WO2017081817A1

WO2017081817A1 - 洗浄装置及び洗浄方法

Info

Publication number: WO2017081817A1
Application number: PCT/JP2015/081994
Authority: WO
Inventors: 敬司渡邉; 哲史河村; 峰　利之; 杉井　信之; 龍崎　大介
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2017-05-18
Also published as: JP6450024B2; JPWO2017081817A1

Abstract

　支持台１１と、液体供給ライン２１と、吐出ノズル２３と、吸引ノズル３３と、真空ライン３１と、前記吐出ノズル２３を移動させる吐出ノズル移動機構７２と、前記吸引ノズル３３を移動させる吸引ノズル移動機構７３と、を有し、洗浄時には、前記吐出ノズル２３の吐出口２３１は、前記吸引ノズル３３により前記半導体基板３１の表面から液体が吸引される吸引領域の内側の領域に、前記吐出ノズル移動機構７２により位置付けられ、前記吸引ノズル３３は、前記半導体基板１３の表面から離間した状態で前記液体を吸引することを特徴とする洗浄装置１００である。

Description

洗浄装置及び洗浄方法

　本発明は、洗浄装置に係り、特に、中空領域を有する半導体基板を洗浄する洗浄装置及びこれを用いた洗浄方法に関する。

　近年、半導体装置の製造プロセスにおいて、製造途中段階のウェハに集束イオンビームを照射して、加工や形状観察を行う技術が注目されている。例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスのように、複雑な形状を有する半導体装置を製造する際の断面検査では、集束イオンビームを用いた断面形状観察は有効な方法である。ＭＥＭＳデバイスとしては、例えばメンブレンの振動を利用した圧力センサが知られている。

　一般に、集束イオンビームとしては、Ｇａイオンビームが用いられている。集束イオンビーム照射後の半導体基板をそのまま製造ラインに戻した場合、半導体基板の表面に注入されたＧａイオンにより、製造ラインの構成部品が汚染されることがある。例えば特許文献１には、集束イオンビームを照射した後の半導体基板に、Ａｒイオン等のイオンビームを照射して、半導体基板の表面からＧａイオンを除去する方法が開示されている。

　試料の表面に付着した物質は、洗浄処理によって除去することが可能である。特許文献１には、スパッタリングにより除去されて半導体基板表面に再付着した物質を、洗浄により除去したうえで、再び製造工程に戻す点が開示されている。

　半導体装置の製造プロセスにおいて一般に用いられる洗浄方法では、半導体基板の少なくとも片面は、全領域が洗浄液に晒される。このため、洗浄を必要としない領域も、洗浄液と接触してエッチングされることがある。従って、半導体基板において洗浄を必要としている領域だけを洗浄する、所謂局所洗浄技術の適用が求められている。例えば特許文献２には、チップの大きさに適合させて形成したシール部をＳｉウェハに密着させた後、シール部の内側の領域に薬品を吐出するようにした、ウェハーの微小領域加工装置が開示されている。

特開平６－２６０１２９号公報特開２００２－２４６３６２号公報

　上記したＭＥＭＳデバイスにおいては、多くの場合、内部に中空領域を有している。中空領域を有する半導体基板に集束イオンビームを照射して断面加工すると、半導体基板から除去された物質の一部は、再付着物として、半導体基板の加工断面、表面、及び中空領域の内壁に付着する。

　再付着物が付着した状態のまま、半導体基板の断面観察を行うと、断面加工後の半導体基板の中空領域の高さは、断面加工前と比較すると、観察視野に含まれる再付着物の厚さの分、低い値として測定される。従って、断面観察により本来得るべき情報である、再付着物が付着していない状態の形状情報を、正確に得られないことがある。また、集束イオンビームによる加工後の半導体基板を、ビーム照射により除去された物質が中空領域に再付着した状態のまま、製造ラインに戻した場合、中空領域に付着したＧａイオンにより、製造ラインの構成部品が汚染されることがある。

　このため、中空領域を有する半導体基板から、再付着物を除去する技術が求められている。特許文献１に記載の方法では、半導体基板の表面や加工断面へのイオンビーム照射は可能であるが、中空領域にはイオンビーム照射することができない。このため、特許文献１の方法では、中空領域に付着した再付着物は、除去されずに残存する。

　特許文献２に記載の方法を用いた場合、中空領域に付着した再付着物の除去を、局所的に行うことが可能である。しかしながら、この方法では、Ｓｉウェハの表面にシール部を密着させるため、シール部との接触部において、Ｓｉウェハの表面に傷がつき易く、シール部から異物が発生してＳｉウェハ表面に付着することがある。また、シール部で囲まれた領域の角部には液体が溜まり易く、ウォーターマークが発生し、Ｓｉウェハが変質して異物が発生することがある。

　本発明の目的は、半導体基板の中空領域に付着した再付着物の除去を局所的に行うことができ、また半導体基板の表面への異物の付着を防止できる洗浄装置及び洗浄方法を提供することにある。

　本発明に係る洗浄装置の好ましい実施形態としては、半導体基板を支持する支持台と、前記支持台の上に支持される前記半導体基板の表面に向けて液体を供給する液体供給ラインと、前記液体供給ラインから供給された液体を前記半導体基板の表面に吐出する吐出ノズルと、前記半導体基板の表面から液体を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルから吸引された液体を回収する真空ラインと、前記吐出ノズルを移動させる吐出ノズル移動機構と、前記吸引ノズルを移動させる吸引ノズル移動機構と、を有し、前記吐出ノズルから前記半導体基板に液体を吐出して前記半導体基板の表面を洗浄する洗浄時には、前記吐出ノズルの吐出口は、前記吸引ノズルにより前記半導体基板の表面から液体が吸引される吸引領域の内側の領域に、前記吐出ノズル移動機構により位置付けられ、前記吸引ノズルは、前記半導体基板の表面から離間した状態で前記液体を吸引することを特徴とする。

　また、本発明に係る洗浄装置の好ましい実施形態としては、半導体基板を支持する支持台と、前記半導体基板の表面から液体を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルから吸引された液体を回収する真空ラインと、前記支持台の上に支持される前記半導体基板の表面に向けて液体を供給する液体供給ラインと、前記吸引ノズルにより前記半導体基板の表面から液体が吸引される吸引領域の内側の領域に設置され、前記液体供給ラインから供給された液体を前記半導体基板の表面に吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズル及び前記吸引ノズルに接続されたノズル可動アームと、前記ノズル可動アームを駆動し、前記吐出ノズル及び前記吸引ノズルを移動させるノズル移動機構と、を有し、前記洗浄時には、前記吸引ノズルは、前記半導体基板の表面から離間した状態で前記液体を吸引すること特徴とする。

　本発明に係る洗浄方法好ましい実施形態としては、支持台に載せられた半導体基板の表面から液体を吸引する吸引ノズルを、該吸引ノズルを移動させる吸引ノズル移動機構により、前記半導体基板の所定領域の上に移動させ、前記半導体基板の表面に液体を吐出する吐出ノズルを、該吐出ノズルを移動させる吐出ノズル移動機構により、前記吐出ノズルの吐出口が、前記吸引ノズルにより前記半導体基板の表面から液体が吸引される吸引領域の内側の領域に入るように移動させ、前記吐出ノズルに接続された液体供給ラインから供給された液体を、前記吐出ノズルから前記半導体基板の表面に吐出し、前記吸引ノズルを前記半導体基板の表面から離間させた状態で、前記半導体基板の表面に供給された液体を前記吸引ノズルにより吸引し、前記液体を前記吸引ノズルに接続された真空ラインにより回収することを特徴とする。

　また、本発明に係る洗浄方法の好ましい実施形態としては、支持台に半導体基板を設置し、前記半導体基板の表面から液体を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルにより前記半導体基板の表面から液体が吸引される吸引領域の内側の領域に設置され、前記半導体基板の表面に液体を吐出する吐出ノズルとを移動させるノズル移動機構により、前記吸引ノズル及び前記吐出ノズルを所定領域の上に移動させ、前記吐出ノズルに接続された液体供給ラインから供給された液体を、前記吐出ノズルから前記半導体基板の表面に吐出し、前記吸引ノズルを前記半導体基板の表面から離間させた状態で、前記半導体基板の表面に吐出された液体を、前記吸引ノズルにより吸引し、前記吸引ノズルに接続された真空ラインにより回収することを特徴とする。

　本発明によれば、半導体基板の中空領域に付着した再付着物の除去を局所的に行うことができ、また半導体基板の表面への異物の付着を防止できる洗浄装置及び洗浄方法を実現することができる。

実施例１に係る洗浄装置１００を示す斜視図である。洗浄装置１００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置１００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置１００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置１００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄時における洗浄装置１００内の洗浄液の流動方向を模式的に示す図である。集束イオンビーム照射により断面加工を行う前の初期状態の試料の断面を示す図である。イオンビーム９３照射後の半導体基板１３の断面を示す図である。集束イオンビームによる断面加工後の半導体基板１３の洗浄時における、洗浄装置１００内の洗浄液１５の流動方向を模式的に示す図である。洗浄後、観察試料９６を摘出するときの半導体基板の断面形状を示す図である。観察試料９６を摘出した後の半導体基板１３の洗浄時における、洗浄装置１００内における洗浄液１５の流動方向を模式的に示す図である。実施例２に係る洗浄装置２００を示す斜視図である。洗浄装置２００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置２００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置２００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置２００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄時における洗浄装置２００内の洗浄液の流動方向を模式的に示す図である。実施例３に係る洗浄装置３００を示す斜視図である。洗浄装置３００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置３００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置３００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置３００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置３００の第１の吸引ノズル可動アーム４２と第１の吸引ノズル４３との接続部の変形例を示す斜視図である。実施例４に係る洗浄装置４００を示す斜視図である。洗浄装置４００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置４００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄装置４００を用いた洗浄方法を説明するための斜視図である。洗浄時における洗浄装置４００内の洗浄液の流動方向を模式的に示す図である。中空領域９２を有する半導体基板１３に、集束イオンビームを照射して断面加工を行った後の、加工断面近傍の領域を拡大して示す斜視図である。支持台１１の上に設置する半導体基板１３の上面図である。洗浄装置１００を用いた洗浄処理を示すフローチャートである。洗浄装置２００を用いた洗浄処理を示すフローチャートである。洗浄装置３００を用いた洗浄処理を示すフローチャートである。洗浄装置４００を用いた洗浄処理を示すフローチャートである。

　＜洗浄装置の構造＞
　実施例１に係る洗浄装置について、図１～図４を用いて説明する。図１は、実施例１に係る洗浄装置１００を示す斜視図である。

　洗浄装置１００は、半導体基板１３を支持する支持台１１を備えている。支持台１１上には、半導体基板１３を保持する基板保持機構１２が設置されている。基板保持機構１２は、複数本のピン状の突起物１２１により構成されており、洗浄時には、各突起物１２１の上部に半導体基板１３が保持される。なお、図１では、半導体基板１３を物理的に保持する方式について示したが、半導体基板１３の保持方式としては、物理的な保持とは異なる方式で保持するようにしてもよい。

　支持台１１には、支持台１１を回転させる支持台回転機構７１が接続されている。支持台回転機構７１を備えることで、半導体基板１３をスピン回転させながら洗浄することができる。

　支持台１１の近傍には、支持台１１上の半導体基板１３の表面に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給ライン２１が設置されている。洗浄液供給ライン２１は、中空の柱状体により構成されており、洗浄液供給ライン２１の一端には、不図示の洗浄液貯留タンクが接続されている。洗浄液供給ライン２１の他端には、吐出ノズル可動アーム２２、吐出ノズル２３とがこの順に接続されている。

　洗浄液供給ライン２１の近傍には、半導体基板１３の表面から液体を回収する真空ライン３１が設置されている。真空ライン３１は、中空の柱状体により構成されており、真空ライン３１の一端には、不図示の真空ポンプが接続されている。真空ライン３１の他端には、吸引ノズル可動アーム３２、吸引ノズル３３とがこの順で接続されている。

　吐出ノズル可動アーム２２は吐出ノズル移動機構７２に接続されている。吐出ノズル移動機構７２は、吐出ノズル可動アーム２２を駆動することで、吐出ノズル２３を移動させる。吸引ノズル可動アーム３２は、吸引ノズル移動機構７３に接続されている。吸引ノズル移動機構７３は、吸引ノズル可動アーム３２を駆動することで、吸引ノズル３３を移動させる。図１に示す例では、吐出ノズル可動アーム２２は、吸引ノズル可動アーム３２よりも高い位置で、洗浄液供給ライン２１と接続されている。すなわち、吸引ノズル可動アーム３２は、吐出ノズル可動アーム２２の下側を移動するように構成されている。

　制御部８１は、支持台回転機構７１、吐出ノズル移動機構７２、吸引ノズル移動機構７３に接続されており、これら各部の動作を制御する。

　洗浄液による腐食の発生を防止するため、支持台１１、基板支持機構１２、吐出ノズル２３、及び吸引ノズル３３において、洗浄液と接触する可能性のある箇所を、耐腐食性材料により形成することが望ましい。

　洗浄装置１００は、半導体製造用の一般的な洗浄装置と同様、クリーンルーム内での使用を想定している。このため、洗浄装置１００の使用により、半導体基板１３に異物や金属汚染が付着しないようにすることが望ましい。従って、洗浄装置１００を構成する各部材は、可能な限り、低発塵性の非金属材料で構成することが望ましい。

　支持台１１の近傍には、純水を供給する純水供給ライン及びこれに接続する純水吐出ノズルが設置されていてもよい。また、半導体基板１３の洗浄後、半導体基板１３の表面に残存する液体にガスを吹き付けて、半導体基板１３の表面を乾燥させる、ガス吹付機構を設けてもよい。

　図１に示す例では、吸引ノズル３３として、環状に形成された吸引口３３１の内側に開口部３３２を有するものを用いている。吸引ノズル３３は、吸引口３３１の外縁及び内縁が、いずれも円形の上面形状を有する二重円筒型の構成を有している。ただし、環状の吸引口３３１を有する吸引ノズル３３としては、吸引口３３１の内縁及び外縁が、例えば四角形等の他の平面形状を有するものを用いてもよい。

　また、支持台１１、基板支持機構１２、洗浄液供給ライン２１、吐出ノズル可動アーム２２、吐出ノズル２３、真空ライン３１、及び吸引ノズル可動アーム３２も、図１に示す構造とは異なる形状を有してもよい。
＜洗浄装置の動作＞
　洗浄装置１００を用いた洗浄方法について、図１６に示すフローチャート及び図２Ａ～２Ｄを用いて説明する。なお、図２Ａ～２Ｄでは、制御部８１、支持台回転機構７１、吐出ノズル移動機構７２、吸引ノズル移動機構７３の表記は省略する。
（ステップ１１）
　まず、ステップ１１で、支持台１１の基板保持機構１２の各突起物１２１上に、半導体基板１３を設置する（図２Ａ参照）。図１５は、支持台１１の上に設置する半導体基板１３の上面図である。図１５に示すように、半導体基板１３の表面には、多数のチップ９９が形成されている。
（ステップ１２）
　次に、ステップ１２で、制御部８１は、不図示の入力部により入力された情報に基づき、集束イオンビームによる加工対象あるいは観察対象となるチップ９９に対応するように、制御プログラムにより、洗浄範囲を設定する。
（ステップ１３）
　次に、ステップ１３で、支持台回転機構７１は、制御部８１の指令に基づき、支持台１１を回転駆動させる。これにより、半導体基板１３はスピン回転する。
（ステップ１４）
　次に、ステップ１４で、吸引ノズル移動機構７３は、制御部８１からの指令に基づき、吸引ノズル可動アーム３２を駆動し、吸引ノズル３３の吸引口３３１を半導体基板１３の表面から離間させた状態で、吸引ノズル３３を水平移動させる（図２Ｂ参照）。吸引ノズル移動機構７３は、吸引ノズル３３の軸方向から見たときに、吸引ノズル３３の吸引口３３１が、ステップ１２で設定した洗浄範囲内に位置するように、吸引ノズル可動アーム３２を駆動して吸引ノズル３３を移動させる。
（ステップ１５）
　次に、ステップ１５で、吸引ノズル移動機構７３は、制御部８１からの指令に基づき、吸引ノズル可動アーム３２を駆動し、吸引ノズル３３を半導体基板１３側に垂直移動させる。吸引ノズル移動機構７３は、吸引ノズル３３の吸引口３３１と半導体基板１３との距離が所望の値となる位置まで、吸引ノズル可動アーム３２を移動させる。
（ステップ１６）
　次いで、ステップ１６で、吐出ノズル移動機構７２は、制御部８１からの指令に基づき、吐出ノズル可動アーム２２を駆動し、吐出口２３１を半導体基板１３の表面から離間させた状態で、吐出ノズル２３を水平移動させる。

　吐出ノズル移動機構７２は、吐出ノズル２３を軸方向から見たときに、吐出口２３１が吸引領域の内側に入るように、吐出ノズル可動アーム２２を水平移動させる。
吸引領域は、吸引ノズル３３により、半導体基板１３の表面から液体が吸引される領域である。図１～図４に示す例では、吸引領域は、吸引口３３１の外縁と内縁とで囲まれた領域である。このため、吐出ノズル移動機構７２は、吐出ノズル２３を軸方向から見たときに、吐出ノズル２３の吐出口２３１が、吸引口３３１の内側の領域、すなわち開口部３３２の内側に入るように、吐出ノズル可動アーム２２を水平移動させる（図２Ｃ参照）。
（ステップ１７）
　次に、ステップ１７で、吐出ノズル移動機構７２は、制御部８１からの指令に基づき、吐出ノズル可動アーム２２を駆動し、吐出ノズル２３を半導体基板１３側に垂直移動させる。吐出ノズル移動機構７２は、吐出ノズル２３の吐出口２３１と半導体基板１３との距離が所望の値となる位置まで、吐出ノズル可動アーム２２を半導体基板１３側に垂直移動させる。
（ステップ１８）
　次に、ステップ１８～ステップ１９で、洗浄液の吐出及び吸引を行う。図３に、以下のステップ１８～ステップ１９における、洗浄装置１００内の洗浄液の流動方向を模式的に示す。図３では、洗浄液の流動方向１４を矢印で示している。

　まず、吸引ノズル３３の内部を減圧して、半導体基板１３に対する吸引力を作用させる。次に、ステップ１８で、不図示の洗浄液貯留タンクに貯留された洗浄液１５を、洗浄液供給ライン２１から吐出ノズル可動アーム２２を介して、吐出ノズル２３に供給する。そして、吐出ノズル２３により、半導体基板１３の表面に洗浄液１５を吐出する（図２Ｄ参照）。吐出ノズル２３は、半導体基板１３の表面から離間した状態で、洗浄液１５を吐出する。
（ステップ１９）
　次に、ステップ１９で、半導体基板１３の表面に吐出された洗浄液１５を、吸引ノズル３３により吸引する。吸引ノズル３３は、半導体基板１３の表面から離間した状態で、洗浄液１５を吸引する。吸引ノズル３３により吸引された洗浄液１５は、吸引ノズル可動アーム３２を介して、真空ライン３１に回収される。

　吸引ノズル３３は、上記したように、ノズル内部を減圧することで、洗浄液１５に対して吸引力を作用させている。これにより、吸引ノズル３３と半導体基板１３とが非接触の状態で、洗浄液１５が吸引ノズル３３により吸引される。　
　一方、洗浄装置１００の作動時には、洗浄液１５が半導体基板１３の表面の所望の洗浄範囲を移動するように、半導体基板１３をスピン回転させることが望ましい。半導体基板１３のスピン回転させた場合、洗浄液１５には、半導体基板１３の外周部に向かう遠心力が作用する。

　吸引ノズル３３による吸引力が、洗浄液１５に作用する遠心力より小さい場合には、洗浄液１５が吸引ノズル３３に吸引されず、半導体基板１３の外周に拡散する。従って、吸引ノズル３３から洗浄液１５に作用する吸引力が、半導体基板１３のスピン回転により洗浄液１５に作用する遠心力よりも大きくなるように、洗浄装置１００の各部の設定や、吸引時の条件を、適宜調整することが望ましい。

　具体的には、吸引ノズル３３の吸引力、吸引ノズル３３と吐出ノズル２３との距離、吸引ノズル３３と半導体基板１３との距離、及び半導体基板１３のスピン回転速度を調整するのが望ましい。

　実施例１では、支持台１１に支持台回転機構７１が接続されている例について説明した。但し、洗浄装置１００は、必ずしも支持台回転機構７１を有していなくてもよい。この点は、実施例２～３において同様である。

　図１に示す例では、吸引ノズル３３は、円形の上面形状を有しており、回転対称性を有している。吸引ノズル３３が回転対称性を有している場合には、洗浄液１５の吸引時には、支持台１１の回転により、洗浄液１５の流れが全方位に向けて均一に発生する。このため、半導体基板１３の表面における、ウォーターマークの発生を防止することができる。

　図１に示す例では、吐出ノズル２３の外径直径が、吸引ノズル３３の吸引口３３１の内径よりも小さく形成されている。これにより、吐出ノズル２３を軸方向から見たときに、吐出ノズル２３の吐出口２３１全体が、吸引ノズル３３の吸引口３３１の内側に入った状態で、洗浄液１５の吐出及び吸引を行うことが可能となる。

　吐出ノズル２３の外径直径が、吸引ノズル３３の吸引口３３１の内径より大きい場合、吐出ノズル２３と吸引ノズル３３との位置関係は、吐出ノズル２３の吐出口２３１と半導体基板１３との距離が、吸引ノズル３３の上端と半導体基板１３との距離より大きくなる位置関係に制約される。

　また、吐出ノズル２３の外径が、吸引ノズル３３の吸引口３３１の内径より大きいと、吐出ノズル２３と吸引ノズル３３とを上記した位置関係に設置して、洗浄液１５の吐出を行ったときに、吐出ノズル２３から吐出された洗浄液の一部が、吸引ノズル３３と接触する。即ち、吸引ノズル３３の外表面の一部が、吐出ノズル２３から吐出された洗浄液１５に晒される。

　この結果、吸引ノズル３３に接触した洗浄液１５が、半導体基板１３表面の、洗浄範囲外に滴下されることがある。また、洗浄液１５が、吸引ノズル３３のうち耐腐食性に劣る材料で形成された部位に付着した場合、吸引ノズル３３が腐食することがある。従って、吐出ノズル２３の外径は、吸引ノズル３３の吸引口の内径より小さくすることが望ましい。

　＜洗浄装置の効果＞
　以上説明した、洗浄装置１００を用いた洗浄方法によれば、集束イオンビームによる断面加工を行った、中空領域を有する半導体基板１３に対して、（ｉ）半導体基板１３の中空領域の内壁に付着した再付着物を除去する、（ｉｉ）再付着物の除去処理を局所的に行う、（ｉｉｉ）半導体基板１３表面への異物の付着を防止する、という（ｉ）～（ｉｉｉ）の条件を全て満たした洗浄を行うことができる。

　洗浄装置１００を用いて、半導体基板１３の洗浄処理を行ったときの効果について、以下に説明する。図４は、断面観察に供する半導体基板１３を、実施例１の洗浄装置１００を用いて洗浄処理し、断面観察試料を作製する一連の工程を説明するための断面図である。以下では、試料である半導体基板１３の断面観察を行うために、集束イオンビームを用いて断面加工を行った半導体基板の処理に、図２及び図３で説明した洗浄方法を適用した場合を例に説明する。

　図４Ａに、集束イオンビーム照射により断面加工を行う前の初期状態の試料の断面を示す。試料としては、中空領域９２を有する半導体基板１３を用いている。図４Ａでは、半導体基板１３の上方に、集束イオンビーム照射を行うためのイオン銃９１が設置された加工装置を用いて断面加工を行う。

　まず、中空領域９２を有する半導体基板１３に、イオン銃９１によりイオンビーム９３を照射する。図４Ｂに、イオンビーム９３照射後の半導体基板１３の断面を示す。図４Ｂに示すように、イオンビーム９３の照射により、半導体基板１３の表面に切削口９４が形成される。

　図４では、半導体基板１３の中空領域９２の上端から下端までを含む領域について断面観察を行う場合の前処理について検討する。このため、図４Ｂにおいては、切削口９４は、半導体基板１３の表面から、中空領域９２の下端より深い位置まで形成する。

　図１４は、中空領域９２を有する半導体基板１３に、集束イオンビームを照射して断面加工を行った後の、加工断面９８近傍の領域を拡大して示す斜視図である。図１４に示すように、断面加工の結果、半導体基板１３の加工断面９８及び中空領域９２の内壁が、外部に露出した状態となる。イオンビームの照射により半導体基板１３から除去された物質は、再付着物９７として、半導体基板１３の表面、加工断面９８、及び中空領域９２の内壁に再付着する。

　従って、図４Ｂでは、イオンビーム９３の照射により半導体基板１３から除去された物質が、半導体基板１３の切削口９４及び中空領域９２の内壁に再付着する。

　次に、洗浄装置１００を用いて、図１～図３で説明した方法により、半導体基板１３を洗浄する。図４Ｃに、集束イオンビームによる断面加工後の半導体基板１３の洗浄時における、洗浄液１５の流動方向を模式的に示す。図４Ｃでは、洗浄液１５の流動方向１４を矢印で示している。

　図４Ｃに示すように、切削口９４及び中空領域９２は、洗浄液１５により充填される。洗浄液１５により、切削口９４及び中空領域９２の内壁に付着した再付着物が除去される。

　次いで、プローブ９５を用いて、洗浄後の半導体基板１３から、観察試料９６を摘出する。観察試料９６を摘出する時の半導体基板１３の断面形状を図４Ｄに示す。図４Ｃに示す状態から、観察試料９６を摘出するまでの間に、必要に応じて、半導体基板１３にイオンビーム９３を追加照射する。プローブ９５を用いた観察試料９６の摘出方法は、一般的な集束イオンビーム装置で行われる方法と同様にして行うことができる。

　最後に、洗浄装置１００を用いて、半導体基板１３を洗浄する。図４Ｅに、観察試料９６を摘出した後の半導体基板１３の洗浄時における、洗浄液１５の流動方向を模式的に示す。図４Ｅでは、洗浄液１５の流動方向１４を矢印で示している。なお、洗浄処理は、図１～図３で説明した方法で実施する。図４Ｅに示す工程により、観察試料９６を摘出した後の半導体基板１３の表面に残留していたＧａ含有物が除去される。

　上記（ｉ）について説明する。　
　図４Ｃに示すように、集束イオンビームを照射した後の半導体基板１３の切削口９４及び中空領域９２に、洗浄液１５を充填することで、切削口９４及び中空領域９２の内壁が洗浄液１５に晒される。これにより、中空領域９２の内壁に付着した再付着物を除去することができる。従って、中空領域９２の内壁から再付着物が除去された状態の半導体基板１３から、観察試料９６を摘出することができる。

　また、洗浄装置１００を用いた洗浄方法によれば、図４Ｅに示すように、観察試料９６を摘出した後の半導体基板１３の切削口９４及び中空領域９２に、洗浄液１５を充填することで、切削口９４及び中空領域９２の内壁が洗浄液１５に晒される。これにより、観察試料９６を摘出した後の半導体基板１３に残留していたＧａ含有物を除去することができる。

　従って、第１に、中空構造を有する半導体基板１３を、集束イオンビームを用いて断面観察する際に、再付着物のない試料形状を観察することができる。このため、従来より正確な形状検査が可能となる。第２に、集束イオンビームによる加工を行った後の半導体基板１３を、再び製造ラインに戻したときに、再付着物による、製造ラインの構成部品の汚染を防止することができる。

　上記（ｉｉ）について説明する。　
　図１、図４Ｃ及び図４Ｅに示すように、吸引ノズル３３を吐出ノズル２３と併用し、吸引ノズル３３による吸引領域の内側の領域に吐出ノズル２３の吐出口２３１を入れた状態で、洗浄液１５の吐出及び吸引を行うことで、半導体基板１３の所定領域だけを洗浄する局所洗浄を行うことができる。このため、集束イオンビームによる加工が行われなかったチップ領域が、洗浄液に晒されないようにして、洗浄を行うことができる。

　上記（ｉｉｉ）について説明する。　
　図１、図４Ｃ及び図４Ｅに示すように、吐出ノズル２３及び吸引ノズル３３を半導体基板１３と接触させないようにして、洗浄液１５の吸引を行うことで、洗浄時に、半導体基板１３の表面に異物が付着するのを防止することができる。

　＜洗浄装置の構造＞
　実施例２の洗浄装置について、図５～７を用いて説明する。図５は、実施例２に係る洗浄装置２００を示す斜視図である。

　実施例１の洗浄装置１００では、真空ライン３１、吸引ノズル可動アーム３２、及び吸引ノズル３３が、それぞれ一体ずつ設置されている。これに対し、実施例２の洗浄装置２００では、真空ライン、吸引ノズル可動アーム、及び吸引ノズルが、それぞれ三体ずつ設置されている点が、実施例１と異なっている。なお、洗浄装置２００は、上記以外の基本的な構成は、実施例１の洗浄装置１００と同様である。このため、洗浄装置１００と共通する構成については、その説明を省略する。

　洗浄装置２００において、支持台１１は、実施例１と同様、支持台１１には、支持台１１を回転させる支持台回転機構７１が接続されている。支持台１１の近傍には、第１の真空ライン４１、第２の真空ライン５１、第３の真空ライン６１が、支持台１１の外縁を囲むように設置されている。

　第１の真空ライン４１には、第１の吸引ノズル可動アーム４２、第１の吸引ノズル４３がこの順に接続されている。第２の真空ライン５１にも同様に、第２の吸引ノズル可動アーム５２、第２の吸引ノズル５３が接続されている。また、第３の真空ライン６１にも同様に、第３の吸引ノズル可動アーム６２、第３の吸引ノズル６３が接続されている。

　なお、図５に示す洗浄装置２００では、真空ライン、吸引ノズル可動アーム、及び吸引ノズルを、それぞれ三体ずつ設置したが、これらは、それぞれ二体ずつ設置してもよい。

　第２の真空ライン５１と第３の真空ライン６１との間の位置には、洗浄液供給ライン２１が設置されている。洗浄液供給ライン２１には、吐出ノズル可動アーム２２、吐出ノズル２３が接続されている。吐出ノズル可動アーム２２は、第１の吸引ノズル可動アーム４２、第２の吸引ノズル可動アーム５２及び第３の吸引ノズル可動アーム６２よりも高い位置で、洗浄液供給ライン２１と接続されている。

　吐出ノズル可動アーム２２は、吐出ノズル移動機構７２に接続されている。吐出ノズル移動機構７２は、吐出ノズル可動アーム２２を駆動することで、吐出ノズル２３を移動させる。また、第１の吸引ノズル可動アーム４２、第２の吸引ノズル可動アーム５２及び第３の吸引ノズル可動アーム６２は、吸引ノズル移動機構７３に接続されている。吸引ノズル移動機構７３は、第１の吸引ノズル可動アーム４２、第２の吸引ノズル可動アーム５２及び第３の吸引ノズル可動アーム６２をそれぞれ駆動することで、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３を移動させる。

　洗浄装置２００では、第１の吸引ノズル可動アーム４２、第２の吸引ノズル可動アーム５２及び第３の吸引ノズル可動アーム６２が、それぞれ独立に動作するように構成されている。これにより、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３及び第３の吸引ノズル６３は、それぞれ任意の方向に移動する。

　制御部８２は、支持台回転機構７１、吐出ノズル移動機構７２、吸引ノズル移動機構７３に接続されており、これら各部の動作を制御する。

　洗浄装置２００では、図５に示すように、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３が、長方形の上面形状を有している。第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３の上面形状は、長方形には限られず、例えば正方形や三角形であってもよい。

　但し、実施例２では、後述するように、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３は、それぞれの側壁を互いに近接させて、吸引領域を形成する。このとき、各吸引ノズル間に隙間が形成されないように、互いの側壁を接触させることが望ましい。従って、実施例２の第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３には、実施例１における吸引ノズル３３のような、開口部３３２を有するものや、円形の上面形状を有するものは、適用しない方がよい。
＜洗浄装置の動作＞
　洗浄装置２００を用いた洗浄方法について、図１７に示すフローチャート及び図６Ａ～６Ｄを用いて説明する。
（ステップ２１）
　まず、ステップ２１では、支持台１１の基板保持機構１２の各突起物１２１上に、半導体基板１３を設置する（図６Ａ参照）。
（ステップ２２）
　次に、ステップ２２では、制御部８２は、制御プログラムにより、半導体基板１３における洗浄範囲を設定する。
（ステップ２３）
　次に、ステップ２３で、支持台回転機構７１は、制御部８２の指令に基づき、支持台１１を回転させる。これにより、半導体基板１３はスピン回転する。
（ステップ２４）
　次に、ステップ２４では、吸引ノズル移動機構７３は、制御部８２からの指令に基づき、第１の吸引ノズル可動アーム４２、第２の吸引ノズル可動アーム５２及び第３の吸引ノズル可動アーム６２をそれぞれ駆動し、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３の吸引口４３１、５３１、６３１を、それぞれ半導体基板１３の表面から離間させた状態で、水平移動させる。

　吸引ノズル移動機構７３は、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３の側壁を互いに近接させるように、第１～第３の吸引ノズル可動アーム４２、５２、６２を移動させる。

　洗浄装置２００では、第１の吸引ノズル４３の側壁で囲まれた領域、第２の吸引ノズル５３の側壁で囲まれた領域、及び第３の吸引ノズル６３で囲まれた領域の全体が、吸引領域となる。吸引ノズル移動機構７３は、吸引領域が、ステップ２２で設定した洗浄領域の範囲内に形成されるように、第１～第３の吸引ノズル可動アーム４２、５２、６２を移動させる（図６Ｂ参照）。

　後述するステップ２８において、吐出ノズル２３から吐出された洗浄液が洗浄範囲の外部に移動するのを防止するため、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３は、その側壁同士を互いに接触させるようにして、吸引領域を形成することが望ましい。
（ステップ２５）
　次に、ステップ２５では、吸引ノズル移動機構７３は、制御部８２からの指令に基づき、第１の吸引ノズル可動アーム４２、第２の吸引ノズル可動アーム５２及び第３の吸引ノズル可動アーム６２を駆動し、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３を、半導体基板１３側に垂直移動させる。

　吸引ノズル移動機構７３は、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３の吸引口と半導体基板１３との距離が所望の値となる位置まで、第１の吸引ノズル可動アーム４２、第２の吸引ノズル可動アーム５２及び第３の吸引ノズル可動アーム６２をそれぞれ移動させる。
（ステップ２６）
　次いで、ステップ２６では、吐出ノズル移動機構７２は、制御部８２からの指令に基づき、吐出ノズル可動アーム２２を駆動し、吐出ノズル２３の吐出口２３１を、半導体基板１３の表面から離間させた状態で、吐出ノズル２３を水平移動させる。

　吐出ノズル移動機構７２は、吐出ノズル２３を軸方向から見たときに、吐出ノズル２３の吐出口２３１が、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３により形成される吸引領域の内側の領域に入るように、吐出ノズル可動アーム２２を移動させる（図６Ｃ参照）。
（ステップ２７）
　次に、ステップ２７では、吐出ノズル移動機構７２は、制御部８２からの指令に基づき、吐出ノズル可動アーム２２を駆動し、吐出ノズル２３を半導体基板１３側に垂直移動させる。吐出ノズル移動機構７２は、吐出ノズル２３の吐出口２３１と半導体基板１３との距離が所望の値となる位置まで、吐出ノズル可動アーム２２を半導体基板１３側に移動させる。
（ステップ２８）
　次に、ステップ２８～ステップ２９で、洗浄液の吐出及び吸引を行う。図７に、以下のステップ２９～ステップ２９における、洗浄装置２００内の洗浄液の流動方向を模式的に示す。図７では、洗浄液の流動方向１４を矢印で示している。　
　まず、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３の内部を減圧して、半導体基板１３に対する吸引力を作用させる。

　次に、ステップ２８では、不図示の洗浄液貯留タンクに貯留された洗浄液１５を、洗浄液供給ライン２１から吐出ノズル可動アーム２２を介して、吐出ノズル２３に供給する。そして、吐出ノズル２３により、半導体基板１３の表面に洗浄液１５を吐出する（図６Ｄ参照）。吐出ノズル２３は、半導体基板１３の表面から離間した状態で、洗浄液１５を吐出する。
（ステップ２９）
　次に、ステップ２９では、半導体基板１３の表面に吐出された洗浄液１５を、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３により吸引する。第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３は、半導体基板１３の表面から離間した状態で、洗浄液１５を吸引する。洗浄液１５は、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、及び第３の吸引ノズル６３のいずれかから吸引され、それぞれ第１の吸引ノズル可動アーム４２、第２の吸引ノズル可動アーム５２及び第３の吸引ノズル可動アーム６２を介して、第１の真空ライン４１、第２の真空ライン５１、第３の真空ライン６１に回収される。

　＜洗浄装置の効果＞
　実施例２の洗浄装置２００は、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３の走査範囲をそれぞれ制御することで、吸引領域を調整することができる。このため、例えば半導体基板１３のチップサイズが変更された場合のように、洗浄範囲を変更する必要が生じた場合には、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３の走査範囲を制御して、吸引領域の範囲を調整すればよい。従って、洗浄装置２００では、吸引ノズル自体のサイズを変更しなくても、洗浄領域の範囲を変更することができる。このため、吸引ノズルの交換を行うことなく、種々の半導体基板１３に対応した洗浄を行うことができる。

　なお、実施例１の洗浄装置１００では、一体の吸引ノズルの吸引口３３１により、吸引領域が規定されている。このため、洗浄液に十分な吸引力を作用させていれば、洗浄範囲の外部への、洗浄液の拡散は防止される。これに対し、実施例２の洗浄装置２００では、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３、第３の吸引ノズル６３を互いに近接させることで、吸引領域を形成している。このため、例えば各吸引ノズルの側壁の間に隙間が存在していると、その隙間から洗浄液が拡散することがある。

　従って、洗浄装置２００では、洗浄液が洗浄範囲の外部に拡散するのを防止するように留意して、各部を制御する点に留意する。具体的には、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３及び第３の吸引ノズル６３の走査位置、走査速度、及び吸引力を制御することがよい。これにより、所望の洗浄範囲の外部の領域に、洗浄液が拡散するのを防止することができる。

　＜洗浄装置の構造＞
　実施例３の洗浄装置３００について、図８～９を用いて説明する。図８は、実施例３に係る洗浄装置３００を示す斜視図である。

　実施例３の洗浄装置３００は、実施例２の洗浄装置２００の変形例である。洗浄装置３００は、図５に示す洗浄装置２００とは、吸引ノズル、可動アーム及び真空ラインの数と、吸引ノズルの断面形状が異なっている。

　なお、洗浄装置３００は、上記以外の基本的な構成は、図５に示す洗浄装置２００と同様である。このため、洗浄装置２００と共通する構成については、その説明を省略する。

　図８に示すように、洗浄装置３００は、第１の真空ライン４１及び第２の真空ライン５１が、支持台１１を挟んで対向するように設置されている。第１の真空ライン４１、第２の真空ライン５１には、それぞれ第１の吸引ノズル４３及び第２の吸引ノズル５３が接続されている。

　具体的には、第１の真空ライン４１には、第１の吸引ノズル可動アーム４２、第１の吸引ノズル４３がこの順に接続されている。また、第２の真空ライン５１には、第２の吸引ノズル可動アーム５２、第２の吸引ノズル５３が接続されている。

　第１の真空ライン４１と第２の真空ライン５１との間の位置には、洗浄液供給ライン２１が設置されている。洗浄液供給ライン２１には、吐出ノズル可動アーム２２、吐出ノズル２３が接続されている。

　吐出ノズル可動アーム２２は、吐出ノズル移動機構７２に接続されている。吐出ノズル移動機構７２は、吐出ノズル可動アーム２２を駆動することで、吐出ノズル２３を移動させる。また、第１の吸引ノズル可動アーム４２及び第２の吸引ノズル可動アーム５２は、吸引ノズル移動機構７３に接続されている。吸引ノズル移動機構７３は、第１の吸引ノズル可動アーム４２及び第２の吸引ノズル可動アーム５２をそれぞれ駆動することで、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３を移動させる。

　洗浄装置２００では、第１の吸引ノズル可動アーム４２及び第２の吸引ノズル可動アーム５２が、それぞれ独立に動作するように構成されている。これにより、第１の吸引ノズル４３及び第２の吸引ノズル５３は、それぞれ任意の方向に移動する。

　制御部８３は、支持台回転機構７１、吐出ノズル移動機構７２、吸引ノズル移動機構７３に接続されており、これら各部の動作を制御する。

　洗浄装置３００では、第１の吸引ノズル４３及び第２の吸引ノズル５３が、それぞれＬ字型の上面形状を有している。なお、第１の吸引ノズル４３及び第２の吸引ノズル５３の上面形状は、Ｌ字型に限られず、例えば半円型であってもよい。

　洗浄装置３００では、図５に示す洗浄装置２００と比較して、吸引ノズルの数が少ない。このため、洗浄範囲の外部への洗浄液の拡散を防止するために、洗浄時に制御するパラメータ数を、洗浄装置２００の場合よりも低減することができる。
＜洗浄装置の動作＞
　洗浄装置３００を用いた洗浄方法について、図１８に示すフローチャート及び図９Ａ～図９Ｄを用いて説明する。

　洗浄装置３００を用いた洗浄方法では、ステップ３１～ステップ３３は、洗浄装置２００を用いた洗浄方法のステップ２１～ステップ２３と同様であるため、説明を省略する。
（ステップ３４）
　ステップ３４では、吸引ノズル移動機構７３は、制御部８３からの指令に基づき、図９Ａに示す初期状態から、第１の吸引ノズル可動アーム４２及び第２の吸引ノズル可動アーム５２を駆動し、第１の吸引ノズル４３及び第２の吸引ノズル５３の吸引口４３１、５３１を、それぞれ半導体基板１３の表面から離間させた状態で水平移動させる。

　吸引ノズル移動機構７３は、第１の吸引ノズル４３及び第２の吸引ノズル５３の側壁を互いに対向させ、それぞれの端部を互いに接触させるように、第１の吸引ノズル可動アーム４２及び第２の吸引ノズル可動アーム５２を移動させる（図９Ｂ参照）。洗浄装置３００では、第１の吸引ノズル４３の側壁で囲まれた領域及び第２の吸引ノズル５３の側壁で囲まれた領域の全体が、吸引領域となる。
（ステップ３５）
　ステップ３５では、洗浄装置３００においても、図５に示す洗浄装置２００と同様に、吸引ノズル移動機構７３は、制御部８３からの指令に基づき、第１の吸引ノズル可動アーム４２及び第２の吸引ノズル可動アーム５２を駆動し、それぞれ、第１の吸引ノズル４３及び第２の吸引ノズル５３の吸引口４３１、５３１と半導体基板１３との距離が所望の値となる位置まで、半導体基板１３側に垂直移動させる。
（ステップ３６）
　次いで、ステップ３６では、吐出ノズル移動機構７２は、制御部８３からの指令に基づき、吐出ノズル可動アーム７２を駆動し、吐出ノズル２３の吐出口２３１を、半導体基板１３の表面から離間させた状態で水平移動させる。吐出ノズル移動機構７２は、吐出ノズル２３を軸方向から見たときに、吐出ノズル２３の吐出口２３１が、第１の吸引ノズル４３及び第２の吸引ノズル５３により形成される吸引領域の内側に入るように、吐出ノズル可動アーム２２を移動させる（図９Ｃ参照）。
（ステップ３７）
　次に、ステップ３７では、吐出ノズル移動機構７２は、制御部８３からの指令に基づき、吐出ノズル可動アーム２２を駆動し、吐出ノズル２３の吐出口２３１と半導体基板１３との距離が所望の値となる位置まで、半導体基板１３側に垂直移動させる。
（ステップ３８）
　次に、ステップ３８～ステップ３９で、洗浄液の吐出及び吸引を行う。　
　まず、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３の内部を減圧して、半導体基板１３に対する吸引力を作用させる。次に、ステップ３８では、不図示の洗浄液貯留タンクに貯留された洗浄液１５を、洗浄液供給ライン２１から吐出ノズル可動アーム２２を介して、吐出ノズル２３に供給する。そして、吐出ノズル２３により、半導体基板１３の表面に洗浄液１５を吐出する（図９Ｄ参照）。吐出ノズル２３は、半導体基板１３の表面から離間した状態で、洗浄液１５を吐出する。
（ステップ３９）
　次に、ステップ２９では、半導体基板１３の表面に吐出された洗浄液１５を、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３により吸引する。第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３は、半導体基板１３の表面から離間した状態で、洗浄液１５を吸引する。洗浄液１５は、第１の吸引ノズル４３、第２の吸引ノズル５３のいずれかから吸引され、それぞれ第１の吸引ノズル可動アーム４２、第２の吸引ノズル可動アーム５２を介して、第１の真空ライン４１、第２の真空ライン５１に回収される。

　図１０は、洗浄装置３００の第１の吸引ノズル可動アーム４２と第１の吸引ノズル４３との接続部の変形例を示す斜視図である。図１０に示すように、第１の吸引ノズル可動アーム４２と、第１の吸引ノズル４３との間には、ノズル回転部４４が介設されている。

　ノズル回転部４４は、ノズル回転機構７６に接続されている。ノズル回転機構７６は、ノズル回転部４４を回転駆動することで、第１の吸引ノズル４３を回転させる。ノズル回転部４４は、制御部８３（図８参照）に接続され、制御部８３により、その動作が制御される。図１０には、ノズル回転部４４の回転方向４５と、ノズル回転部４４の回転に伴う、第１の吸引ノズル４３の回転方向４６が、それぞれ矢印で示されている。

　第１の吸引ノズル可動アーム４２に、ノズル回転部４４を設置することで、第１の吸引ノズル４３の動作の自由度が高くなる。その結果、設定できる洗浄範囲の形状の自由度が高くなる。ノズル回転部４４は、第２の吸引ノズル可動アーム５２と第２の吸引ノズル５３との間にも、同様に介設することができる。

　＜洗浄装置の構造＞
　実施例４の洗浄装置について、図１１～１３を用いて説明する。図１１は、実施例４に係る洗浄装置４００を示す斜視図である。

　洗浄装置４００では、吐出ノズル２３、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７が、ノズル回転部２４を介して同一のノズル可動アーム２９に接続されている点が、実施例１～実施例３と異なっている。

　なお、洗浄装置４００は、上記以外の基本的な構成は、実施例１の洗浄装置１００、実施例２の洗浄装置２００、実施例３の洗浄装置３００と同様である。このため、洗浄装置１００～３００と共通する構成については、その説明を省略する。

　洗浄装置４００は、支持台１１の近傍に、吸引吐出ライン２８が設置されている。吸引吐出ライン２８は、中空の柱状体の内部に、洗浄液供給ライン及び真空ラインが設置されたものである。

　洗浄装置４００において、支持台１１には、実施例１と同様、支持台１１を回転させる支持台回転機構７１が接続されている。

　吸引吐出ライン２８には、ノズル可動アーム２９、ノズル回転部２４が、この順に接続されている。ノズル回転部２４の中央には、吐出ノズル２３が接続されている。また、ノズル回転部２４には、吐出ノズル２３を囲むように、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７が接続されている。

　ノズル可動アーム２９は、ノズル移動機構７４に接続されている。ノズル移動機構７４は、ノズル可動アーム２９を駆動することで、吐出ノズル２３、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７を移動させる。ノズル回転部２４は、ノズル回転機構７５に接続されている。ノズル回転機構７５は、ノズル回転部２４を回転駆動することで、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７を回転させる。

　制御部８４は、支持台回転機構７１、ノズル移動機構７４、ノズル回転機構７５に接続されており、これら各部の動作を制御する。

　なお、図１１に示す例では、吸引ノズルを３本接続した例を示したが、吸引ノズルの設置数は、必ずしも３本には限られず、例えば４本であってもよく、２本であってもよい。また、ノズル回転機構２４は、必ずしも設置しなくてもよい。また、洗浄装置４００では、必ずしも、吸引ノズルを複数本設置する構成でなくてもよい。例えば、環状の吸引口を有する吸引ノズルを用い、吸引ノズルの吸引口の内縁で囲まれた領域の内側に、吐出ノズル２３を設置するようにしてもよい。
＜洗浄装置の動作＞
　洗浄装置４００を用いた洗浄方法について、図１９に示すフローチャート及び図１２Ａ～図１２Ｃを用いて説明する。
（ステップ４１）
　まず、ステップ４１では、支持台１１の基板保持機構１２の各突起物１２１上に、半導体基板１３を設置する（図１２Ａ参照）。
（ステップ４２）
　次に、ステップ４２では、制御部８４は、制御プログラムにより、半導体基板１３における洗浄範囲を設定する。
（ステップ４３）
　次に、ステップ４３で、支持台回転機構７１は、制御部８４の指令に基づき、支持台１１を回転させる。これにより、半導体基板１３はスピン回転する。
（ステップ４４）
　次いで、ステップ４４では、ノズル移動機構７４は、制御部８４からの指令に基づき、ノズル可動アーム２９を駆動し、吐出ノズル２３、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７を水平移動させる。ノズル可動アーム２９は、吐出ノズル２３の吐出口２３１、及び第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７の吸引口２５１、２６１、２７１を、半導体基板１３の表面から離間させた状態で移動させる。ノズル可動アーム２９は、第４の吸引ノズル２５の吸引口２５１、第５の吸引ノズル２６の吸引口２６１、及び第６の吸引ノズル２７の吸引口２７１が、いずれも、ステップ４２で設定した洗浄範囲内に位置するように、第４～第６の吸引ノズル２５～２７を移動させる（図１２Ｂ参照）。
（ステップ４５）
　次に、ステップ４５では、ノズル移動機構７４は、制御部８４からの指令に基づき、ノズル可動アーム２９を駆動し、吐出ノズル２３、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７を、半導体基板１３側に垂直移動させる。ノズル移動機構７４は、吐出ノズル２３の吐出口２３１と半導体基板１３との距離、及び第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、第６の吸引ノズル２７の吸引口２５１、２６１、２７１と半導体基板１３との距離が、所望の値となる位置まで、ノズル可動アーム２９を移動させる。
（ステップ４６）
　次に、ステップ４６～ステップ４８では、洗浄液の吐出及び吸引を行う。図１３に、以下のステップ４６～ステップ４８における、洗浄装置４００内の洗浄液の流動方向を模式的に示す。図１３では、洗浄液の流動方向１４を矢印で示している。

　まず、ノズル回転機構７５は、制御部８４の指令に基づき、ノズル回転部２４を駆動し、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７を、吐出ノズル２３を中心として回転させる。次に、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７の内部を減圧して、半導体基板１３に対する吸引力を作用させる。

　実施例３では、ノズル回転部２４の回転により、第４の吸引ノズル２５の吸引口２５１、第５の吸引ノズル２６の吸引口２６１、第６の吸引ノズル２７の吸引口２７１が回転移動する領域が、吸引領域となる。
（ステップ４７）
　次に、ステップ４７では、不図示の洗浄液貯留タンクに貯留された洗浄液１５を、吸引吐出ライン２８内の洗浄液供給ラインからノズル可動アーム２９を介して、吐出ノズル２３に供給する。そして、吐出ノズル２３により、半導体基板１３の表面に洗浄液１５を吐出する（図１２Ｃ参照）。吐出ノズル２３は、半導体基板１３の表面から離間した状態で、洗浄液１５を吐出する。
（ステップ４８）
　次に、ステップ４８では、半導体基板１３の表面に吐出された洗浄液１５を、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７により吸引する。第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７は、半導体基板１３の表面から離間した状態で、洗浄液１５を吸引する。洗浄液１５は、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７のいずれかから吸引され、ノズル可動アーム２９を介して、吸引吐出ライン２８内の真空ラインに回収される。

　このとき、ノズル回転機構７５によりノズル回転部２４を回転駆動し、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７を、吐出ノズル２３を中心として回転させながら吸引することで、洗浄液１５が、所望の洗浄範囲から外部に拡散するのを防止することができる。

　なお、ステップ４２で設定した洗浄範囲が、第４の吸引ノズル２５、第５の吸引ノズル２６、及び第６の吸引ノズル２７により規定される吸引領域より広い場合には、洗浄範囲の残りの領域について、ステップ４４～ステップ４８の工程を繰り返せばよい。

　実施例４の洗浄装置４００によれば、実施例１及び実施例２の洗浄装置と比較して、洗浄装置を構成する可動アームの数を減らすことができる。このため、洗浄装置を小型化することが可能である。

１１…支持台、１２…基板保持機構、１２１…突起物、１３…半導体基板、１４…流動方向、１５…洗浄液、２１…洗浄液供給ライン、２２…吐出ノズル可動アーム、２３…吐出ノズル、２３１…吐出口、２４、４４…ノズル回転部、２５、２６、２７…第４～第６の吸引ノズル、２８…吸引吐出ライン、２９…ノズル可動アーム、３１…真空ライン、３２…吸引ノズル可動アーム、３３…吸引ノズル、３３１、４３１、５３１、６３１…吸引口、３３２…開口部、４１、５１、６１…第１～第３の真空ライン、４２、５２、６２…第１～第３の吸引ノズル可動アーム、４３、５３、６３…第１～第３の吸引ノズル、４５…ノズル回転機構４４の回転方向、４６…第１の吸引ノズル４３の回転方向、７１…支持台回転機構、７２…吐出ノズル移動機構、７３…吸引ノズル移動機構、７４…ノズル移動機構、７５、７６…ノズル回転機構、８１、８２、８３、８４…制御部、９１…イオン銃、９２…中空領域、９３…イオンビーム、９４…切削口、９５…プローブ、９６…観察試料、９７…再付着物、９８…加工断面、９９…チップ、１００、２００、３００、４００…洗浄装置

Claims

　半導体基板を支持する支持台と、
　前記支持台の上に支持される前記半導体基板の表面に向けて液体を供給する液体供給ラインと、
　前記液体供給ラインから供給された液体を前記半導体基板の表面に吐出する吐出ノズルと、
　前記半導体基板の表面から液体を吸引する吸引ノズルと、
　前記吸引ノズルから吸引された液体を回収する真空ラインと、
　前記吐出ノズルを移動させる吐出ノズル移動機構と、
　前記吸引ノズルを移動させる吸引ノズル移動機構と、を有し、
　前記吐出ノズルから前記半導体基板に液体を吐出して前記半導体基板の表面を洗浄する洗浄時には、前記吐出ノズルの吐出口は、前記吸引ノズルにより前記半導体基板の表面から液体が吸引される吸引領域の内側の領域に、前記吐出ノズル移動機構により位置付けられ、前記吸引ノズルは、前記半導体基板の表面から離間した状態で前記液体を吸引することを特徴とする洗浄装置。
　前記支持台を回転させる支持台回転機構を有することを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
　前記吐出ノズル移動機構は、前記吐出ノズルに接続された吐出ノズル可動アームを駆動し、
　前記吸引ノズル移動機構は、前記吸引ノズルに接続された吸引ノズル可動アームを駆動し、
　前記吸引ノズルは、環状に形成された吸引口の内側に開口部が形成されており、
　前記洗浄時には、前記吐出ノズルの吐出口は、前記開口部の内側に入るように、前記吐出ノズル移動機構により位置付けられることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
　前記吸引領域は、前記吸引口の外縁と内縁で囲まれた領域であることを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
　前記吐出ノズルの外径は、前記吸引ノズルの前記吸引口の内径より小さいことを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
　前記吸引ノズルの上面形状が円形であることを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
　前記洗浄装置は、前記吸引ノズルとしての第１の吸引ノズル及び第２の吸引ノズルと、
　前記吐出ノズルに接続された吐出ノズル可動アームと、
　前記第１の吸引ノズルに接続された第１の吸引ノズル可動アームと、
　前記第２の吸引ノズルに接続された第２の吸引ノズル可動アームと、を有し、
　前記吐出ノズル移動機構は、前記吐出ノズル可動アームを駆動し、
　前記吸引ノズル移動機構は、前記第１の吸引ノズル可動アームと、前記第２の吸引ノズル可動アームとを駆動し、
　前記洗浄時には、前記第１の吸引ノズル及び前記第２の吸引ノズルは、前記第１の吸引ノズルの側壁と前記第２の吸引ノズルの側壁とが近接して、少なくとも前記第１の吸引ノズル及び前記第２の吸引ノズルにより前記吸引領域が形成されるように、前記吸引ノズル移動機構により位置付けされ、かつ前記吐出ノズルの吐出口は、前記吸引領域の内側に入るように、前記吐出ノズル移動機構により位置付けされることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
　前記第１の吸引ノズル可動アームと前記第１の吸引ノズルとの間には、前記第１の吸引ノズルを回転させる第１のノズル回転部が介設され、
　前記第２の吸引ノズル可動アームと前記第２の吸引ノズルとの間には、前記第２の吸引ノズルを回転させる第２のノズル回転部が介設され、
　前記第１のノズル回転部及び前記第２のノズル回転部には、前記第１のノズル回転部及び前記第２のノズル回転部を回転させるノズル回転機構が接続されていることを特徴とする請求項７に記載の洗浄装置。
　前記第１の吸引ノズルは、Ｌ字型の上面形状を有しており、
　前記第２の吸引ノズルは、Ｌ字型の上面形状を有している
ことを特徴とする請求項７に記載の洗浄装置。
　半導体基板を支持する支持台と、
　前記半導体基板の表面から液体を吸引する吸引ノズルと、
　前記吸引ノズルから吸引された液体を回収する真空ラインと、
　前記支持台の上に支持される前記半導体基板の表面に向けて液体を供給する液体供給ラインと、
　前記吸引ノズルにより前記半導体基板の表面から液体が吸引される吸引領域の内側の領域に設置され、前記液体供給ラインから供給された液体を前記半導体基板の表面に吐出する吐出ノズルと、
　前記吐出ノズル及び前記吸引ノズルに接続されたノズル可動アームと、
　前記ノズル可動アームを駆動し、前記吐出ノズル及び前記吸引ノズルを移動させるノズル移動機構と、を有し、
　前記洗浄時には、前記吸引ノズルは、前記半導体基板の表面から離間した状態で前記液体を吸引すること特徴とする洗浄装置。
　前記ノズル可動アームと前記吐出ノズル及び前記吸引ノズルとの間には、前記吐出ノズル及び前記吸引ノズルを回転させる第３のノズル回転部が設けられ、
　前記第３のノズル回転部には、該第３のノズル回転部を回転させるノズル回転機構が接続されていること特徴とする請求項１０に記載の洗浄装置。
　支持台に載せられた半導体基板の表面から液体を吸引する吸引ノズルを、該吸引ノズルを移動させる吸引ノズル移動機構により、前記半導体基板の所定領域の上に移動させ、
　前記半導体基板の表面に液体を吐出する吐出ノズルを、該吐出ノズルを移動させる吐出ノズル移動機構により、前記吐出ノズルの吐出口が、前記吸引ノズルにより前記半導体基板の表面から液体が吸引される吸引領域の内側の領域に入るように移動させ、
　前記吐出ノズルに接続された液体供給ラインから供給された液体を、前記吐出ノズルから前記半導体基板の表面に吐出し、
　前記吸引ノズルを前記半導体基板の表面から離間させた状態で、前記半導体基板の表面に供給された液体を前記吸引ノズルにより吸引し、前記液体を前記吸引ノズルに接続された真空ラインにより回収することを特徴とする洗浄方法。
　前記吸引ノズルは、環状に形成された吸引口の内側に開口部が形成されており、
　前記吸引ノズル移動機構は、前記吸引ノズルに接続された吸引ノズル可動アームを駆動して、前記吸引ノズルを、前記半導体基板の所定領域の上に移動させ、
　前記吐出ノズル移動機構は、前記吐出ノズルに接続された吐出ノズル可動アームを駆動して、前記吐出ノズルの吐出口が、前記開口部の内側に入るように、前記吐出ノズルを移動させることを特徴とする請求項１２に記載の洗浄方法。
　前記吸引ノズルとして、少なくとも第１の吸引ノズルと第２の吸引ノズルを使用し、
　前記吸引ノズル移動機構は、前記第１の吸引ノズルに接続された第１の吸引ノズル可動アームを駆動して、前記第１の吸引ノズルを移動させ、前記第２の吸引ノズルに接続された第２の吸引ノズル可動アームを駆動して、前記第２の吸引ノズルを移動させて、前記第１の吸引ノズルの側壁と前記第２の吸引ノズルの側壁とを近接させ、少なくとも前記第１の吸引ノズル及び前記第２の吸引ノズルにより前記吸引領域を形成させ、
　前記吐出ノズル移動機構は、前記吐出ノズルに接続された吐出ノズル可動アームを駆動して、前記吐出ノズルの吐出口が、前記吸引領域の内側の領域に入るように、前記吐出ノズルを移動させることを特徴とする請求項１２に記載の洗浄方法。
　支持台に半導体基板を設置し、
　前記半導体基板の表面から液体を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルにより前記半導体基板の表面から液体が吸引される吸引領域の内側の領域に設置され、前記半導体基板の表面に液体を吐出する吐出ノズルとを移動させるノズル移動機構により、前記吸引ノズル及び前記吐出ノズルを所定領域の上に移動させ、
　前記吐出ノズルに接続された液体供給ラインから供給された液体を、前記吐出ノズルから前記半導体基板の表面に吐出し、
　前記吸引ノズルを前記半導体基板の表面から離間させた状態で、前記半導体基板の表面に吐出された液体を、前記吸引ノズルにより吸引し、前記吸引ノズルに接続された真空ラインにより回収することを特徴とする洗浄方法。