【手続補正書】
【提出日】平成17年1月12日(2005.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  基板洗浄装置、基板処理装置、基板研磨装置、基板洗浄方法及び基板研磨方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  洗浄槽を具備し、該洗浄槽の上部に吸気口を設け、底部に排気口を設け該洗浄槽内にダウンフローを形成すると共に、該洗浄槽内で被洗浄基板を回転し、同一洗浄槽内で該被洗浄基板の洗浄及び乾燥処理ができるようにした基板洗浄装置であって、
前記吸気口を閉塞及び開放する開閉手段を設け、
前記洗浄槽内の圧力をＰIN、前記洗浄槽外の圧力をＰOUTとし、ＰIN＜ＰOUTの場合前記開閉手段で前記吸気口を開放すると共に、ＰIN≧ＰOUTの場合前記吸気口を閉塞することを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】  請求項１に記載の基板洗浄装置において、
前記開閉手段はＰIN≧ＰOUTの時、重力及び前記洗浄槽内外の圧力差を利用して前記吸気口を閉塞し、ＰIN＜ＰOUTの時前記洗浄槽内外の圧力差により前記吸気口を開く扉であることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項３】  請求項１に記載の基板洗浄装置において、
前記開閉手段は前記吸気口を開閉する扉と、前記洗浄槽内の圧力ＰINを検出する槽内圧センサと前記洗浄槽外の圧力ＰOUTを検出する槽外圧センサとを具備し、ＰIN＜ＰOUTの場合前記吸気口を開放すると共にＰIN≧ＰOUTの場合前記吸気口を閉塞するように前記扉を駆動制御する扉駆動制御手段を具備することを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項４】  被処理基板を搬入搬出するロード・アンロード部、被処理基板を処理する基板処理部、被処理基板を洗浄し乾燥させる基板洗浄部及び各部に基板を搬送する基板搬送機構を具備し、前記基板搬送機構により、前記ロード・アンロード部から未処理の被処理基板を取出し前記基板処理部に搬送し、該基板処理部で処理された被処理基板を前記基板洗浄部に搬送し、該基板洗浄部で洗浄し乾燥させた被処理基板を前記ロード・アンロード部に搬送し収容する基板処理装置において、
前記基板洗浄部には少なくとも１台の洗浄装置が設置されており、該洗浄装置の少なくとも１台に請求項１乃至３のいずれか一つの基板洗浄装置を用いることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】  吸気口、排気口を備えると共に、該吸気口を閉塞及び開放する開閉手段を備え、内部で洗浄液により基板を洗浄する洗浄槽と、前記吸気口から前記洗浄槽内に流入した空気が基板周辺を流れた後前記排気口から排気される空気流を形成する排気システムとを備え、前記洗浄槽内の空気圧が該洗浄槽外の空気圧より大きくなると前記開閉手段で吸気口を閉塞するように構成すると共に、
前記吸気口は洗浄槽の上部に設け、前記排気口は洗浄槽の底部に設け、前記吸気口から洗浄槽内に流入した空気は底部に向かって流れるように構成したことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項６】  請求項５に記載の基板洗浄装置において、
前記洗浄槽内部に上部壁と下部壁を設け、前記吸気口は前記上部壁に設け、前記排気口を下部壁に設けることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項７】  研磨室及び洗浄室を有する基板研磨装置であって、
前記研磨室は内部に研磨面を有するターンテーブルと、基板を該ターンテーブルの研磨面に接触させるためトップリングとを具備し、
前記洗浄室は少なくとも、その内部で基板を洗浄液で洗浄する洗浄槽と、吸気口から該洗浄槽内に導入された空気が該基板周辺に流れる空気流を形成する排気システムを有する一つの洗浄装置と、前記洗浄槽内の空気圧を検出する内圧センサと、該洗浄槽内の空気圧が該洗浄槽外空気圧より大きくなると、前記吸気口を閉塞する開閉手段を備えたことを特徴とする基板研磨装置。
【請求項８】  洗浄槽の上部に設けた吸気口から該洗浄槽内に導入した空気を底部に設けた排気口に流すダウンフローを形成すると共に、該洗浄槽内で被洗浄基板を回転し、同一洗浄槽内で該被洗浄基板の洗浄及び乾燥処理を行なう基板洗浄方法であって、
前記洗浄槽内の圧力をＰIN、前記洗浄槽外の圧力をＰOUTとし、ＰIN＜ＰOUTの場合に前記吸気口を開放すると共に、ＰIN≧ＰOUTの場合前記吸気口を閉塞することを特徴とする基板洗浄方法。
【請求項９】  洗浄槽内で洗浄液により基板を洗浄する基板洗浄方法であって、
前記洗浄槽の上部に設けた吸気口から流入した空気を排気システムにより、該洗浄槽の底部に設けた排気口に向かって下方に流れる空気流を形成すると共に、該空気流を該洗浄槽内に配置した基板周辺に流した後、前記排気口から排出させ、前記洗浄槽内の空気圧が該洗浄槽外の空気圧より大きくなると前記吸気口を閉塞することを特徴とする基板洗浄方法。
【請求項１０】  基板搬送機構で基板を研磨室内に搬送し、該研磨室内で研磨し、該研磨した基板を前記基板搬送機構で洗浄室に搬送し、該洗浄室で基板を洗浄する基板研磨方法であって、
前記洗浄室では少なくとも、その内部で基板を洗浄液で洗浄する洗浄槽を備え、吸気口から該洗浄槽内に導入した空気を排気システムで該洗浄槽内に配置された基板周辺を流れる空気流に形成し、該洗浄槽内の空気圧を内圧センサで検出し、該洗浄槽内の空気圧が該洗浄槽外空気圧より大きくなると、前記吸気口を閉塞することを特徴とする基板研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウエハ等の基板を薬液による洗浄とスピン乾燥とを同一の洗浄槽内で行うことができる基板洗浄装置、基板洗浄装置を用いた基板処理装置、基板研磨装置、基板洗浄方法、及び基板研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ等の基板を回転させながら洗浄する枚葉式洗浄装置において、洗浄液に薬液を用いて洗浄する場合、薬液雰囲気の拡散に対する配慮から洗浄槽内を排気すると共に、槽内を微少の負圧とするために該洗浄槽をクローズド（密閉構造）にする必要があった。このようなクローズド構造の洗浄槽内で基板を高速回転させ遠心力により洗浄液の液滴を除去して乾燥させる所謂スピン乾燥を行うと、クローズド構造のため、ダウンフローにより洗浄槽の頂部から清浄な空気を充分に導入することができず、薬液雰囲気中での基板の乾燥となり、ミストの再付着などにより、基板を清浄することが困難であった。
【０００３】
従って、上記ミストの再付着などをなくするためには、薬液洗浄を行う洗浄槽と、スピン乾燥を行う乾燥槽とを分けて構成する必要があった。しかしながら、洗浄槽と乾燥槽を分けて構成することは、その分大型となり、設置スペースを広く必要とする上、コスト高になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、一つの槽内で薬液洗浄及びスピン乾燥を行っても、ダウンフローにより充分に清浄空気供給、適度なクローズド構造で薬液雰囲気の拡散防止及び乾燥時のミストの再付着の防止が可能で、且つ排気系が故障した場合でもある時間は密閉構造が維持し、薬液雰囲気の拡散を防止できる安全な基板洗浄装置、該基板洗浄装置を用いた基板処理装置、基板研磨装置、基板洗浄方法、及び基板研磨方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、洗浄槽を具備し、該洗浄槽の上部に吸気口を設け、底部に排気口を設け該洗浄槽内にダウンフローを形成すると共に、該洗浄槽内で被洗浄基板を回転し、同一洗浄槽内で該被洗浄基板の洗浄及び乾燥処理ができるようにした基板洗浄装置であって、吸気口を閉塞及び開放する開閉手段を設け、洗浄槽内の圧力をＰIN、洗浄槽外の圧力をＰOUTとし、ＰIN＜ＰOUTの場合開閉手段で吸気口を開放すると共に、ＰIN≧ＰOUTの場合吸気口を閉塞することを特徴とする。
【０００６】
上記のように、ＰIN＜ＰOUTの場合開閉手段で吸気口を開放すると共に、ＰIN≧ＰOUTの場合吸気口を閉塞するので、洗浄槽内の圧力が洗浄槽外の圧力より小さい場合は、洗浄槽内に清浄な空気によるダウンフローが形成され、洗浄液（薬液等）の雰囲気の拡散を防ぎつつ被洗浄基板の洗浄乾燥を行うことができる。また、排気系の故障等により洗浄槽内の圧力が洗浄槽外の圧力以上となった場合（ＰIN≧ＰOUT）、洗浄槽頂部の吸気口を開閉手段で閉塞するから、洗浄液（薬液等）の雰囲気が洗浄槽外に拡散することを防止できる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板洗浄装置において、開閉手段はＰIN≧ＰOUTの時、重力及び洗浄槽内外の圧力差を利用して吸気口を閉塞し、ＰIN＜ＰOUTの時、前記洗浄槽内外の圧力差により前記吸気口を開く扉であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の基板洗浄装置において、開閉手段は吸気口を開閉する扉と、洗浄槽内の圧力ＰINを検出する槽内圧センサと洗浄槽外の圧力ＰOUTを検出する槽外圧センサとを具備し、ＰIN＜ＰOUTの場合吸気口を開放すると共にＰIN≧ＰOUTの場合吸気口を閉塞するように扉を駆動制御する扉駆動制御手段を具備することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、被処理基板を搬入搬出するロード・アンロード部、被処理基板を処理する基板処理部、被処理基板を洗浄し乾燥させる基板洗浄部及び各部に基板を搬送する基板搬送機構を具備し、基板搬送機構により、ロード・アンロード部から未処理の被処理基板を取出し基板処理部に搬送し、該基板処理部で処理された被処理基板を基板洗浄部に搬送し、該基板洗浄部で洗浄し乾燥させた被処理基板をロード・アンロード部に搬送し収容する基板処理装置において、基板洗浄部には少なくとも１台の洗浄装置が設置されており、該洗浄装置の少なくとも１台に請求項１乃至３のいずれか一つの基板洗浄装置を用いることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、吸気口、排気口を備えると共に、該吸気口を閉塞及び開放する開閉手段を備え、内部で洗浄液により基板を洗浄する洗浄槽と、吸気口から洗浄槽内に流入した空気が基板周辺を流れた後排気口から排気される空気流を形成する排気システムとを備え、洗浄槽内の空気圧が該洗浄槽外の空気圧より大きくなると開閉手段で吸気口を閉塞するように構成すると共に、吸気口は洗浄槽の上部に設け、排気口は洗浄槽の底部に設け、吸気口から洗浄槽内に流入した空気は底部に向かって流れるように構成したことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の基板洗浄装置において、洗浄槽内部に上部壁と下部壁を設け、吸気口は前記上部壁に設け、排気口を下部壁に設けることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、研磨室及び洗浄室を有する基板研磨装置であって、研磨室は内部に研磨面を有するターンテーブルと、基板を該ターンテーブルの研磨面に接触させるためトップリングを具備し、洗浄室は少なくとも、その内部で基板を洗浄液で洗浄する洗浄槽と、吸気口から該洗浄槽内に導入された空気が該基板周辺に流れる空気流を形成する排気システムを有する一つの洗浄装置と、洗浄槽内の空気圧を検出する内圧センサと、該洗浄槽内の空気圧が該洗浄槽外空気圧より大きくなると、吸気口を閉塞する開閉手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８に記載の発明は、洗浄槽の上部に設けた吸気口から該洗浄槽内に導入した空気を底部に設けた排気口に流すダウンフローを形成すると共に、該洗浄槽内で被洗浄基板を回転し、同一洗浄槽内で該被洗浄基板の洗浄及び乾燥処理を行なう基板洗浄方法であって、洗浄槽内の圧力をＰIN、洗浄槽外の圧力をＰOUTとし、ＰIN＜ＰOUTの場合に吸気口を開放すると共に、ＰIN≧ＰOUTの場合吸気口を閉塞することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９に記載の発明は、洗浄槽内で洗浄液により基板を洗浄する基板洗浄方法であって、洗浄槽の上部に設けた吸気口から流入した空気を排気システムにより、該洗浄槽の底部に設けた排気口に向かって下方に流れる空気流を形成すると共に、該空気流を該洗浄槽内に配置した基板周辺に流した後、排気口から排出させ、洗浄槽内の空気圧が該洗浄槽外の空気圧より大きくなると吸気口を閉塞することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１０に記載の発明は、基板搬送機構で基板を研磨室内に搬送し、該研磨室内で研磨し、該研磨した基板を基板搬送機構で洗浄室に搬送し、該洗浄室で基板を洗浄する基板研磨方法であって、洗浄室では少なくとも、その内部で基板を洗浄液で洗浄する洗浄槽を備え、吸気口から該洗浄槽内に導入した空気を排気システムで該洗浄槽内に配置された基板周辺を流れる空気流に形成し、該洗浄槽内の空気圧を内圧センサで検出し、該洗浄槽内の空気圧が該洗浄槽外空気圧より大きくなると、記吸気口を閉塞することを特徴とする。
【００１６】
上記基板洗浄部に請求項１乃至３のいずれか一つの基板洗浄装置を用いるので、基板洗浄装置の排気系の故障等により洗浄槽内の圧力が洗浄槽外の圧力以上となった場合、洗浄槽頂部の吸気口を開閉手段で閉塞するから、洗浄液（薬液等）の雰囲気が洗浄槽外に拡散することのない基板処理装置となる。特に、最終段の洗浄乾燥に請求項１乃至３のいずれか一つの基板洗浄装置を用いることにより、薬液ミストの再付着による汚染等を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る基板洗浄装置の概略構成を示す断面図である。図において、１１は基板洗浄装置１０の洗浄槽であり、該洗浄槽１１の頂部に清浄な空気を導入するための吸気口１２が設けられている。該吸気口１２の上部は空気導入室１３で覆われ、該空気導入室１３の側壁に開口１６が設けられ、該開口１６には開閉するための開閉扉１４がヒンジ機構１５で回動自在に設けられている。該開閉扉１４の先端部には錘１４ａが設けられている。
【００１８】
洗浄槽１１の底部には排気口１７、１７が設けられ、該排気口１７、１７は図示しない排気系に接続されている。洗浄槽１１の内部には、半導体ウエハ等の被洗浄基板Ｗｆを保持して回転する基板保持回転機構１８が配置されている。基板保持回転機構１８は被洗浄基板Ｗｆの外周部を挟持するための複数本（図では４本）の挟持部材１９を具備し、該複数本の挟持部材１９は基台２０に取付けられ、該基台２０は回転軸２１に支持され、洗浄槽１１外に配置された回転駆動機構（図示せず）で矢印Ａ方向に回転できるようになっている。なお、回転軸２１が洗浄槽１１の底部を貫通する部分にはシール機構２２が設けられている。なお、２５はドレン孔である。
【００１９】
基板保持回転機構１８で保持され回転する被洗浄基板Ｗｆの上下面に洗浄液として薬液を噴射するための薬液ノズル２３、２３が被洗浄基板Ｗｆの上下方向に設けられている。また、被洗浄基板Ｗｆの上下面に洗浄液として超純水を噴射するための純水ノズル２４、２４が上下方向に設けられている。なお、図示は省略するが、基板保持回転機構１８には、複数本の挟持部材１９を開閉するための開閉機構が設けられ、搬送ロボットで搬入された被洗浄基板Ｗｆを挟持し、洗浄乾燥された被洗浄基板Ｗｆを搬送ロボットで搬出できるようになっている。
【００２０】
上記構成の基板洗浄装置において、洗浄槽１１内の圧力をＰIN、洗浄槽１１外の圧力をＰOUTとし、ＰIN＝ＰOUTの場合は開閉扉１４はその錘１４ａにより、図２に示すように、空気導入室１３の側壁の開口１６を閉じている。この状態で排気口１７、１７を通して洗浄槽１１内を排気し、ＰIN＜ＰOUTとなると、この圧力差により開閉扉１４が図１の矢印Ｂ方向に回動して、開口１６を開放する。これにより開口１６及び吸気口１２を通って清浄空気が洗浄槽１１に導入され、槽内でダウンフローを形成して排気口１７、１７から排出される。
【００２１】
このダウンフローの雰囲気中で、薬液ノズル２３、２３から薬液として希フッ酸（ＤＨＦ）液等を基板保持回転機構１８で保持され回転している被洗浄基板Ｗｆの上下面に噴射し、被洗浄基板Ｗｆを薬液洗浄する。続いて純水ノズル２４、２４から被洗浄基板Ｗｆの上下面に超純水を噴射し、被洗浄基板Ｗｆを純水洗浄する。続いて、基板保持回転機構１８の高速回転により被洗浄基板Ｗｆを高速回転し、その遠心力により表面に付着している液滴を除去して被洗浄基板Ｗｆをスピン乾燥させる。この薬液洗浄、純水洗浄及びスピン乾燥を通して洗浄槽１１内は清浄な空気のダウンフローが形成されているから、薬液や純水のミストが外部に飛散することなく排気され、ミストの再付着などにより被洗浄基板Ｗｆが汚染されることもない。
【００２２】
排気系の故障等により、ＰIN≧ＰOUTとなった場合、図２に示すように開閉扉１４は錘１４ａにより、空気導入室１３の開口１６を閉じるから、洗浄槽１１内を密閉状態にするから、希フッ酸（ＤＨＦ）液等の洗浄雰囲気が洗浄槽１１に拡散することなく、ある時間は安全に保つことができる。
【００２３】
図３は本発明に係る基板洗浄装置の概略構成を示す断面図である。図３において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本基板洗浄装置は、洗浄槽１１の頂部に設けた吸気口１２を開閉する回転扉２６を設け、該回転扉２６は駆動機構２７により回転駆動されるようになっている。回転駆動機構２７は制御部２８により制御されるようになっている。制御部２８には洗浄槽１１の内部圧力ＰINを検出する内圧センサ２９の出力と洗浄槽１１の外部圧力ＰOUTを検出する外圧センサ２９’の出力が入力されるようになっている。
【００２４】
制御部２８は内部圧力ＰINと外部圧力ＰOUTを比較し、ＰIN＜ＰOUTの場合回転扉２６を矢印Ｃ方向に回転し、吸気口１２を開放する。逆にＰIN≧ＰOUTの場合は回転扉２６を矢印Ｃとは反対方向に回転させ、図４に示すように吸気口１２を閉じる。
【００２５】
上記構成の基板洗浄装置において、ＰIN＝ＰOUTの場合は上記のように回転扉２６は、図４に示すように、吸気口１２を閉じている。この状態で排気口１７、１７を通して洗浄槽１１内を排気し、ＰIN＜ＰOUTとなると、制御部２８は回転駆動機構２７により回転扉２６を矢印Ｃ方向に回転させ、吸気口１２を開放する。これにより吸気口１２を通って清浄空気が洗浄槽１１に導入され、槽内でダウンフローを形成して排気口１７、１７から排出される。
【００２６】
このダウンフローの雰囲気中で、薬液ノズル２３、２３から薬液として希フッ酸（ＤＨＦ）液等を基板保持回転機構１８で保持され回転している被洗浄基板Ｗｆの上下面に噴射し、被洗浄基板Ｗｆを薬液洗浄する。続いて純水ノズル２４、２４から被洗浄基板Ｗｆの上下面に超純水を噴射し、被洗浄基板Ｗｆを純水洗浄する。続いて、基板保持回転機構１８の高速回転により被洗浄基板Ｗｆを高速回転し、その遠心力により表面に付着している液滴を除去して被洗浄基板Ｗｆをスピン乾燥させる。この薬液洗浄、純水洗浄及びスピン乾燥を通して洗浄槽１１内は清浄な空気のダウンフローが形成されているから、薬液や純水のミストが外部に飛散することなく、ミストの再付着などにより被洗浄基板Ｗｆが汚染されることもない。
【００２７】
なお、上記例では、基板洗浄装置の洗浄機構は、基板保持回転機構で回転保持する被洗浄基板Ｗｆの上下面に薬液ノズル２３、２３から薬液、純水ノズル２４、２４から超純水を噴射して洗浄する洗浄機構を示したが，これに限定されるものではなく、例えば図５に示すように、揺動回転軸１１０に支持された揺動アーム１１１を有し、該揺動アーム１１１の先端下方に回転軸１１２を取付け、該回転軸１１２の先端にスポンジ材等の多孔質材からなる洗浄部材１１３ａを有するペンシル型洗浄具１１３を取付けた構成のものでもよい。
【００２８】
この洗浄機構では、洗浄具１１３の洗浄部材１１３ａを基板保持回転機構１８で回転保持される被洗浄基板Ｗｆの上面に当接し、図５では省略しているが、図１に示すように、被洗浄基板Ｗｆの上下面に薬液ノズル２３、２３から薬液、純水ノズル２４、２４から超純水を噴射しながら、薬液洗浄、純水洗浄を行う。その後、揺動アーム１１１を移動させ、被洗浄基板Ｗｆをスピン乾燥する。
【００２９】
図６及び図７は本発明に係る基板洗浄装置を用いる基板研磨装置の構成を示す図であり、図６は平面図、図７は断面図である。基板研磨装置は全体が隔壁１００によって囲まれており、研磨部３０、洗浄部５０、ロード・アンロード部７０とから構成されている。研磨部３０と洗浄部５０の間には隔壁１０１が設置され、洗浄部５０とロード・アンロード部７０との間には隔壁１０２が設置されている。隣接する各部間の被研磨基板の授受は、隔壁１０１、１０２に設けられた開口を通して行うようになっている。
【００３０】
基板研磨装置のロード・アンロード部７０は、クリーンルームＣＲに連通しており、それ以外の部分はパーティションで仕切られたメンテナンスルームＭＲに設置されている。研磨部３０はターンテーブル３１と、被研磨基板を保持しつつターンテーブル３１に押し付けるトップリング３２を有するトップリングユニット３３とを具備している。ターンテーブル３１は駆動部３８により軸中心回りに回転可能となっている。また、ターンテーブル３１の上面に研磨クロス３４が貼設されている。
【００３１】
トップリングユニット３３は揺動可能になっており，トップリング３２を被研磨基板を受け渡すためのプッシャー３７の上方の受渡し位置とのターンテーブル３１上の研磨位置と待機位置に配置させるようになっている。トップリング３２は、モータ及びシリンダ（図示せず）に連結されている。これによって、トップリング３２は昇降可能かつその軸心回りに回転可能になっており、被研磨基板を研磨クロス３４に対して任意の圧力で押圧できるようになっている。また被研磨基板はトップリング３２の下端面に真空等によって吸着されるようになっている。ターンテーブル３１の上方には砥液供給ノズル（図示せず）が設置されており、砥液供給ノズルによりターンテーブル３１上の研磨クロス３４に研磨砥液が供給されるようになっている。研磨部にはさらに研磨クロス３４のコンディショニングを行うドレッサ３５を有するドレッサユニット３６が配置されている。
【００３２】
洗浄部５０は、中央部に設置され、矢印Ｇに示す方向に移動できる２基の搬送ロボット５１、５２と、１次洗浄機５３と、２次洗浄機５４と、３次洗浄機５５と、被研磨基板を反転する反転機５６、５７を備えている。また、洗浄部５０に隣接して設置されたロード・アンロード部７０には、被研磨基板を収納するカセット７１が載置されている。カセット７１内の被研磨基板は搬送ロボット５２によって受取られ、反転機５６に移送され、ここで反転された後、搬送ロボット５１によって研磨部３０のプッシャー３７に移送される。
【００３３】
研磨部３０で研磨された被研磨基板は、搬送ロボット５１によって反転機５７に移送され，ここで反転された後に１次洗浄機５３と、２次洗浄機５４と、３次洗浄機５５とに順次送られる。３次洗浄機５５で洗浄しスピン乾燥させた後、搬送ロボット５２によりロード・アンロード部７０のカセットに戻される。図６に示すように洗浄部５０の隔壁には、洗浄部５０内の空気を外部に放出するための排気ダクト５８が設置されている。排気ダクト５８は外部に連通されるようになっている。なお、図７においては、排気ダクト５８を示すため、３次洗浄機５５を省略している。
【００３４】
被研磨基板の研磨中に研磨部３０で発生した砥液ミストや発生ガスは、ターンテーブル３１の駆動部３８の駆動ベルトの塵埃とともに排気ダクト３９から排気される。また、１次洗浄機５３と、２次洗浄機５４と、３次洗浄機５５で発生した洗浄水のミストは排気ダクト５８’より排気されるようになっている。これらの排気に見合う空気は、カセット受渡口７２から、クリーンルームＣＲ内の清浄空気が洗浄部５０内に流入し、更にフィルタブロック８０の吸気口９０から流入した空気が洗浄部５０内に吹出し、隔壁１０１に設けた被研磨基板受渡口１０１ａから研磨部３０内に供給される。
【００３５】
フィルタブロック８０にはファン８１が内蔵され，該ファン８１の出口側には濾過精度０．１μｍのＨＥＰＡフィルタ８２が、またファン８１の入口側には有害なガスを吸着除去するケミカルフィルタ８３が取付けられている。ＨＥＰＡフィルタ８２からの清浄な空気は搬送ロボット５１、５２の移動範囲と１次洗浄機５３と、２次洗浄機５４と、３次洗浄機５５を含む範囲、つまり被研磨基板の移動範囲に吹き降ろされ、吹き降ろされた空気の一部は前述した研磨部３０へ流れ、大部分は装置床面へ降下する。
【００３６】
床面には偏平な箱状の管であるダクトヘッダ５９が取付けられ、このダクトヘッダ５９には多数の穴６０が設けられ、穴６０には開口面積を変化できるように羽根（図示せず）が付いている。ダクトヘッダ５９はダクト６１でフィルタブロック８０に接続されている。装置床面に降下した空気は、前記穴６０から吸い込まれ、ダクトヘッダ５９に集められ、ダクト６１を通ってケミカルフィルタ８３に吸い込まれる。
【００３７】
１次洗浄機５３、２次洗浄機５４、３次洗浄機５５の少なくとも１つには図１又は図３に示す構成の基板洗浄装置１０が用いられており（図では図１に示す基板洗浄装置）、その排気口１７、１７からの排気は排気ダクト５８’に流れるようになっている。これにより、洗浄槽１１内の圧力ＰINが洗浄槽１１外（洗浄部５０内）圧力ＰOUTより小さい場合、即ちＰIN＜ＰOUTとなると、この圧力差により開閉扉１４が図１の矢印Ｂ方向に回動して、開口１６を開放する。これにより開口１６及び吸気口１２を通って清浄空気が洗浄槽１１に導入され、槽内でダウンフローを形成して排気口１７、１７から排出され、排気ダクト５８’に排出される。
【００３８】
このダウンフローの雰囲気中で、薬液ノズル２３、２３から薬液として希フッ酸（ＤＨＦ）液等を基板保持回転機構１８で保持され回転している被洗浄基板Ｗｆの上下面に噴射し、被洗浄基板Ｗｆを薬液洗浄する。続いて純水ノズル２４、２４から被洗浄基板Ｗｆの上下面に超純水を噴射し、被洗浄基板Ｗｆを純水洗浄する。続いて、基板保持回転機構１８の高速回転により被洗浄基板Ｗｆを高速回転し、その遠心力により表面に付着している液滴を除去して被洗浄基板Ｗｆをスピン乾燥させる。
【００３９】
排気ダクト５８’に接続されている排気系の故障等により、ＰIN≧ＰOUTとなった場合、図２に示すように開閉扉１４は錘１４ａにより、空気導入室１３の開口１６を閉じるから、洗浄槽１１内を密閉状態にするから、希フッ酸（ＤＨＦ）液等の洗浄雰囲気が洗浄槽１１に拡散することなく、ある時間は安全に保つことができる。
【００４０】
上記基板研磨装置の洗浄部５０に図３に示す構成の基板洗浄装置を用いた場合は、制御部２８は内部圧力ＰINと外部圧力ＰOUTを比較し、ＰIN＜ＰOUTの場合回転扉２６を矢印Ｃ方向に回転し、吸気口１２を開放する。逆にＰIN≧ＰOUTの場合は回転扉２６を矢印Ｃとは反対方向に回転させ、図４に示すように吸気口１２を閉じるから、上記と同様になる。
【００４１】
なお、上記例では本発明に係る基板処理装置として、基板を研磨処理する基板研磨装置を例に説明したが、基板に何等かの処理を施した後、該処理した基板を洗浄する洗浄部を有する基板処理装置であれば、本発明に係る基板洗浄装置が利用できることは当然である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が期待できる。
【００４３】
（１）請求項１乃至３に記載の発明によれば、洗浄槽内の圧力ＰINが洗浄槽外の圧力ＰOUTより小さい場合、即ちＰIN＜ＰOUTの場合、開閉手段で吸気口を開放し、吸気口から清浄な空気を導入し、洗浄槽底部の排気口から排出するので、洗浄槽内に清浄な空気によりダウンフローが形成され、洗浄液（薬液等）の雰囲気の拡散を防ぎつつ被洗浄基板の洗浄乾燥を行うことができるから、一つの槽内で薬液洗浄及びスピン乾燥を行っても、薬液雰囲気の拡散防止及び乾燥時のミストの再付着の防止ができる基板洗浄装置を提供できる。また、一つの槽内で薬液洗浄及びスピン乾燥を行えるので装置が小型となる。
【００４４】
（２）また、請求項１乃至３に記載の発明によれば、排気系の故障等により洗浄槽内の圧力が洗浄槽外の圧力以上となった場合（ＰIN≧ＰOUT）、洗浄槽上部の吸気口を開閉手段で閉塞するから、ある時間は密閉構造が維持でき、薬液雰囲気の拡散を防止できる安全な基板洗浄装置を提供できる。
【００４５】
請求項４に記載の発明によれば、基板洗浄部に請求項１乃至３のいずれか一つの基板洗浄装置を用いるので、洗浄部からの薬液雰囲気の拡散の防止及び洗浄部での基板乾燥時にミストの再付着の防止ができる基板処理装置を提供できる。また、基板洗浄装置の排気系の故障等により洗浄槽内の圧力が洗浄槽外の圧力以上となった場合、洗浄槽上部の吸気口を開閉手段で閉塞するから、洗浄液（薬液等）の雰囲気が洗浄槽外に拡散することのない基板処理装置が提供できる。
【００４６】
請求項５及び６に記載の発明によれば、洗浄槽内に清浄な空気が下方に向かって流れるダウンフローが形成され、洗浄液（薬液等）の雰囲気の拡散を防ぎつつ被洗浄基板の洗浄乾燥を行うことができるから、一つの槽内で薬液洗浄及びスピン乾燥を行っても、薬液雰囲気の拡散防止及び乾燥時のミストの再付着の防止ができる基板洗浄装置を提供できる。また、洗浄槽内の圧力が洗浄槽外の圧力以上となった場合洗浄槽上部の吸気口を開閉手段で閉塞するから、ある時間は密閉構造が維持でき、薬液雰囲気の拡散を防止できる安全な基板洗浄装置を提供できる。
【００４７】
請求項７に記載の発明によれば、洗浄槽内の空気圧力が洗浄槽外の空気圧力より大きくなると吸気口を開閉手段で閉塞できるから、ある時間は密閉構造が維持でき、薬液雰囲気の拡散を防止できる安全な基板研磨装置を提供できる。
【００４８】
請求項８に記載の発明によれば、洗浄槽内の圧力ＰINが洗浄槽外の圧力ＰOUTより小さい場合、即ちＰIN＜ＰOUTの場合、開閉手段で吸気口を開放し、吸気口から清浄な空気を導入し、洗浄槽底部の排気口から排出するので、洗浄槽内に清浄な空気によりダウンフローが形成され、洗浄液（薬液等）の雰囲気の拡散を防ぎつつ被洗浄基板の洗浄乾燥を行うことができるから、一つの槽内で薬液洗浄及びスピン乾燥を行っても、薬液雰囲気の拡散防止及び乾燥時のミストの再付着の防止ができる基板洗浄方法を提供できる。
【００４９】
請求項９に記載の発明によれば、洗浄槽内に清浄な空気が下方に向かって流れるダウンフローが形成され、洗浄液（薬液等）の雰囲気の拡散を防ぎつつ被洗浄基板の洗浄乾燥を行うことができるから、一つの槽内で薬液洗浄及びスピン乾燥を行っても、薬液雰囲気の拡散防止及び乾燥時のミストの再付着の防止ができる基板洗浄方法を提供できる。また、洗浄槽内の空気圧力が洗浄槽外の空気圧力より大きくなると吸気口を閉塞するから、薬液雰囲気の拡散を防止できる安全な基板洗浄方法を提供できる。
【００５０】
請求項１０に記載の発明によれば、洗浄槽内の空気圧力が洗浄槽外の空気圧力より大きくなると吸気口を閉塞するから、薬液雰囲気の拡散を防止できる安全な基板研磨方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る基板洗浄装置の概略構成例を示す図である。
【図２】
図１の基板洗浄装置の空気導入室部の開閉扉の動作例を示す図である。
【図３】
本発明に係る基板洗浄装置の概略構成例を示す図である。
【図４】
図３の基板洗浄装置の吸気口の開閉扉の動作例を示す図である。
【図５】
本発明に係る基板洗浄装置の洗浄機構の構成例を示す図である。
【図６】
本発明に係る基板研磨装置の概略構成例を示す平面図である。
【図７】
本発明に係る基板研磨装置の概略構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０          基板洗浄装置
１１          洗浄槽
１２          吸気口
１３          空気導入室
１４          開閉扉
１５          ヒンジ機構
１６          開口
１７          排気口
１８          基板保持回転機構
１９          挟持部材
２０          基台
２１          回転軸
２２          シール機構
２３          薬液ノズル
２４          純水ノズル
２５          ドレン孔
２６          回転扉
２７          回転駆動機構
２８          制御部
２９          内圧センサ
２９’        外圧センサ
３０          研磨部
５０          洗浄部
７０          ロード・アンロード部
８０          フィルタブロック