by the first nozzle arm 63, and the first nozzle arm 63 causes the first nozzle 62 to be positioned so that the tip is close to the peripheral edge of the wafer W. And a position away from the wafer W.
  • the first nozzle arm 63 is connected to a drive mechanism that can move the first nozzle arm 63 in the horizontal direction and control the cleaning range on the front surface side (upper surface side) of the wafer W by the first nozzle 62.
  • This drive mechanism can move the tip of the first nozzle 62 within a range indicated by an arrow E in FIG. 5, for example.
  • the main nozzle 56 may have the same function as the first nozzle 62. That is, instead of providing the first nozzle 62 and the first nozzle arm 63, the main nozzle arm 57 moves so that the main nozzle 56 is positioned close to the peripheral edge of the wafer W. In this state, the main nozzle 56 is moved to the wafer. An inert gas such as N2 gas, pure water, or a chemical solution may be discharged to the peripheral edge of W.
  • the second nozzles 66 are provided on the back side of the wafer W held by the spin chuck 51. As shown in FIG. 1, the second nozzles 66 are arranged at equal intervals. The second nozzle 66 discharges pure water to the vicinity of the peripheral edge on the back side of the wafer W held by the spin chuck 51. As shown in FIG. 3, the second nozzle 66 is connected to a pure water supply source 66a through a supply pipe. The supply pipe is provided with an electric valve 66b, and the opening and closing of the electric valve 66b is controlled by a control computer 90 described later.
  • each second nozzle 66 is supported by an annular support ring 64 provided outside the spin chuck 51 and below the wafer W.
  • An annular blocking ring 65 is disposed on the upper surface of the support ring 64.
  • the upper end of the blocking ring 65 Is slightly separated from the back surface of the wafer W held by the chuck 51. Specifically, the upper end of the blocking ring 65 is separated by, for example, 1 mm from the back surface of the wafer W, and the space between the back surface of the wafer W held by the spin chuck 51 and the support ring 64 is generally increased. It is blocked (compartment).
  • each functional element of the substrate cleaning apparatus 40 is connected via a signal line 91 to a control computer 90 that automatically controls the operation of the substrate cleaning apparatus 40.
  • the control computer 90 is also connected to a main wafer transfer device 26 that carries the wafer W in and out of the substrate cleaning device 40, and controls the main wafer transfer device 26.
  • the functional elements of the substrate cleaning device 40 are the hollow motor 52, the electric valve 54b for adjusting the supply of the chemical liquid to the chemical liquid supply pipe 54, the rotational drive mechanisms 55e and 55f of the brush mechanism 55, and the fluid supply path 59.
  • Fluid supply source for sending fluid (not shown), opening / closing mechanism (not shown) of partition mechanical shutter 60b, rotation drive mechanism 61, adjustment of each fluid supply to each nozzle 62a, 62b, 62c of first nozzle 62
  • the control computer 90 is typically a general-purpose computer that can realize an arbitrary function depending on a program (software) to be executed.
  • the control computer 90 has a central processing unit (CPU) 92, a circuit 93 that supports the central processing unit 92, and a recording medium 94 that stores a control program. By executing the control program, the control computer 90 allows each functional element of the substrate cleaning device 40 to be operated under various process conditions defined by a predetermined process recipe (the rotational speed of the spin chuck 51, the chemical solution to the ring member 53). The supply amount is controlled to be realized.
  • a recording medium that is fixedly provided on the control computer 90 or a recording medium that is detachably attached to a reading device provided on the control computer 90 and can be read by the reading device is used.
  • the recording medium 94 is a node disk drive in which a control program is installed by a service person of the substrate processing system 10 manufacturer.
  • the recording medium 94 is a removable disk such as a CD-ROM or DVD-ROM in which a control program is written, and such a removable disk is provided in the control computer 90. Read by an optical reader.
  • the recording medium 94 may be in the form of random access memory (RAM) or i ⁇ ROMAread only memory, and the recording medium 94 may be like a cassette-type ROM. Good.
  • any recording medium 94 known in the technical field of computers can be used as the recording medium 94.
  • the program recorded on the recording medium 94 controls the substrate cleaning apparatus 40 to execute the wafer W cleaning method as described in detail below.
  • the wafer W is etched by the etching processing devices 32a and 32b.
  • the wafer W is transferred from the second transfer unit 28 to the third transfer unit 30, and the wafer W is transferred from the third transfer unit 30 to the etching processing apparatuses 32a and 32b.
  • the wafer W brought into the etching processing apparatuses 32a and 32b in this way is subjected to the etching process in the etching processing apparatuses 32a and 32b.
  • the wafer W subjected to the etching process is again carried to the third delivery unit 30.
  • it is received by the second wafer transfer device 28 and transferred to the second delivery unit 24.
  • the wafer is received by the main wafer transfer device 26 and brought into the substrate cleaning device 40 by the main wafer transfer device 26.
  • the wafer holding arm 27b of the main wafer transfer device 26 holding the wafer W is moved from the opening 60a of the partition wall 60 and the opening 73 of the outer chamber 72 into the outer chamber 72. Let it enter. Then, the wafer W held by the wafer holding arm 27b is placed on the holding plate 51a of the spin chuck 51. After that, a suction device provided below the holding plate 51a performs a suction operation to adsorb the wafer W onto the holding plate 51a. In this way, the wafer W is held on the holding plate 51 a of the spin chuck 51.
  • the wafer holding arm 27 b After transferring the wafer W to the spin chuck 51, the wafer holding arm 27 b is retracted from the spin chuck 51 and is moved out of the outer chamber 72. After the wafer holding arm 27b exits, the opening 60a is closed by the shutter 60b. Then, the shutter 74 and the inner cup 71 are raised to a state as shown in FIG.
  • the rotation drive mechanism 61 is driven to rotate the main nozzle arm 57, and the main nozzle 56 at the tip of the main nozzle arm 57 is advanced into the inner cup 71 from the nozzle opening 77a.
  • the spin motor 51 is rotated at a low speed by driving the hollow motor 52, and the wafer W is rotated at a low speed integrally with the spin chuck 51.
  • the chemical solution is discharged from the main nozzle 56 to supply the chemical solution near the center of the upper surface of the wafer W.
  • the chemical solution supplied to the center of the wafer W flows to the outer peripheral edge side of the wafer W due to the centrifugal force generated by the rotation of the wafer W. In this way, the surface of the wafer W is processed by chemical treatment.
  • a downflow gas is introduced from the introduction port 78 a, and a downflow DF is formed in the water chamber 72.
  • a chemical solution having hydrofluoric acid power is supplied to the substantially annular ring member 53 through the chemical solution supply pipe 54.
  • the chemical M supplied from the chemical supply pipe 54 is sent to the surface of the storage member 53c through the chemical supply path 53d and the chemical supply path 53e.
  • the chemical solution M is stored on the storage member 53c by the surface tension of the chemical solution M itself so as to be sandwiched between the surface of the storage member 53c and the peripheral edge of the wafer W.
  • the first nozzle arm 63 is driven, and the discharge port of the first nozzle 62 attached to the tip of the first nozzle arm 63 is moved to a position close to the peripheral edge of the wafer W. Then, an inert gas such as N 2 gas is discharged from the inert gas nozzle 62 c of the first nozzle 62. By the air flow formed by the discharge of the inert gas, the chemical liquid M sent to the surface of the storage member 53c can be prevented from entering radially inward (center side) on the upper surface side of the wafer W.
  • an inert gas such as N 2 gas
  • a chemical liquid such as hydrofluoric acid is also discharged from the chemical nozzle 62a of the first nozzle 62 toward the peripheral edge of the wafer W.
  • the cleaning range can be controlled more.
  • the chemical nozzle 62a is provided radially outward of the wafer W with respect to the inert gas nozzle 62c. For this reason, the chemical liquid supplied from the chemical nozzle 62a does not enter inward (center side) in the radial direction due to the air flow of the inert gas discharged from the inert gas nozzle 62c.
  • the spin chuck 51 is rotated at a low speed by driving the hollow motor 52, and the wafer W is rotated at a low speed integrally with the spin chuck 51.
  • the peripheral portion of the wafer W is immersed in a chemical solution for a long time. It has become. For this reason, contaminants such as CFx polymer adhering to the peripheral edge of the wafer W are weakened in the adsorption force to the wafer W by being immersed in the chemical solution for a long time, and come to emerge from the wafer W.
  • the chemical process is performed by sending the chemical solution from the main nozzle 56 to the center of the surface of the wafer W, and the peripheral portion of the wafer is immersed in the chemical solution stored in the ring member 53.
  • the inner cup 71 is lowered so that the wafer W is surrounded by the outer chamber 72.
  • pure water is discharged from the cleaning water nozzle 62b of the first nozzle 62 toward the front peripheral edge of the wafer W, and an inert gas is discharged from the inert gas nozzle 62c. Furthermore, pure water is discharged from the second nozzle 66 in the vicinity of the periphery of the back of Weno and W. In this way, the chemical solution adhering to the wafer W is washed with pure water and poured.
  • the rotating brush 55d of the brush mechanism 55 continues to rotate while being in contact with the peripheral edge of the wafer W.
  • pure water is supplied from the rotating brush 55d to the peripheral portion of the wafer W by opening the electric valve 55k corresponding to the pure water supply source 55i. This makes it possible to further remove stains on the periphery of Ueno and W.
  • the rotating brush 55d of the brush mechanism 55 may be used only for the chemical solution treatment as described above, which need not be used for both the chemical solution treatment and the rinsing process with pure water. Further, in the chemical treatment, the rotating brush 55d is in a retracted state, and the rotating brush 55d comes into contact with the peripheral edge of the wafer W only when rinsing with pure water and slides on the peripheral edge of the wafer W. I started rubbing! / In either case Even so, the CFx and other contaminants adhering to the peripheral edge of the wafer W are immersed in the chemical solution, so that the adhesion to the wafer and W is weakened. Can be removed from the peripheral edge of the wafer W.
  • the pure water supplied to the wafer W is received by the outer chamber 72.
  • the pure water also drops between the side wall of the outer chamber 72 and the side wall 71d of the inner cup 71 to the lower part of the outer chamber 72 and is discharged outside the substrate cleaning apparatus 40 through the outer chamber one discharge path 72c. Is done.
  • the supply of pure water from the first nozzle 62 and the second nozzle 66 is stopped. Then, the discharge of the inert gas such as N2 gas from the inert gas nozzle 62c of the first nozzle 62 is continued to dry the wafer W. During the drying process, the spin chuck 51 and the wafer W are rotated at a higher speed than during the chemical process.
  • the supply of N2 gas or the like from the first nozzle 62 is stopped. Then, the first nozzle arm 63 is separated from the wafer W. Thereafter, the driving of the hollow motor 52 is stopped, and the rotation of the spin chuck 51 and the wafer W is stopped.
  • the shutter 74 is lowered to open the opening 73, and the wafer holding arm 27a of the main wafer transfer device 26 is moved from the opening 60a of the partition wall 60 and the opening 73 of the outer chamber 72 into the outer chamber 72. Let it enter.
  • the wafer W on the spin chuck 51 is held by the wafer holding arm 27a that has reached the spin chuck 51. In this way, the wafer W is transferred from the spin chuck 51 to the wafer holding arm 27a.
  • the internal force of the outer chamber 72 is also retracted from the wafer holding arm 27a, and the opening 73 is closed by the shutter 74. In this way, the wafer W that has been subjected to the cleaning process and the drying process is unloaded from the substrate cleaning apparatus 40.
  • the chemical solution is supplied to the ring member (chemical solution storage unit) 53 by the chemical solution supply pipe (chemical solution supply unit) 54 and stored in the ring member 53.
  • the peripheral edge of the wafer W held on the spin chuck (holding stand) 51 is immersed in the retained chemical solution, and the peripheral edge of the wafer W held on the spin chuck 51 by the rotating brush 55d. The part is rubbed. For this reason, the peripheral edge of the wafer W is long As a result of being immersed in the chemical solution, the adhesion force of the dirt adhering to the peripheral portion of the wafer W to the wafer W is weakened. Since the dirt with weak adhesion to the wafer w is rubbed by the rotating brush 55d, the dirt attached to the peripheral edge of the wafer W can be removed.
  • the main nozzle 56 has the function of the first nozzle 62. You may be connected. That is, by adjusting the position of the main nozzle arm 57, the main nozzle 56 can be positioned at both the central portion and the peripheral portion of the wafer W. When performing, the main nozzle 56 may move to the vicinity of the peripheral edge of the wafer W and discharge an inert gas, a chemical solution, or the like to the peripheral edge.
  • the substrate cleaning apparatus 40 is configured in the same system as the etching processing apparatus 32. However, the substrate cleaning apparatus 40 may be used alone.
  • the force described in the case where the substrate cleaning apparatus 40 of the present invention is applied to a semiconductor wafer cleaning apparatus is not limited to this.
  • the substrate is not limited to a semiconductor wafer, and may be another glass substrate for LCD or a CD substrate.

Landscapes

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Description

明 細 書
基板洗浄装置、基板洗浄方法、基板処理システムならびに記録媒体 技術分野
[0001] 本発明は、半導体ウェハ等の被処理基板の洗浄を行うための基板洗浄装置、基板 洗浄方法、この基板洗浄装置を備えた基板処理システム、ならびにこの基板洗浄装 置に用いられる記録媒体に関し、とりわけ、被処理基板の周縁部に残留する汚れを 除去することができる基板洗浄装置、基板洗浄方法、この基板洗浄装置を備えた基 板処理システム、ならびにこの基板洗浄装置に用いられる記録媒体に関する。
背景技術
[0002] 一般に、半導体デバイスの製造工程にお!/ヽては、被処理基板としての半導体ゥェ ハゃ LCD用ガラス基板等（以下、ウェハ等という）に付着するレジスト、パーティクル、 有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーシヨン (汚染物、以下単に汚れともいう）を 除去するために基板洗浄装置が用いられて！/ヽる。ウェハ等を洗浄する基板洗浄装置 の一つとして、例えばスピン式のものが知られている。
[0003] 従来のこの種のスピン式の基板洗浄装置は、洗浄槽内に配設される保持手段であ るスピンチャックにてウェハを保持するとともに、スピンチャックを低速回転させた状態 で、ウェハの表面に薬液および純水を順に供給して、薬液処理およびリンス処理を 順に行い、その後、スピンチャックを高速回転させて乾燥処理を行っている（例えば、 特開 2001— 160546号公報等参照)。
[0004] また、ウェハの周縁部（エッジ部）の洗浄処理を行うために、ウェハを回転させなが ら、このウェハの周縁部に洗浄水等の処理液を供給しつつ回転ブラシ等でこの周縁 部を摺擦する方法が知られている (例えば、特開平 6— 45302号公報等参照)。
[0005] し力しながら、例えば上記の特開 2001— 160546号公報に示すような方法でゥェ ハの表面の薬液処理を行った場合でも、当該ウェハの周縁部は完全にクリーニング されない場合がある。すなわち、ウェハが基板洗浄装置に送られる前にこのウェハに 対してエッチング処理が施される場合には、当該エッチング処理によりウェハの表面 に付着した CFxポリマー等の汚れのうち、ウェハの周縁部に付着した汚れは、前述 の薬液処理においてウェハの表面中心部に送られる薬液では完全に除去すること ができない。
[0006] また、エッチング処理によりウェハの表面に付着した CFxポリマー等の汚れは、この ウェハの周縁部に固くこびりついている。このため、特開平 6— 45302号公報に示す ような方法を用い、回転ブラシ等でウェハの周縁部を摺擦した場合でも、この汚れを ウェハの周縁部から引き剥がすことは容易ではないという問題がある。 発明の開示
[0007] 本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、被処理基板の周縁部に付 着する汚れを除去することができる基板洗浄装置、基板洗浄方法、基板処理システ ムならびに記録媒体を提供することにある。
[0008] 本発明は、洗浄槽と、前記洗浄槽内に回転自在に設けられ、被処理基板を保持す る保持台と、前記保持台を回転させる回転駆動部と、前記保持台に保持された被処 理基板の周縁部に沿って薬液を貯留してこの被処理基板の周縁部を薬液に浸すた めの薬液貯留部と、前記薬液貯留部に接続され、当該薬液貯留部に前記薬液を供 給する薬液供給部と、前記保持台に保持された被処理基板の周縁部を摺擦するブ ラシと、を備えたことを特徴とする基板洗浄装置である。
このような基板洗浄装置によれば、薬液貯留部に薬液を貯留することにより、被処 理基板の周縁部が長時間薬液に浸されることとなり、この被処理基板の周縁部に付 着した汚れの当該被処理基板に対する付着力が弱くなる。そして、この被処理基板 に対する付着力が弱くなつた汚れをブラシにより摺擦しているので、被処理基板の周 縁部に付着する汚れを除去することができる。
[0009] 本発明の基板洗浄装置においては、前記薬液供給部から前記薬液貯留部に供給 される薬液はフッ化水素酸 (フッ化水素の水溶液)であることが好ま 、。
このような基板洗浄装置によれば、被処理基板の周縁部に付着した汚れはフツイ匕 水素酸に浸されることにより被処理基板に対する付着力がより一層弱まることとなり、 被処理基板の周縁部に付着する汚れを除去することができる。
[0010] 本発明の基板洗浄装置においては、前記ブラシは、前記薬液供給部により前記薬 液貯留部に薬液が供給されてこの薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周 縁部が浸された際に当該周縁部を摺擦することが好ましい。
このような基板洗浄装置によれば、被処理基板の周縁部に付着した汚れを薬液に 浸す動作とこの汚れをブラシにより除去する動作とを同時に行うことにより、薬液によ つて付着力が弱くなつた汚れをすぐに除去することができ、被処理基板の周縁部に 付着する汚れを除去することができる。
[0011] 本発明の基板洗浄装置においては、前記ブラシは、前記保持台に保持された被処 理基板の周縁部に当接する当接位置と、この周縁部力 離間する待避位置との間で 往復移動自在となっており、当該ブラシが当接位置にある状態で前記回転駆動部に より回転する被処理基板の周縁部がブラシにより摺擦されることが好ましい。
このような基板洗浄装置によれば、ブラシにより被処理基板の周縁部の摺擦を行う か否かを、当該被処理基板に対する処理状況に応じて選択することができ、必要な ときのみにおいてブラシによる被処理基板の周縁部の摺擦を行うこともできる。
[0012] 本発明の基板洗浄装置においては、前記薬液貯留部の上方に、前記保持台に保 持された被処理基板の上面側の周縁部にガスを吐出してこのガスの吐出により被処 理基板の上面側で半径方向外方に流れる気流を形成する第 1ノズルが設けられてい てもよい。
このような基板洗浄装置によれば、第 1ノズル力も被処理基板の周縁部に向力つて ガスを吐出することにより、薬液貯留部に貯留された薬液が被処理基板の上面側の 半径方向内方に流れることを抑止することができる。
[0013] 本発明の基板洗浄装置においては、前記第 1ノズルは、前記保持台に保持される 被処理基板の周縁部に対して水を更に供給することができるようになって!/、てもよ!/ヽ このような基板洗浄装置によれば、被処理基板のリンス工程にぉ ヽて当該被処理 基板の周縁部にも十分に水を供給することができる。
[0014] 本発明の基板洗浄装置においては、前記第 1ノズルは、前記保持台に保持される 被処理基板の周縁部に対して薬液を更に供給することができるようになつていてもよ い。
このような基板洗浄装置によれば、被処理基板の上面側の周縁部に対して更に薬 液を供給することができ、被処理基板の周縁部に付着する汚れを除去することができ る。
[0015] 本発明の基板洗浄装置においては、前記保持台に保持される被処理基板の裏面 側に、当該被処理基板の周縁部近傍に水を供給する第 2ノズルが設けられているこ とが好ましい。
このような基板洗浄装置によれば、被処理基板のリンス工程にぉ ヽて当該被処理 基板の裏面側にも十分に水を供給することができる。
[0016] 本発明の基板洗浄装置においては、前記薬液貯留部は、切り欠き領域を残して被 処理基板の周縁部を囲むよう環状に形成され、前記ブラシは前記薬液貯留部の切り 欠き領域に配設されることが好まし 、。
このような基板洗浄装置によれば、薬液貯留部はブラシと衝突することなしに被処 理基板の周縁部の大部分を囲むことができ、被処理基板が回転している間、この被 処理基板が薬液に浸る時間を長くすることができる。
[0017] 本発明は、上述の基板洗浄装置と、当該基板洗浄装置に連結され、被処理基板に 対してエッチング処理を行うエッチング処理装置と、を備えたことを特徴とする基板処 理システムである。
[0018] 本発明は、保持台により被処理基板を保持する工程と、前記保持台を回転させる 工程と、薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を浸す工程 と、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、を備えたことを特徴とする基 板洗浄方法である。
このような基板洗浄方法によれば、被処理基板の周縁部を長時間薬液に浸し、この 被処理基板の周縁部に付着した汚れの当該被処理基板に対する付着力を弱くして いる。そして、この被処理基板に対する付着力が弱くなつた汚れをブラシにより摺擦 して ヽるので、被処理基板の周縁部に付着する汚れを除去することができる。
[0019] このような基板洗浄方法にぉ ヽては、前記ブラシは、前記薬液貯留部に貯留された 薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に当該周縁部を摺擦することが好ましい。
[0020] 上述の問題を解決するために、基板洗浄装置の制御コンピュータにより実行するこ とが可能なプログラムであって、当該プログラムを実行することにより、前記制御コンビ ユータが前記基板洗浄装置を制御して基板洗浄方法を実行させるものにおいて、前 記基板洗浄方法が、保持台により被処理基板を保持する工程と、前記保持台を回転 させる工程と、薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を浸す 工程と、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、を実施するものである ことを特徴とするプログラムを用いてもょ 、。
[0021] このようなプログラムにおいては、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程 は、前記薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に実施 されることが好ましい。
[0022] 本発明は、基板洗浄装置の制御コンピュータにより実行することが可能なプロダラ ムが記録された記録媒体であって、当該プログラムを実行することにより、前記制御コ ンピュータが前記基板洗浄装置を制御して基板洗浄方法を実行させるものにおいて 、前記基板洗浄方法が、保持台により被処理基板を保持する工程と、前記保持台を 回転させる工程と、薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を 浸す工程と、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、を実施するもので あることを特徴とする記録媒体である。
[0023] このような記録媒体においては、ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程 は、前記薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に実行 されることが好ましい。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]本発明による基板洗浄装置の構成を示す概略横断面図である。
[図 2]図 1の基板洗浄装置の A— A矢視による縦断面図である。
[図 3]図 1の基板洗浄装置の B—B矢視による縦断面図である。
[図 4]図 1の基板洗浄装置の C— C矢視による縦断面図である。
[図 5]図 2の基板洗浄装置の領域 Dの拡大図である。
[図 6]図 2の基板洗浄装置において、ウェハを洗浄槽内に搬入する前の状態を示す 縦断面図である。
[図 7]基板処理システムの構成を示す概略上面図である。
[図 8]図 7の基板処理システムの概略側面図である。 [図 9]図 1の基板洗浄装置に接続される制御コンピュータの概略を説明するための説 明用ブロック図である。
[図 10]図 4の基板洗浄装置におけるブラシ機構の構成の詳細を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
以下に示す実施の形態においては、本発明による基板洗浄装置を、略円板状の 輪郭を有する半導体ウェハ等の被処理基板の薬液処理、リンス処理 (濯ぎ処理)およ び乾燥処理を行うための洗浄ユニットとして用い、エッチング装置とともに基板処理シ ステムに組み込んだ例を示している。しカゝしながら、当然に、本発明による基板洗浄 装置および基板洗浄方法は、このような適用に限定されるものではな 、。
[0026] 図 1乃至図 10は、本発明による基板洗浄装置 40の一実施の形態を示す図である。
このうち、まず図 7および図 8を用いて基板洗浄装置 40が組み込まれた基板処理シ ステムの全体的な構成および処理方法について説明する。なお、図 7は基板処理シ ステム 10の構成を示す概略上面図であり、図 8は、図 7の基板処理システム 10の概 略側面図である。
[0027] 図 7および図 8に示すように、基板処理システム 10は、処理前および処理後の半導 体ウェハ W (以下、ウェハ Wという）が載置される載置部 10aと、ウェハ Wに対して例 えばエッチング等の処理を行う処理部 10eとを備えている。また、載置部 10aと処理 部 10eとの間には、この処理部 10eにおいて処理が施されたウェハ Wを洗浄するた めの洗浄部 10cが設けられている。また、載置部 10aと洗浄部 10cとの間には、これ らの間でウェハ Wの受け渡しを担う第 1搬送部 10bが配置されている。同様に、洗浄 部 10cと処理部 10eとの間には、これらの間でウェハ Wの受け渡しを担う第 2搬送部 1 Odが配置されている。
以下、基板処理システム 10の各構成要素について詳述する。
[0028] まず、載置部 10aについて説明する。載置部 10aにおいて、基板処理システム 10 は載置台 11を備えている。この載置台 11には、エッチング等の処理を行うべきゥェ ハ Wを収納するためのキャリア Cが着脱自在に取り付けられるようになって!/、る。 図 7および図 8に示すように、本実施の形態においては、載置台 11に 3つのキヤリ ァ Cが載置されるようになっている。各キャリア Cには蓋体 13が設けられており、この 蓋体 13を開くことによって、その内部にウェハ Wを収納することができるようになって いる。各キャリア C内には、複数の、具体的には例えば 25枚の処理前のウエノ、 Wが 所定間隔を空けて収納されるようになっている。本実施の形態において、ウェハ Wは 表面（半導体デバイスが形成される処理面）が上面となるようにして、略水平状態でキ ャリア C内に収納されている。
[0029] 次に、第 1搬送部 10bについて説明する。図 8に示すように、第 1搬送部 10bは区 画壁に覆われた空間を有している。そして、キャリア Cとの間で、ならびに洗浄部 10c の受け渡しユニット 22 (後述）との間でウェハ Wの受け渡しをそれぞれ行う第 1ウェハ 搬送装置 20がこの空間内に設置されている。図 7に示すように、載置部 10aと第 1搬 送部 10bとの間に設けられた区画壁 15には窓部（開口）が形成されており、また、こ の窓部の開閉を行うため、シャッター等力もなる窓部開閉機構 17が設けられている。 また、キャリア Cを載置台 11に取り付けた場合、キャリア Cの蓋体 13が区画壁 15の窓 部の近傍に位置するようになっている。なお、窓部開閉機構 17が窓部の開閉を行う 際に、キャリア Cの蓋体 13を同時に開閉することができるようになつていることが好ま しい。
[0030] 図 7に示すように、第 1ウェハ搬送装置 20は X方向および Y方向（ともに水平方向） に移動可能であり、キャリア C、および洗浄部 10cの受け渡しユニット 22 (後述）ヘアク セスすることができるようになつている。また、図 8に示すように、第 1ウェハ搬送装置 2 0は、ウェハ Wを保持するためのウェハ保持アーム 21a、 21bを有している。これらの 2本のウェハ保持アーム 21a、 21bは、高さ方向において間隔を空けて設けられてい る。各ウェハ保持アーム 21a、 21bは、水平面である X—Y平面内（図 7の Θ方向）で 回転可能、かつ Z方向（鉛直方向）へ移動可能となっており、さらに互いに独立して 進退自在となっている。第 1ウェハ搬送装置 20が移動するとともに、ウェハ保持ァー ム 21a、 21bが回転、昇降および進退運動を行うことにより、ウェハ保持アーム 21a、 21bに保持されたウェハ Wをキャリア C内または受け渡しユニット 22内に運び入れる ことができるようになつている。また、この第 1ウェハ搬送装置 20においては、キャリア C内または受け渡しユニット 22内力もウェハ保持アーム 21a、 21b上へウェハ Wを運 び出すこともできるようになって!/、る。
[0031] 次に、洗浄部 10cについて説明する。図 8に示すように、洗浄部 10cは区画壁に覆 われた空間を有している。図 7に示すように、この区画壁に覆われた空間内において 、基板処理システム 10は、第 1搬送部 10bに接続する第 1受け渡しユニット 22と、第 2 搬送部 10dに接続する第 2受け渡しユニット 24と、基板洗浄装置 (ウェハ洗浄ュ-ッ ト) 40と、洗浄部 10c内でウェハ Wを搬送するための主ウェハ搬送装置 26とを備えて いる。
[0032] 主ウェハ搬送装置 26は、 X方向および Y方向に移動可能であり、各ユニット 22、 24 、 40へアクセスすることができるようになつている。また、図 8に示すように、主ウェハ 搬送装置 26は、ウェハ Wを保持するためのウェハ保持アーム 27a、 27b、 27cを有し ている。これらの 3本のウェハ保持アーム 27a、 27b, 27cは、高さ方向において互い に間隔を空けて設けられている。各ウェハ保持アーム 27a、 27b、 27cは、 X—Y平面 内（ Θ方向）で回転可能、かつ Ζ方向へ移動可能であり、さらに互いに独立して進退 可能となっている。一方、各ユニット 22、 24、 40には、それぞれウェハ Wを受け入れ るための開閉自在な窓部（図示せず）が設けられている。そして、この主ウェハ搬送 装置 26が移動するとともに、ウェハ保持アーム 27a、 27b, 27cが回転、昇降および 進退運動を行うことにより、ウェハ保持アーム 27a、 27b, 27cに保持されたウェハ W を各ユニット 22、 24、 40内に運び入れることができるようになつている。また、この主 ウエノヽ搬送装置 26により、各ユニット 22、 24、 40力らゥエノヽ保持アーム 27a、 27b, 2 7c上へウェハ Wを運び出すことができるようになって!/、る。
[0033] 図 8に示すように、基板処理システム 10の洗浄部 10cは、上下二段に重ねて配置さ れた 2つの第 1の受け渡しユニット 22a、 22bを備えている。また、各第 1受け渡しュ- ット 22a、 22bの第 1搬送部 10b側には開閉自在の窓部（図示せず）が設けられてい る。すなわち、この窓部を介して洗浄部 10cと第 1搬送部 10bとが連通するようになつ ている。そして、この窓部を介し、ウェハ保持アーム 21a、 21bに保持されたウェハ W を第 1受け渡しユニット 22内に運び入れること、あるいは受け渡しユニット 22からゥェ ハ保持アーム 21a、 21b上へウェハ Wを運び出すことができる。
[0034] 第 2受け渡しユニット 24は、上述した第 1受け渡しユニット 22と略同様の構成となつ ている。すなわち、図 8に示すように、基板処理システム 10の洗浄部 10cは、上下二 段に重ねて配置された 2つの第 2受け渡しユニット 24a、 24bを備えている。また、各 受け渡しユニット 24a、 24bの第 2搬送部 10d側には開閉自在の窓部（図示せず）が 設けられている。すなわち、この窓部を介して洗浄部 10cと第 2搬送部 10dとが連通 するようになつている。そして、この窓部を介して、第 2受け渡しユニット 24と第 2ゥェ ハ搬送装置 28 (後述）との間でウェハ Wの受け渡しが行われるようになって 、る。 また、本実施の形態においては、洗浄部 10cに、合計 8つの基板洗浄装置（ウェハ 洗浄ユニット） 40a〜40h力 それぞれ 4個ずつ上下 2段に重ねて配置されて!、る。
[0035] 次に、第 2搬送部 10dについて説明する。第 2搬送部 10dは、上述した第 1搬送部 10bと略同様の構成となっている。具体的には、図 8に示すように、第 2搬送部 10dは 区画壁に覆われた空間を有している。この空間内に第 2ウェハ搬送装置 28が設けら れている。第 2ウェハ搬送装置 28は、洗浄部 10cの第 2受け渡しユニット 24との間で 、および後述する処理部 10eの第 3受け渡しユニット 30との間でウエノ、 Wの受け渡し を行うようになっている。図 7の矢印に示すように、第 2ウェハ搬送装置 28は X方向お よび Y方向に移動可能であり、第 2受け渡しユニット 24および後述の処理部 10eヘア クセスすることができるようになつている。また、図 8に示すように、第 2ウェハ搬送装置 28はウェハ Wを保持するためのウェハ保持アーム 29a、 29bを有している。これらの 2本のウェハ保持アーム 29a、 29bは高さ方向に間隔を空けて設けられている。各ゥ ェハ保持アーム 29a、 29bは、 X— Y平面内（図 7の Θ方向）で回転可能、かつ Z方向 へ移動可能であり、さらに互いに独立して進退自在となっている。第 2ウェハ搬送装 置 28が移動するとともに、ウェハ保持アーム 29a、 29bが回転および昇降運動を行う ことにより、ウェハ保持アーム 21a、 21bに保持されたウェハ Wを第 2受け渡しユニット 24内または後述の第 3受け渡しユニット 30内に運び入れることができる。また、この 第 2ウェハ搬送装置 28により、第 2受け渡しユニット 24内または第 3受け渡しユニット 30内力もウェハ保持アーム 29a、 29b上へウェハ Wを運び出すことができる。
[0036] 次に、処理部 10eについて説明する。図 7に示すように、処理部 10eには、ウェハ Wにエッチング処理を施すエッチング処理装置 32a、 32bが Y方向に離間して 2っ設 けられている。また、各エッチング処理装置 32a、 32bと第 2搬送部 10dとの間に、そ れぞれ上下 2段に重ねて配置された合計 4つの第 3受け渡しユニット 30a、 30b、 30c 、 30dが設けられている（図 7および図 8参照）。各第 3受け渡しユニット 30a、 30b、 3 0c、 30dには、第 2搬送部 10d側に開閉自在の窓部（図示せず）が設けられており、 この窓部を介して処理部 10eと第 2搬送部 10dとが連通するようになっている。そして 、上述のようにこの窓部を介してウェハ保持アーム 29a、 29bに保持されたウェハ W を第 3受け渡しユニット 30に運び入れること、あるいは第 3受け渡しユニット 30内から ウェハ保持アーム 29a、 29b上へウェハ Wを運び出すことができる。同様に、各第 3 受け渡しユニット 30a、 30b、 30c、 30dのエッチング処理装置 32側、およびエツチン グ処理装置 32の第 3受け渡しユニット 30側のそれぞれに開閉自在の窓部（図示せ ず）が設けられており、この窓部を介してエッチング処理装置 32および第 3受け渡し ユニット 30間におけるウェハ Wの受け渡しが行われるようになっている。
[0037] 次に、このような基板処理システム 10によるウェハ Wの全体的な処理方法について 説明する。
[0038] まず、処理されるべきウェハ Wを例えば 25枚収納したキャリア Cが載置台 11に取り 付けられる。次に、窓部開閉機構 17およびキャリア Cの蓋体 13が開かれる。このキヤ リア Cに対して第 1ウェハ搬送装置 20が接近および進入を行い、第 1ウェハ搬送装 置 20の例えば下段のウェハ保持アーム 21bが、窓部を介してキャリア C内から 1枚の ウェハ Wを取り上げる。その後、このウェハ保持アーム 21bが後退するとともに回転し 、また、第 1ウェハ搬送装置 20が移動することによって、キャリア C力も取り出されたゥ エノ、 W力 例えば下段の第 1受け渡しユニット 22bへ搬送される。
[0039] 次に、下段の第 1受け渡しユニット 22b内に載置されたウェハ Wは、主ウェハ搬送 装置 26によって受け取られ、第 2受け渡しユニット 24bへ搬送される。具体的には、ゥ ェハ Wは、例えば主ウェハ搬送装置 26の下段のウェハ保持アーム 27cによって保 持され、下段の第 2受け渡しユニット 24bへ持ち込まれる。
[0040] その後、下段の第 2受け渡しユニット 24b内に載置されたウェハ Wは、第 2ウェハ搬 送装置 28によって受け取られ、第 3受け渡しユニット 30へ搬送される。具体的には、 ウェハ Wは、例えば第 2ウェハ搬送装置 28の下段のウェハ保持アーム 29bによって 保持され、いずれか一方の下段に配置された第 3受け渡しユニット 30b、 30dへ持ち 込まれる。
[0041] 次に、下段の第 3受け渡しユニット 30b、 30d内に載置されたウェハ Wは、対応する エッチング処理装置 32に持ち込まれ、エッチング処理を受ける。
[0042] エッチング処理が施されたウェハ Wは、再び第 3受け渡しユニット 30へ運び出され る。具体的には、ウエノ、 Wは、例えばエッチング処理装置 32への搬入前に用いられ た受け渡しユニットとは異なる第 3の受け渡しユニット、すなわち上段の第 3受け渡し ユニット 30aゝ 30cへ運び出される。
[0043] その後、上段の第 3受け渡しユニット 30a、 30cに送られたウェハ Wは、第 2ウェハ 搬送装置 28により受け取られ、第 2受け渡しユニット 24へ搬送される。具体的には、 ウェハ Wは第 2ウェハ搬送装置 28の上段のウェハ保持アーム 29aによって保持され 、上段の第 2受け渡しユニット 24aへ持ち込まれる。
[0044] 次に、上段の第 2受け渡しユニット 24a内に送られたウェハ Wは、主ウェハ搬送装 置 26により受け取られ、いずれかの基板洗浄装置 40内へ持ち込まれる。そして、こ の基板洗浄装置 40により、後に詳述するような洗浄処理がウェハ Wに対して施され る。具体的には、ウェハ Wは、例えば主ウェハ搬送装置 26の中段のウェハ保持ァー ム 27bにより保持され、このウェハ保持アーム 27bにより基板洗浄装置 40内へ送られ る。
洗浄処理および乾燥処理が施されたウェハ Wは再び主ウェハ搬送装置 26に受け 取られ、第 1受け渡しユニット 22へ持ち込まれる。この場合、ウエノ、 Wは、例えば主ゥ ェハ搬送装置 26の上段のウェハ保持アーム 27aにより保持され、上段の第 1受け渡 しユニット 22へ持ち込まれる。
[0045] その後、上段の第 1受け渡しユニット 22a内に送られたウェハ Wは、第 1ウェハ搬送 装置 20によって受け取られ、再びキャリア C内へ収納される。この際に、ウェハ Wは、 例えば第 1ウェハ搬送装置 20の上段のウェハ保持アーム 21aにより保持される。この ようにして、基板処理システムにおける、 1枚のウェハ Wに対する一連の処理が終了 する。
[0046] なお、上述の処理において各ユニット内からウェハ Wが搬出されるあるいは各ュ- ット内へウェハ Wが搬入される場合には、当然ながら、当該ユニットに設けられた窓 部は開いた状態となり、それ以外の場合には、この窓部は閉じた状態となっている。 また、以上のようなキャリア C力ものウェハ Wの搬送は順次行われ、空いているエッチ ング処理装置 32内に順次ウェハ Wが持ち込まれてエッチング処理が順次施されると ともに、空いている基板洗浄装置 40に順次ウェハ Wが持ち込まれて洗浄処理および 乾燥処理が行われる。また、各ウェハ搬送装置 20、 26、 28が複数のウェハ保持ァ ームを有しており、各受け渡しユニット 22、 24、 30が上下に重なるよう複数配置され ている。このような構成は、反対方向へのウエノ、 Wの受け渡しが同時に行われるので 生産効率上好ましぐまた、各ユニットの窓部の開口時間を短時間に抑えて各ュニッ ト内を清浄な状態に維持する上でも好ましい。
[0047] 次に、本発明に係る基板洗浄装置 40の一実施の形態について、図 1乃至図 6を用 いて説明する。なお、図 1は、本発明による基板洗浄装置の構成を示す概略横断面 図であり、図 2は、図 1の基板洗浄装置の A— A矢視による縦断面図であり、図 3は、 図 1の基板洗浄装置の B— B矢視による縦断面図であり、図 4は、図 1の基板洗浄装 置の C C矢視による縦断面図であり、図 5は、図 2の基板洗浄装置の領域 Dの拡大 図である。また、図 6は、図 2の基板洗浄装置において、ウェハを洗浄槽内に搬入す る前の状態を示す縦断面図である。
[0048] 上述のように、基板処理システム 10には合計 8台の基板洗浄装置 40が配設されて おり、各基板洗浄装置 40は略同一に構成されている。図 1に示すように、各基板洗 浄装置 40は、当該装置を他の装置力も区画する密閉構造の隔壁 (ユニットチャンバ 一） 60をそれぞれ有している。この隔壁 60は、開口 60aおよび当該開口 60aを開閉 するための隔壁メカシャッター 60bを有している。なお、図 2乃至図 6において、隔壁 60は省略されている。
[0049] 図 1および図 2に示すように、基板洗浄装置 40は、略円筒形の洗浄槽 70と、洗浄 槽 70内に回転自在に設けられ、ウェハ Wを裏面力も保持するスピンチャック (保持台 ) 51と、スピンチャック 51を回転させる中空モータ（回転駆動部） 52とを備えている。 また、スピンチャック 51の上方には、当該スピンチャック 51により保持されるウエノ、 W の表面に薬液、純水（DIW)ある ヽは窒素ガス (N2ガス）等を供給する主ノズル 56が 設けられている。この主ノズル 56は水平面内で揺動自在の主ノズルアーム 57に取り 付けられている。また、スピンチャック 51の周外方には、このスピンチャック 51に保持 されたウェハ Wの周縁部に沿って薬液を貯留してこのウェハ Wの周縁部を薬液に浸 すリング部材 (薬液貯留部） 53が設けられている。このリング部材 53には、当該リング 部材 53に薬液を供給する薬液供給管 (薬液供給部） 54が接続されて ヽる。さらに、 図 1および図 4に示すように、スピンチャック 51の周外方には、このスピンチャック 51 に保持されたウェハ Wの周縁部を摺擦する機能を有するブラシ機構 55が設置され ている。
このような基板洗浄装置 40の各構成要素について、以下に詳述する。
[0050] 図 1に示すように、隔壁 60の内部には略円筒形の洗浄槽 70が設けられている。ま ず、この洗浄槽 70の構成について具体的に説明する。
図 2および図 6に示すように、洗浄槽 70は、スピンチャック 51を選択的に収容すベ く当該スピンチャック 51に対して相対的に昇降可能な略円筒形のインナーカップ 71 と、インナーカップ 71を囲むよう設けられた略円筒形のアウターチャンバ一 72とから 構成されている。アウターチャンバ一 72における隔壁 60の開口 60aと対向する部位 には、ウエノ、 Wを搬入出させるための開口 73が形成されており、この開口 73を開閉 するシャッター 74が当該開口 73に設置されている。シャッター 74は環状に形成され ており、その内側面には、ウエノ、 Wの周囲に飛散した薬液等を受け止めるための下 方側に拡開する傾斜面 74aが形成されている。また、シャッター 74は、図示しない開 閉機構、例えばシリンダによってアウターチャンバ一 72の内壁面に周設されたシー ル部材 75に摺擦しつつ昇降し、閉鎖時において Oリング 76を介してアウターチャン バー 72に密接されるよう構成されている。シャッター 74により開口 73が閉塞された場 合は、アウターチャンバ一 72内部の雰囲気は当該開口 73から外部に漏出すること はない。
[0051] アウターチャンバ一 72の上部には、円筒状の上部側壁 77が形成されている。この 上部側壁 77における、開口 73とほぼ反対側の位置には、主ノズルアーム 57を通過 させるためのノズル用開口 77aが形成されて 、る。
また、上部側壁 77の上端部は天井 78によって塞がれている。天井 78には、 N2ガ ス（窒素ガス)ある 、はクリーンエア等のダウンフロー用の流体 DFを誘導する導入口 78aが、天井 78の中央と、中央を囲むように複数例えば 5箇所に設けられている。
[0052] そして、図 2に示すように、インナーカップ 71が上昇してこのインナーカップ 71の側 壁 71dによってウェハ Wを囲む状態においては、ダウンフロー用流体はウェハ Wの 上方からモータ囲繞筒体 69 (後述）と側壁 71dとの間に流入して、当該インナーカツ プ 71の下部に配設されたインナーカップ排出路 71cによって排気されるようになって いる。一方、インナーカップ 71を下降させ、アウターチャンバ一 72によってウェハ W を囲む状態においては、ダウンフロー用流体はウェハ Wの上方力 モータ囲繞筒体 69とアウターチャンバ一 72の内側面 72aとの間に流入して、アウターチャンバー排 出路 72cによって排気されるようになっている。
[0053] 図 2に示すように、このアウターチャンバ一排出路 72cはアウターチャンバ一 72の 底部に設けられている。アウターチャンバ一排出路 72cは、導入口 78aから導入され たダウンフロー用流体を排気するとともに、アウターチャンバ一 72内の液滴を排出す るようになっている。
[0054] インナーカップ 71は、スピンチャック 51を囲むように形成されており、当該スピンチ ャック 51により保持されたウェハ Wを囲む上昇位置（図 2参照）とウェハ Wより下方の 下降位置（図 6参照）との間で昇降可能に形成されている。このインナーカップ 71は、 略円筒状の側壁 71dと、側壁 71dの下端部に沿って形成された底部 71eとから構成 されている。図 2に示すように、インナーカップ 71には連結シャフト 80が下方に延び るよう連結されており、この連結シャフト 80は水平部材 81に連結されている。さらに、 当該水平部材 81は昇降シリンダ 82に連結されている。この昇降シリンダ 82により連 結シャフト 80および水平部材 81を介してインナーカップ 71の昇降運動が行われるよ うになつている。
[0055] インナーカップ 71の底部 71eの中心部には、円形状の開口 71fが設けられており、 この開口 71fの内側にモータ囲繞筒体 69が配設されている。また、インナーカップ 7 1により受け止められる薬液等は、開口 71fを通過して底部 71eの内側下方に排出さ れるようになっている。すなわち、インナーカップ 71の内側面とモータ囲繞筒体 69の 外側面との間には環状の隙間が形成されており、インナーカップ 71によって受け止 められた薬液等はこの隙間を通過してインナーカップ排出路 71cから排出されるよう になっている。
[0056] 次に、ウェハ Wを裏面力 保持するとともにこのウェハ Wを保持するスピンチャック（ 保持台） 51およびこのスピンチャック 51を回転させる中空モータ（回転駆動部） 52に ついて具体的に説明する。
スピンチャック 51は、ウェハ Wを保持する保持プレート 5 laと、保持プレート 51aの 下方に連結される回転筒体 5 lbとから構成されている。回転筒体 51bの下端は、中 空モータ 52のシャフト 52aの上端に連結されて!、る。中空モータ 52を駆動させると、 シャフト 52aが回転し、回転筒体 51b、保持プレート 51aがー体的に回転するようにな つている。
[0057] 保持プレート 51aには 1または複数の貫通孔が設けられており、保持プレート 51aの 下方にはこの貫通孔に連通する吸引器（図示せず)が配設されている。保持プレート 51a上にウェハ Wが載置されたときに吸引器が吸引動作を行うことにより、ウェハ W は保持プレート 51aに吸着されて保持されるようになって 、る。
図 2に示すように、中空モータ 52は、円筒形のモータ囲繞筒体 69の中空部分に収 容されている。
[0058] 次に、スピンチャック 51により保持されたウェハ Wの表面に薬液等を供給する主ノ ズル 56およびこの主ノズル 56を支持する主ノズルアーム 57について具体的に説明 する。
主ノズル 56は、スピンチャック 51により保持されたウェハ Wの表面に薬液、純水（D IW)あるいは窒素ガス (N2ガス)等を供給する機能を有している。そして、この主ノズ ル 56を支持する主ノズルアーム 57の内部には、薬液や N2ガス等の流体供給路 59 が設けられている（図 1参照)。この流体供給路 59は主ノズルアーム 57の先端部に装 着された主ノズル 56に開口している。主ノズルアーム 57の基端部は、洗浄槽 70の外 方に配設された回転駆動機構 61に連結されており、この回転駆動機構 61の駆動に よって主ノズルアーム 57は基端を中心として水平面内で回動するようになっている。 このことにより、主ノズル 56は、アウターチャンバ一 72の外側の待避位置からノズル 用開口 77aを通過してウェハ Wの中心部上方に移動され、また、ウェハ Wの中心部 上方からアウターチャンバ一 72の外側の待避位置に移動される。したがって、主ノズ ル 56は少なくともウエノ、 Wの中心部上方力 周縁上方までの間を移動することがで きる。
[0059] 本実施の形態の基板洗浄装置 40においては、図 1、図 2および図 5に示すように、 スピンチャック 51の周外方に、当該スピンチャック 51に保持されたウェハ Wの周縁部 に沿って薬液を貯留するためのリング部材 53が略水平状態で設置されている。スピ ンチャック 51に保持されたウェハ Wは、このリング部材 53に貯留された薬液に浸され るようになっている。また、リング部材 53には例えば 8つの薬液供給管 54が接続され ている。
[0060] 図 1に示すように、リング部材 53は、切り欠き領域 53pを残してウェハ Wの周縁部を 囲むよう環状に形成されている。言い換えると、このリング部材 53は洗浄槽 70の上方 から見て!/、わゆる「C字」形状となるよう形成されて!、る。
図 5にリング部材 53の詳細の構成を示す。なお、図 5は、図 2の基板洗浄装置の縦 断面図における領域 Dの拡大図である。
[0061] 図 5に示すように、リング部材 53は、略環状 (上方から見て C字形状)のベース部材 53aと、ベース部材 53aの上面に取り付けられた略環状の本体部材 53bと、本体部 材 53bの上面に取り付けられた略環状の貯留部材 53cと力も構成されている。ベース 部材 53aおよび本体部材 53bは洗浄槽 70に対して位置固定されている。一方、貯留 部材 53cは本体部材 53bに対して取り外し可能となっており、ウェハ Wの大きさや厚 み等に応じて様々な種類の貯留部材 53cを適宜本体部材 53bに取り付けることがで きるようになつている。この貯留部材 53cを取り替えることにより、当該貯留部材 53cに よる薬液の貯留量等を調整することができる。
図 5に示すように、本体部材 53bには、薬液供給管 54に連通するとともに上面に開 口する薬液供給路 53dが設けられている。また、貯留部材 53cには、前述の薬液供 給路 53dに連通するとともに上面に開口する薬液供給路 53eが設けられている。薬 液供給管 54から送られた薬液は、薬液供給路 53dおよび薬液供給路 53eを介して 当該貯留部材 53cの上面に送られ、この貯留部材 53cの上面において図 5の符号 M に示すような状態で貯留されるようになって 、る。
ここで、図 5に示すように、貯留部材 53cの上面における薬液供給路 53eの開口は 、ウェハ wの表面側（上面側）に薬液が飛び散ることのないよう、ウェハ Wの内周側 下方に位置するようになって 、る。
[0062] 図 5においてウェハ Wの裏面と本体部材 53bの上面とは鉛直方向において例えば 6. 5mm離間している。また、貯留部材 53cの薬液供給路 53eは断面が円形となるよ う延びており、この円形断面の直径は lmmとなっている。また、ウェハ Wの裏面と貯 留部材 53cの上面 (薬液供給路 53eの上端付近）は鉛直方向にお ヽて例えば lmm 離間している。さらに、貯留部材 53cの上面の一部 53fは上方に拡カ ¾テーパ形状と なっているが、このことについては後に詳述する。
[0063] 薬液供給管 54は、リング部材 53に一端が接続されるとともに、このリング部材 53〖こ フッ化水素酸 (フッ化水素の水溶液)等の薬液を供給する薬液供給源 54aに他端が 接続されて 、る。薬液供給管 54における薬液供給源 54aの近傍には電動バルブ 54 bが設けられており、後述する制御コンピュータ 90により電動ノ レブ 54bの開閉が制 御されることによって、薬液の供給の制御が行われている。 1つのリング部材 53に対 して薬液供給管 54は 8つ設けられており、図 1に示すように各薬液供給管 54はリング 部材 53に対して切り欠き領域 53pを避けながら等間隔で接続されている。
[0064] また、図 1および図 4に示すように、洗浄槽 70の内部において、スピンチャック 51の 周外方には、スピンチャック 51に保持されるウェハ Wの周縁部を摺擦するブラシ機 構 55が設けられている。このブラシ機構 55は、モータ、ァクチユエータ等の回転駆動 機構 55eに取り付けられた軸部 55aと、ブラシアーム 55bと、先端部 55cとを有してお り、軸部 55aを中心としてブラシアーム 55bが回動自在となっている。また、図 4に示 すように、ブラシ機構 55の先端部 55cには、スピンチャック 51に保持されるウエノ、 W と略同一レベルとなるよう回転ブラシ 55dが接続されている。さらに、回転ブラシ 55d を回転させるモータ等の回転制御機構 55fが先端部 55cに設けられている。
[0065] 図 1に示すように、ブラシアーム 55bは、スピンチャック 51に保持されたウェハ Wに 回転ブラシ 55dが当接するような当接状態と、このウェハ Wから回転ブラシ 55dが離 間するような待避状態との間で揺動自在となっている（図 1の矢印参照)。なお、回転 ブラシ 55dはウェハ Wの周縁部に当接する際にリング部材 53の切り欠き領域 53pに 進入するようになっており、この回転ブラシ 55dはリング部材 53とは接触しないよう配 設されている。図 4は、回転ブラシ 55dがスピンチャック 51に保持されたウェハ Wの周 縁部に当接するような当接位置にある状態を示している。この状態で、ウェハ W自体 が回転するとともに、回転駆動機構 55fによって回転ブラシ 55dが例えば 1秒間に 1 回転の割合で回転することによりウェハ Wの周縁部を摺擦するようになって 、る。
[0066] この際に、回転ブラシ 55dがウエノ、 Wの周縁部に薬液または純水を供給することが できるようになつていてもよい。この場合、回転ブラシ 55dは多数の小孔を有する榭脂 材料力も形成されている。具体的には、図 10に示すように、一端が回転ブラシ 55dに 接続された供給管 55gが中空の回転モータ 55fおよび回転軸（中空軸）を貫通して おり、この供給管 55gの他端は分岐して薬液供給源 55hおよび純水供給源 55iにそ れぞれ接続されて ヽる。薬液供給源 55hおよび純水供給源 55iの近傍にはそれぞれ 電動バルブ 55j、 55kが設けられており、この電動バルブ 55j、 55kの開閉は、後述す る制御コンピュータ 90により制御されるようになっている。
[0067] また、図 2および図 5に示すように、リング部材 53の上方には第 1ノズル 62が設置さ れている。具体的には、この第 1ノズル 62は、薬液ノズル 62a、洗浄水ノズル 62bおよ び不活性ガスノズル 62cから構成されている。これらのノズルは、ウェハ Wの周縁部 力も近い順に、薬液ノズル 62a、洗浄水ノズル 62b、不活性ガスノズル 62cという順番 で配設されている。薬液ノズル 62aは、スピンチャック 51に保持されたウェハ Wの上 面側の周縁部にフッ化水素酸等の薬液を吐出するようになって 、る。不活性ガスノズ ル 62cは、このウェハ Wの上面側の周縁部に N2ガス等の不活性ガスを吐出し、この 不活性ガスの吐出によりウェハ Wの上面側で半径方向外方に流れる気流を形成し、 貯留部材 53cに貯留された薬液 Mがウェハ Wの上面側の半径方向内方（図 5の左 方）に流れることを抑止するようになっている。また、洗浄水ノズル 62bは、ウェハ Wの 上面側の周縁部に純水を吐出するようになって!/、る。
ここで、貯留部材 53cの表面の一部 53fは、上方に拡がるようなテーパ形状となって いる。このことにより、薬液ノズル 62aや洗浄水ノズル 62bから薬液や純水が吐出され た際に、このテーパ形状の表面 53fにより跳ね返されることによって、これらの薬液や 純水が貯留部材 53cの半径方向外方（図 5の右方）に回り込むことを抑止することが できる。 図 5【こ示すよう【こ、薬液ノズノレ 62a、洗净水ノズノレ 62b、不活' |4ガスノズノレ 62c ίまそ れぞれ供給管を介して薬液供給源 62d、洗浄水供給源 62e、不活性ガス供給源 62f に接続されており、各供給管には電動バルブ 62g、 62h、 62iが設けられている。これ らの電動バルブ 62g、 62h、 62iの開閉は後述する制御コンピュータ 90により制御さ れるようになっている。
[0068] 図 2に示すように、この第 1ノズル 62は第 1ノズルアーム 63に支持されており、この 第 1ノズルアーム 63により第 1ノズル 62は先端がウェハ Wの周縁部に近接する位置 とウェハ Wから離間する位置との間で移動自在となっている。第 1ノズルアーム 63は 、当該第 1ノズルアーム 63を水平方向に移動させて第 1ノズル 62によるウェハ Wの表 面側（上面側）の洗浄範囲を制御することができる駆動機構に接続されて 、る。この 駆動機構は、第 1ノズル 62の先端を例えば図 5の矢印 Eに示す範囲で移動させること ができるようになつている。
[0069] なお、このような第 1ノズル 62および第 1ノズルアーム 63を設ける代わりに、主ノズ ル 56が第 1ノズル 62と同様の機能を兼ね備えるようになつていてもよい。すなわち、 第 1ノズル 62および第 1ノズルアーム 63を設ける代わりに、主ノズル 56がウェハ Wの 周縁部に近接する位置となるよう主ノズルアーム 57が移動し、この状態で主ノズル 5 6がウェハ Wの周縁部に N2ガス等の不活性ガスや純水、薬液等を吐出するようにな つていてもよい。
[0070] さらに、図 1および図 3に示すように、スピンチャック 51に保持されるウェハ Wの裏面 側に、例えば 4つの第 2ノズル 66が設置されている。図 1に示すように各第 2ノズル 66 は等間隔で配設されて ヽる。この第 2ノズル 66はスピンチャック 51に保持されるゥェ ハ Wの裏面側の周縁部近傍に対して純水を吐出するようになっている。図 3に示すよ うに、第 2ノズル 66は供給管を介して純水供給源 66aに接続されている。この供給管 には電動バルブ 66bが設けられており、この電動バルブ 66bの開閉は後述する制御 コンピュータ 90により制御されるようになって!/、る。
図 3に示すように、各第 2ノズル 66は、スピンチャック 51の外方であってウェハ Wの 下方に設けられた円環状の支持リング 64に支持されている。また、この支持リング 64 の上面には、円環状の遮断リング 65が配設されている。遮断リング 65の上端は、スピ ンチャック 51に保持されるウェハ Wの裏面に対してわずかに離間している。具体的 には、この遮断リング 65の上端は、ウェハ Wの裏面に対して例えば lmm離間してお り、スピンチャック 51に保持されるウェハ Wの裏面と支持リング 64との間の空間をほ ぼ遮断（区画）している。このような遮断リング 65が設けられていることにより、ウェハ Wの洗浄に用いられる薬液や純水等がウェハ Wの裏面側で半径方向内方に進入し てスピンチャック 51に付着することを防止することができ、また、中空モータ 52の駆動 により発生するパーティクル (粉塵）がシャフト 52a付近から半径方向外方に拡散する ことを防止することができる。
[0071] 図 9に示すように、基板洗浄装置 40の各機能要素は、当該基板洗浄装置 40の動 作を自動制御する制御コンピュータ 90に信号ライン 91を介して接続されている。この 制御コンピュータ 90には、基板洗浄装置 40に対するウェハ Wの搬出入を行う主ゥェ ハ搬送装置 26にも接続されており、この主ウェハ搬送装置 26の制御も行うようになつ ている。ここで基板洗浄装置 40の各機能要素とは、中空モータ 52、薬液供給管 54 への薬液の供給を調整する電動バルブ 54b、ブラシ機構 55の回転駆動機構 55e、 5 5f、流体供給路 59に流体を送る流体供給源（図示せず）、隔壁メカシャッター 60bの 開閉機構（図示せず）、回転駆動機構 61、第 1ノズル 62の各ノズル 62a、 62b、 62c への各流体の供給を調整する電動バルブ 62g、 62h、 62i、第 1ノズルアーム 63の駆 動機構（図示せず)、シャッター 74の開閉機構（図示せず)、第 2ノズル 66への純水 の供給を調整する電動バルブ 66b、回転ブラシ 55dへの純水または薬液の供給を調 整する電動バルブ 55j、 55k、昇降シリンダ 82等（これらのみには限定されない）の、 所定のプロセス条件を実現するために動作する全ての要素を意味して 、る。制御コ ンピュータ 90は、典型的には、実行するプログラム (ソフトウェア）に依存して任意の 機能を実現することができる汎用コンピュータである。
[0072] 制御コンピュータ 90は、中央演算装置（CPU) 92、この中央演算装置 92をサポー トする回路 93、および制御プログラムを格納した記録媒体 94を有している。制御プロ グラムを実行することにより、制御コンピュータ 90は、基板洗浄装置 40の各機能要素 を、所定のプロセスレシピにより定義された様々なプロセス条件 (スピンチャック 51の 回転速度、リング部材 53への薬液の供給量等）が実現されるように制御する。 [0073] 記録媒体 94としては、制御コンピュータ 90に固定的に設けられるもの、あるいは制 御コンピュータ 90に設けられた読み取り装置に着脱自在に装着されてこの読み取り 装置により読み取り可能なものが用いられる。最も典型的な実施の形態においては、 記録媒体 94は、基板処理システム 10のメーカーのサービスマンによって制御プログ ラムがインストールされたノヽードディスクドライブである。他の実施の形態にぉ 、ては 、記録媒体 94は、制御プログラムが書き込まれた CD— ROMまたは DVD— ROM のようなリムーバブルディスクであり、このようなリムーバブルディスクは制御コンビユー タ 90に設けられた光学的読み取り装置により読み取られる。記録媒体 94は、 RAM ( random access memory)また i^ROMAread only memoryノの ヽすれの形式 のものであってもよぐまた、記録媒体 94は、カセット式の ROMのようなものであって もよい。要するに、コンピュータの技術分野において知られている任意のものを記録 媒体 94として用いることが可能である。この記録媒体 94に記録されるプログラムは、 基板洗浄装置 40を制御して以下に詳述するようなウェハ Wの洗浄方法を実行させる ものである。
[0074] 次に、このような構成力もなる基板洗浄装置 40によるウエノ、 Wの洗浄方法について 説明する。
まず、ウェハ Wが基板洗浄装置 40に送られる前に、ウェハ Wに対してエッチング処 理装置 32a、 32bによりエッチング処理を施す。
具体的には、前述のように、第 2受け渡しユニット 28から第 3受け渡しユニット 30に ウェハ Wが受け渡され、この第 3受け渡しユニット 30からウェハ Wがエッチング処理 装置 32a、 32bに持ち込まれる。このようにしてエッチング処理装置 32a、 32bに持ち 込まれたウェハ Wは当該エッチング処理装置 32a、 32b内でエッチング処理を受ける エッチング処理が施されたウェハ Wは、再び第 3受け渡しユニット 30に運び出され 、次に第 2ウェハ搬送装置 28により受け取られ、第 2受け渡しユニット 24へ搬送され る。その後、主ウェハ搬送装置 26により受け取られ、この主ウェハ搬送装置 26により 基板洗浄装置 40内へ持ち込まれる。
[0075] ウェハ Wを基板洗浄装置 40に搬入する前の状態においては、図 6に示すようにィ ンナーカップ 71を予め下降させておき、スピンチャック 51の上部をインナーカップ 71 の上方に突出させておく。また、シャッター 74を下降させて、アウターチャンバ一 72 の開口 73を開いておく。この状態において、主ノズルアーム 57は、ノズル用開口 77a の外側に待機している。
[0076] 図 6に示すような状態において、ウェハ Wを保持した主ウェハ搬送装置 26のウェハ 保持アーム 27bを隔壁 60の開口 60aおよびアウターチャンバ一 72の開口 73からァ ウタ一チャンバ一 72内に進入させる。そして、このウェハ保持アーム 27bにより保持さ れたウェハ Wをスピンチャック 51の保持プレート 51a上に載置させる。その後、この保 持プレート 51aの下方に設けられた吸引器が吸引動作を行い、ウェハ Wを保持プレ ート 51aに吸着させる。このようにしてウェハ Wがスピンチャック 51の保持プレート 51 aに保持される。
[0077] ウェハ Wをスピンチャック 51に受け渡した後、ウェハ保持アーム 27bをスピンチヤッ ク 51から後退させ、アウターチャンバ一 72の外部へ退出させる。ウェハ保持アーム 2 7bの退出後、シャッター 60bによって開口 60aを閉じる。そして、シャッター 74および インナーカップ 71を上昇させ、図 2に示すような状態とする。
[0078] 次に、回転駆動機構 61を駆動させて主ノズルアーム 57を回動させ、この主ノズル アーム 57の先端にある主ノズル 56をノズル用開口 77aからインナーカップ 71内に進 入させ、ウェハ Wの中心部上方まで移動させる。そして、中空モータ 52の駆動により スピンチャック 51を低速回転させ、ウェハ Wをスピンチャック 51と一体的に低速回転 させる。その後、主ノズル 56から薬液を吐出してウェハ Wの上面中心部近傍に薬液 を供給する。ウェハ Wの中心部に供給された薬液は、ウェハ Wの回転による遠心力 でウェハ Wの外周縁側に流れる。このようにして、ウェハ Wの表面を薬液処理によつ て処理する。
[0079] 少なくともウェハ Wの処理中は、導入口 78aからダウンフロー用ガスを導入し、ァゥ ターチャンバ一 72内にダウンフロー DFが形成される。
[0080] ウェハ Wの表面の薬液処理が終了したら、主ノズル 56から純水を供給し、薬液を 除去する。その後、純水の供給を停止し、乾燥を行う。その際に、主ノズル 56カゝら N2 ガスを供給してもよい。 [0081] しかしながら、上述のようなウェハ Wの薬液処理を行った場合でも、当該ウェハ Wの 周縁部は完全に洗浄されない場合がある。すなわち、ウェハ Wは基板洗浄装置 40 に送られる前にエッチング処理装置 32a、 32bによりエッチング処理が施される力 こ のエッチング処理によりウェハ Wの表面に付着した CFxポリマー等のうち、ウェハ W の周縁部に付着した CFxポリマー等は、主ノズル 56からウェハ Wの表面中心部に送 られる薬液では完全に除去することができない。したがって、ウェハ Wの周縁部に付 着した CFxポリマー等を以下の方法により除去する必要がある。
[0082] 主ノズル 56によるウェハ Wの表面全体の洗浄工程が終了した後に、薬液供給管 5 4により略環状のリング部材 53に例えばフッ化水素酸力もなる薬液を供給する。具体 的には、図 5に示すように、薬液供給管 54から供給される薬液 Mは、薬液供給路 53 dおよび薬液供給路 53eを介して貯留部材 53cの表面に送られる。そして、貯留部材 53cの表面とウェハ Wの周縁部とにより挟まれるようにして、薬液 M自体の表面張力 によって当該薬液 Mは貯留部材 53c上で貯留される。
[0083] 一方、第 1ノズルアーム 63を駆動し、この第 1ノズルアーム 63の先端に取り付けられ た第 1ノズル 62の吐出口をウェハ Wの周縁部に近接する位置に移動させる。そして、 この第 1ノズル 62の不活性ガスノズル 62cから N2ガス等の不活性ガスを吐出させる。 この不活性ガスの吐出により形成される気流によって、貯留部材 53cの表面に送られ た薬液 Mがウェハ Wの上面側の半径方向内方（中心側）に進入することを抑止する ことができる。
また、この際に、第 1ノズル 62の薬液ノズル 62aからもウェハ Wの周縁部に向力つて フッ化水素酸等の薬液が吐出される。これにより、洗浄範囲がより制御可能となる。こ こで、薬液ノズル 62aは不活性ガスノズル 62cよりもウェハ Wの半径方向外方に設け られている。このため、薬液ノズル 62aから供給される薬液も不活性ガスノズル 62cか ら吐出される不活性ガスの気流によって、半径方向内方（中心側）に進入することは ない。
[0084] 略環状のリング部材 53に薬液が貯留された状態で、中空モータ 52の駆動によりス ピンチャック 51を低速回転させ、ウェハ Wをスピンチャック 51と一体的に低速回転さ せる。この際に、図 5に示すようにウェハ Wの周縁部は薬液に長時間浸された状態と なっている。このため、ウェハ Wの周縁部に付着した CFxポリマー等の汚濁物は、薬 液に長時間浸されることによりウェハ Wへの吸着力が弱くなり、当該ウェハ Wから浮 かび上がるようになる。
[0085] そして、上述のような薬液供給管 54によるリング部材 53への薬液の供給と同時に、 ブラシ機構 55のブラシアーム 55bを回動させ、図 4に示すようにこのブラシアーム 55 bの先端に取り付けられた回転ブラシ 55dをウェハ Wの周縁部に当接させる。そして 、ウェハ Wの周縁部に当接した状態で回転ブラシ 55dを回転させる。この際に、薬液 供給源 55hに対応する電動バルブ 5¾を開状態として回転ブラシ 55dから薬液を吐 出させるとより洗浄効果が上がる。このようにして、ウェハ Wの周縁部に付着して薬液 に長時間浸された CFxポリマー等の汚濁物が回転ブラシ 55dの摺擦により除去され る。
[0086] 以上のような、主ノズル 56からウェハ Wの表面中心部に薬液を送って薬液処理を 行う工程およびウエノ、 Wの周縁部をリング部材 53に貯留された薬液に浸して周縁部 処理を行う工程が終了した後、インナーカップ 71を下降させ、ウェハ Wがアウターチ ヤンバー 72に囲まれた状態とする。
[0087] その後、第 1ノズル 62の洗浄水ノズル 62bからウェハ Wの表側の周縁部に向力つて 純水を吐出させるとともに不活性ガスノズル 62cから不活性ガスを吐出させる。さら〖こ 、第 2ノズル 66からウエノ、 Wの裏側の周縁部近傍に向力つて純水を吐出させる。この ようにして、ウェハ Wに付着した薬液を純水によって洗 、流す。
[0088] この際に、ブラシ機構 55の回転ブラシ 55dはウェハ Wの周縁部に当接したまま回 転を続けている。このとき、純水供給源 55iに対応する電動バルブ 55kを開状態とす ることにより、回転ブラシ 55dからウェハ Wの周縁部に純水を供給している。このこと により、ウエノ、 Wの周縁部の汚れをより一層除去することができる。
なお、ブラシ機構 55の回転ブラシ 55dは、薬液処理および純水によるリンス (濯ぎ） 処理の両方に用いられる必要はなぐ前述のような薬液処理のみに用いられるように なっていてもよい。また、薬液処理においては回転ブラシ 55dが待避状態となってお り、純水によるリンス処理時のみにおいて回転ブラシ 55dがウェハ Wの周縁部に当接 してこのウェハ Wの周縁部に対して摺擦を行うようになって!/、てもよ 、。どちらの場合 であっても、ウェハ Wの周縁部に付着した CFx等の汚れは薬液に浸されることにより 当該ウエノ、 Wに対する付着力が弱くなつているので、回転ブラシ 55dによる摺擦動作 によってこの CFx等の汚れをウェハ Wの周縁部から除去することができる。
[0089] ウェハ Wに供給された純水は、アウターチャンバ一 72によって受け止められる。そ して、この純水はアウターチャンバ一 72の側壁とインナーカップ 71の側壁 71dとの間 力もアウターチャンバ一 72の下部に落下してアウターチャンバ一排出路 72cによって 基板洗浄装置 40の外部に排出される。
[0090] ウェハ Wに対して十分なリンス処理を行ったあと、第 1ノズル 62および第 2ノズル 66 からの純水の供給を停止させる。そして、第 1ノズル 62の不活性ガスノズル 62cから の N2ガス等の不活性ガスの吐出を継続させて、ウェハ Wを乾燥させる。乾燥処理時 においては、スピンチャック 51とウェハ Wを薬液処理時よりも高速で回転させる。
[0091] ウェハ Wに対して十分な乾燥処理を行ったあと、第 1ノズル 62からの N2ガス等の 供給を停止させる。そして、第 1ノズルアーム 63をウェハ Wから離間させる。その後、 中空モータ 52の駆動を停止させ、スピンチャック 51とウェハ Wの回転を停止させる。
[0092] 次に、シャッター 74を下降させて開口 73を開き、主ウェハ搬送装置 26のウェハ保 持アーム 27aを隔壁 60の開口 60aおよびアウターチャンバ一 72の開口 73からァウタ 一チャンバ一 72内に進入させる。そして、スピンチャック 51まで到達したウェハ保持 アーム 27aによりスピンチャック 51上のウェハ Wを保持させる。このようにしてスピンチ ャック 51からウェハ保持アーム 27aにウェハ Wが受け渡されるようにする。ウェハ Wを ウェハ保持アーム 27aによって保持させた後、当該ウェハ保持アーム 27aをアウター チャンバ一 72の内部力も退出させ、シャッター 74によって開口 73を閉じる。このよう にして、洗浄処理および乾燥処理が行われたウェハ Wが基板洗浄装置 40から搬出 される。
[0093] 以上のように本実施の形態の基板洗浄装置 40によれば、薬液供給管 (薬液供給 部） 54によりリング部材 (薬液貯留部） 53に薬液が供給され、このリング部材 53に貯 留された薬液に、スピンチャック (保持台） 51に保持されたウェハ Wの周縁部が浸さ れるようになっており、また、回転ブラシ 55dによりスピンチャック 51に保持されたゥェ ハ Wの周縁部が摺擦されるようになっている。このため、ウェハ Wの周縁部が長時間 薬液に浸されることとなり、このウェハ Wの周縁部に付着した汚れの当該ウェハ Wに 対する付着力が弱くなる。そして、このウェハ wに対する付着力が弱くなつた汚れを 回転ブラシ 55dにより摺擦しているので、ウェハ Wの周縁部に付着する汚れを除去 することができる。
[0094] なお、前述のように、薬液ノズル 62a、洗浄水ノズル 62bおよび不活性ガスノズル 6 2cを有する第 1ノズル 62を設ける代わりに、主ノズル 56が第 1ノズル 62の機能を兼 ね備えるようになつていてもよい。すなわち、主ノズルアーム 57の位置を調節すること により、主ノズル 56がウェハ Wの中心部および周縁部の両方に位置することができる ようになっており、ウェハ Wの周縁部における汚れの除去作業を行う際には、主ノズ ル 56がウェハ Wの周縁部近傍に移動してこの周縁部に不活性ガスや薬液等を吐出 するようになつていてもよい。
[0095] なお、本実施の形態では、エッチング処理装置 32と同システム内に基板洗浄装置 40を構成させたが、基板洗浄装置 40を単体で用いてもょ ヽ。
[0096] また、上記の説明では、本発明の基板洗浄装置 40が半導体ウェハの洗浄装置に 適用される場合について説明した力 本発明は、これに限定されるものではない。例 えば、基板は半導体ウェハに限られず、その他の LCD用ガラス基板や CD基板等で あってもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 洗浄槽と、
前記洗浄槽内に回転自在に設けられ、被処理基板を保持する保持台と、 前記保持台を回転させる回転駆動部と、
前記保持台に保持された被処理基板の周縁部に沿って薬液を貯留してこの被処 理基板の周縁部を薬液に浸すための薬液貯留部と、
前記薬液貯留部に接続され、当該薬液貯留部に前記薬液を供給する薬液供給部 と、
前記保持台に保持された被処理基板の周縁部を摺擦するブラシと、
を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
[2] 前記薬液供給部力 前記薬液貯留部に供給される薬液はフッ化水素酸であること を特徴とする請求項 1記載の基板洗浄装置。
[3] 前記ブラシは、前記薬液供給部により前記薬液貯留部に薬液が供給されてこの薬 液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に当該周縁部を摺 擦することを特徴とする請求項 1記載の基板洗浄装置。
[4] 前記ブラシは、前記保持台に保持された被処理基板の周縁部に当接する当接位 置と、この周縁部力 離間する待避位置との間で往復移動自在となっており、当該ブ ラシが当接位置にある状態で前記回転駆動部により回転する被処理基板の周縁部 がブラシにより摺擦されることを特徴とする請求項 1記載の基板洗浄装置。
[5] 前記薬液貯留部の上方に、前記保持台に保持された被処理基板の上面側の周縁 部にガスを吐出してこのガスの吐出により被処理基板の上面側で半径方向外方に流 れる気流を形成する第 1ノズルが設けられていることを特徴とする請求項 1記載の基 板洗浄装置。
[6] 前記第 1ノズルは、前記保持台に保持される被処理基板の周縁部に対して水を更 に供給することができるようになって ヽることを特徴とする請求項 5記載の基板洗浄装 置。
[7] 前記第 1ノズルは、前記保持台に保持される被処理基板の周縁部に対して薬液を 更に供給することができるようになつていることを特徴とする請求項 5記載の基板洗浄 装置。
[8] 前記保持台に保持される被処理基板の裏面側に、当該被処理基板の周縁部近傍 に水を供給する第 2ノズルが設けられていることを特徴とする請求項 1記載の基板洗 浄装置。
[9] 前記薬液貯留部は、切り欠き領域を残して被処理基板の周縁部を囲むよう環状に 形成され、前記ブラシは前記薬液貯留部の切り欠き領域に配設されることを特徴とす る請求項 1記載の基板洗浄装置。
[10] 請求項 1記載の基板洗浄装置と、
当該基板洗浄装置に連結され、被処理基板に対してエッチング処理を行うエッチ ング処理装置と、
を備えたことを特徴とする基板処理システム。
[11] 保持台により被処理基板を保持する工程と、
前記保持台を回転させる工程と、
薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を浸す工程と、 ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、
を備えたことを特徴とする基板洗浄方法。
[12] 前記ブラシは、前記薬液貯留部に貯留された薬液に被処理基板の周縁部が浸さ れた際に当該周縁部を摺擦することを特徴とする請求項 11記載の基板洗浄方法。
[13] 基板洗浄装置の制御コンピュータにより実行することが可能なプログラムが記録さ れた記録媒体であって、当該プログラムを実行することにより、前記制御コンピュータ が前記基板洗浄装置を制御して基板洗浄方法を実行させるものにおいて、 前記基板洗浄方法が、
保持台により被処理基板を保持する工程と、
前記保持台を回転させる工程と、
薬液貯留部に薬液を貯留してこの薬液に被処理基板の周縁部を浸す工程と、 ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程と、
を実施するものであることを特徴とする記録媒体。
[14] ブラシにより被処理基板の周縁部を摺擦する工程は、前記薬液貯留部に貯留され た薬液に被処理基板の周縁部が浸された際に実施されることを特徴とする請求項 13 記載の記録媒体。
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