(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体が装置外より搬入されるローダ部と、被処理体が装置外へ搬出されるアンローダ部とを備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、その薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが、前記ローダ部と前記アンローダ部との間に順次配列されて成る洗浄処理装置であって、
制御器からの薬液交換信号に応じて、該当する薬液槽の薬液を廃液するための廃液手段と、
薬液が廃液された後の薬液槽に純水を導入し、槽内を純水洗浄するための槽洗浄手段と、
その薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達したことを検出する位置検出手段と、
前記槽洗浄手段により純水洗浄された状態で待機し、前記位置検出手段からの信号に応じて、その薬液槽に新しい薬液を導入する薬液導入手段と、
から成ることを特徴とする洗浄処理装置。
【請求項２】
被処理体が装置外より搬入されるローダ部を備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、その薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが順次配列されて成る洗浄処理装置であって、
制御器からの薬液交換信号に応じて、該当する薬液槽の薬液を廃液するための廃液手段と、
薬液が廃液された後の薬液槽に純水を導入し、槽内を純水洗浄するための槽洗浄手段と、
その薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達したことを検出する位置検出手段と、
前記槽洗浄手段により純水洗浄された状態で待機し、前記位置検出手段からの信号に応じて、その薬液槽に新しい薬液を導入する薬液導入手段と、
から成ることを特徴とする洗浄処理装置。
【請求項３】
前記制御器が、各薬液槽に新しい薬液が導入された時点から、時間および／または処理回数の計数を開始し、その薬液槽の薬液交換時期を計数するカウンタを備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の洗浄処理装置。
【請求項４】
前記所定の位置は、前記薬液槽の上流側の洗浄ユニットの水洗槽であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄処理装置。
【請求項５】
被処理体が装置外より搬入されるローダ部と、被処理体が装置外へ搬出されるアンローダ部とを備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、その薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが、前記ローダ部と前記アンローダ部との間に順次配列されて成る洗浄処理装置の制御方法であって、
薬液交換シーケンスが、
薬液交換時期に到達した場合に、該当する薬液槽の薬液を廃液する工程と、
薬液槽を洗浄した状態で、薬液の交換を待機する工程と、
薬液交換待機状態の薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達した場合に、その薬液槽に新しい薬液を導入する工程と、
から成ることを特徴とする洗浄処理装置の制御方法。
【請求項６】
被処理体が装置外より搬入されるローダ部を備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、その薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが順次配列されて成る洗浄処理装置の制御方法であって、
薬液交換シーケンスが、
薬液交換時期に到達した場合に、該当する薬液槽の薬液を廃液する工程と、
薬液槽を洗浄した状態で、薬液の交換を待機する工程と、
薬液交換待機状態の薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達した場合に、その薬液槽に新しい薬液を導入する工程と、
から成ることを特徴とする洗浄処理装置の制御方法。
【請求項７】
所定の薬液槽に新しい薬液が導入された時点から、時間および／または処理回数の計数を開始し、その薬液槽の薬液交換時期を計数する工程を含むことを特徴とする、請求項５または６に記載の洗浄処理装置の制御方法。
【請求項８】
前記所定の位置は、前記薬液槽の上流側の洗浄ユニットの水洗槽であることを特徴とする、請求項５〜７のいずれかに記載の洗浄処理装置の制御方法。
【請求項９】
被処理体が装置外より搬入されるローダ部を備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、前記薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが順次配列されて成る洗浄処理装置であって、
制御器からの薬液交換信号に応じて、該当する薬液槽の薬液を廃液するための廃液手段と、
前記該当する薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達したことを検出する位置検出手段とを備え、
前記制御器は、前記該当する薬液槽に新しい薬液が導入された時点から時間の計数を開始し、および／または、前記該当する薬液槽に新しい薬液が導入された時点から処理回数の計数を開始し、前記該当する薬液槽の薬液交換時期を計数し、
かつ、前記制御器は、交換時期に至った前記該当する薬液槽の薬液を自動的に廃液させ、廃液後に、前記該当する薬液槽を純水洗浄させ、前記位置検出手段からの信号に応じて前記該当する薬液槽に新しい薬液を導入するオートモードと、交換時期に至った前記該当する薬液槽の薬液を自動的には廃液させないマニュアルモードとの切り替えが可能であり、
マニュアルモード動作時に薬液交換時期が到来した場合は、マニュアルモードからオートモードに切り換えた時点で、すでに薬液交換時期に到達したことをオペレータに知らせることを特徴とする洗浄処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハなどの被処理体を洗浄処理するための洗浄処理装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばＬＳＩ等の半導体デバイスの製造工程における洗浄処理を例にとって説明すると、従来から半導体ウエハ表面のパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーションを除去するために、半導体ウエハの洗浄処理装置が使用されており、その中でもとりわけ、ウェット型の洗浄処理装置は、パーティクルを効果的に除去できしかもバッチ処理が可能なため、広く普及している。
【０００３】
この種の洗浄処理装置においては、所定枚数、たとえば２５枚の半導体ウエハを収納した、キャリアと称される収納体が、搬送ロボットにより、処理装置のローダ部に搬入され、オリフラ合わせを行った後、ウェハ保持部において、収納された半導体ウェハが保持具により前記キャリアから取り出され、搬送待機状態に置かれる。そして、搬送待機状態にある半導体ウエハは、ウエハチャックと称される把持装置を有する搬送装置によって、各種の洗浄処理が行われる洗浄処理部へと搬送され、この洗浄処理部内にて所定の洗浄処理に付される。
【０００４】
洗浄処理部は、ＳＣ１洗浄、ＳＣ２洗浄、ＨＦ洗浄、ＳＰＭ洗浄などの各種薬液洗浄を行うための１または２以上の洗浄ユニットが順次配列されて成り、それぞれの洗浄ユニットは、薬液洗浄を行う薬液槽と純水洗浄を行う水洗槽とから構成されている。前記搬送装置により、ある洗浄ユニットに移送された被処理体は、まず薬液槽において薬液洗浄された後、その薬液槽の下流に配された水洗槽に移送される。そして、その水洗槽において、半導体ウェハの表面に付着した薬液を純水により洗い流してから、別種の薬液による洗浄ユニットに搬送される。このようにして、一連の洗浄処理が終了した半導体ウェハは、さらに純水により最終洗浄され、乾燥処理され、アンローダ部を介して処理装置外に搬出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような洗浄処理装置の薬液槽において使用される薬液は、随時循環され、フィルタにより濾過され、常に清浄な状態で槽内に供給されている。しかしながら、多くのロットを処理するうちに、フィルタによる濾過のみによっては清浄化が困難なほど汚染が進展した場合には、薬液全体を新しいものと交換する必要が生じる。また洗浄液として数種類の混合液を使用する場合には、多くのロットを処理するうちに、薬液同士が化学反応を起こし、本来の洗浄液としての機能が低下することがあり、このような場合にも、薬液全体を新しいものと交換する必要が生じる。
【０００６】
従来のこの薬液交換作業は、新しい薬液を交換した時点から、時間または処理回数を計数し、所定の時間または処理回数に到達すると、古くなった薬液を廃液し、必要に応じて槽内の洗浄を行った後、新しい薬液を導入し、洗浄処理を再開するようにシステムを構成していた。
【０００７】
しかしながら、たとえば時間により交換時期を特定する場合に、薬液の交換を行った時点から次の洗浄処理を行う時までの時間間隔が長いと、薬液を十分に使用する前に、交換時期に到達するおそれがあり、薬液の無駄が生じていた。また処理回数により交換時期を特定する場合には、薬液の劣化は処理槽に導入と同時に開始するため、薬液の交換を行った時点から次の洗浄処理を行う時までの時間間隔が長いと、規定回数に到達する前に薬液の劣化が進み、本来であれば交換すべき薬液により洗浄処理を行ってしまうおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の洗浄処理装置の抱える問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、薬液交換のタイミングの最適化を図ることが可能な新規かつ改良された洗浄処理装置およびその制御方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によれば、被処理体が装置外より搬入されるローダ部と、被処理体が装置外へ搬出されるアンローダ部とを備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、その薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが、前記ローダ部と前記アンローダ部との間に順次配列されて成る洗浄処理装置であって、
制御器からの薬液交換信号に応じて、該当する薬液槽の薬液を廃液するための廃液手段と、
薬液が廃液された後の薬液槽に純水を導入し、槽内を純水洗浄するための槽洗浄手段と、
その薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達したことを検出する位置検出手段と、
前記槽洗浄手段により純水洗浄された状態で待機し、前記位置検出手段からの信号に応じて、その薬液槽に新しい薬液を導入する薬液導入手段と、
から成ることを特徴とする洗浄処理装置が提供される。
また、本発明によれば、被処理体が装置外より搬入されるローダ部を備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、その薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが順次配列されて成る洗浄処理装置であって、
制御器からの薬液交換信号に応じて、該当する薬液槽の薬液を廃液するための廃液手段と、
薬液が廃液された後の薬液槽に純水を導入し、槽内を純水洗浄するための槽洗浄手段と、
その薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達したことを検出する位置検出手段と、
前記槽洗浄手段により純水洗浄された状態で待機し、前記位置検出手段からの信号に応じて、その薬液槽に新しい薬液を導入する薬液導入手段と、
から成ることを特徴とする洗浄処理装置が提供される。
【００１０】
なお、前記制御器は、所定の薬液槽に新しい薬液が導入された時点から、時間および／または処理回数の計数を開始し、その薬液槽の薬液交換時期を計数するカウンタを備えていることが好ましい。
【００１２】
また、新しい薬液導入のトリガとなる、前記所定の位置としては、前記ローダ部、または前記薬液槽の上流側の洗浄ユニットの水洗槽とすることができる。
【００１３】
さらに本発明によれば、被処理体が装置外から搬入されるローダ部と、被処理体が装置外へ搬出されるアンローダ部とを備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、その薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが、前記ローダ部と前記アンローダ部との間に順次配列されて成る洗浄処理装置の制御方法であって、
薬液交換シーケンスが、
薬液交換時期に到達した場合に、該当する薬液槽の薬液を廃液する工程と、
薬液槽を洗浄した状態で、薬液の交換を待機する工程と、
薬液交換待機状態の薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達した場合に、その薬液槽に新しい薬液を導入する工程と、
から成ることを特徴とする洗浄処理装置の制御方法が提供される。
また、本発明によれば、被処理体が装置外から搬入されるローダ部を備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、その薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが順次配列されて成る洗浄処理装置の制御方法であって、
薬液交換シーケンスが、
薬液交換時期に到達した場合に、該当する薬液槽の薬液を廃液する工程と、
薬液槽を洗浄した状態で、薬液の交換を待機する工程と、
薬液交換待機状態の薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達した場合に、その薬液槽に新しい薬液を導入する工程と、
から成ることを特徴とする洗浄処理装置の制御方法が提供される。
【００１４】
なお、上記方法は、薬液交換時期を知るために、所定の薬液槽に新しい薬液が導入された時点から、時間および／または処理回数の計数を開始し、その薬液槽の薬液交換時期を計数する工程を含むことが好ましい。
【００１５】
そして、この場合にも、新しい薬液導入のトリガとなる前記所定の位置として、前記ローダ部、または前記所定の位置は、前記薬液槽の上流側の洗浄ユニットの水洗槽を選択することが可能である。
【００１６】
さらに、この制御方法においては、新しい薬液を導入する前に、オペレータによる確認を求める工程を含む構成を採用することが可能である。
【００１７】
あるいは、洗浄処理装置のマニュアルモード駆動時に、計数が薬液交換時期に到達した場合には、薬液槽の薬液を廃液する前に、オペレータによる確認を求める工程を含む構成を採用することが可能である。
【００１８】
さらにまた、本発明に基づく制御方法は、オートモードとマニュアルモードの切換が行われた場合にも、薬液交換の管理を最適に行うことが可能であり、その場合には、洗浄処理装置がオートモードに戻った時点において、前記薬液交換シーケンスを実行するか否か、オペレータによる確認を求める工程を含む
構成が採用される。
即ち本発明によれば、被処理体が装置外より搬入されるローダ部を備え、
被処理体を同種の薬液により洗浄する１または２以上の薬液槽と、前記薬液槽の下流に配置され被処理体を純水により洗浄する１または２以上の水洗槽とから成る１または２以上の洗浄ユニットが順次配列されて成る洗浄処理装置であって、
制御器からの薬液交換信号に応じて、該当する薬液槽の薬液を廃液するための廃液手段と、
前記該当する薬液槽の上流側の所定の位置に被処理体が到達したことを検出する位置検出手段とを備え、
前記制御器は、前記該当する薬液槽に新しい薬液が導入された時点から時間の計数を開始し、および／または、前記該当する薬液槽に新しい薬液が導入された時点から処理回数の計数を開始し、前記該当する薬液槽の薬液交換時期を計数し、
かつ、前記制御器は、交換時期に至った前記該当する薬液槽の薬液を自動的に廃液させ、廃液後に、前記該当する薬液槽を純水洗浄させ、前記位置検出手段からの信号に応じて前記該当する薬液槽に新しい薬液を導入するオートモードと、交換時期に至った前記該当する薬液槽の薬液を自動的には廃液させないマニュアルモードとの切り替えが可能であり、
マニュアルモード動作時に薬液交換時期が到来した場合は、マニュアルモードからオートモードに切り換えた時点で、すでに薬液交換時期に到達したことをオペレータに知らせることを特徴とする洗浄処理装置が提供される。
【００１９】
以上のように、本発明に基づいて構成された洗浄処理装置およびその制御方法によれば、たとえば制御器に設けられたカウンタにより新しい薬液が導入された時点から、処理時間および／または処理回数を計数した結果、予め設定した薬液交換時期が到来した薬液槽の薬液は、廃液手段により自動的に、またはオペレータによる確認の後に廃液され、必要な場合には、槽洗浄手段により純水により洗浄された状態で、新しい薬液を入れずに空の状態で待機する。そして、洗浄処理を行う被処理体が、その薬液槽の上流側の所定の位置に到達したことが位置検出手段により検出された場合、たとえば、そのロットがローダ部に搬入された場合や、その薬液槽の上流側のいずれかの水洗槽、好ましくは直上流の水洗槽に到達した場合に、自動的に、またはオペレータによる確認の後に新しい薬液が洗浄槽に導入され、次の交換時期を知るための計数が開始される。
【００２０】
従って、本発明によれば、廃液が行われた時点から次のロットが所定位置に到達する時点までは、薬液槽は空の状態で待機しており、したがって次の薬液交換時期にはカウントされないので、薬液の交換を無駄なく最適に実施することが可能である。すなわち、処理が行われていないにも拘わらず新しい薬液が導入され、その薬液が処理前に劣化するような事態を回避することが可能であり、また廃液と同時に次の薬液交換の計数が開始され、十分な処理回数を経ていないにも拘わらず次の薬液交換が指示されるような事態を回避することが可能である。
【００２１】
またマニュアルモードで駆動中に薬液交換時期に到達した場合には、オートモードのように、自動的に薬液の廃液が行われないが、本発明によれば、マニュアルモードで駆動中であっても、薬液交換を行うかどうかオペレータに確認するので、交換時期を逸することがない。また、マニュアルモード中に、薬液交換を実行するかどうかを確認することが煩雑な場合には、マニュアルモードからオートモードに復帰する時点でオペレータに薬液交換を行うかどうか確認する構成を採用することにより、薬液の交換を確実に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら本発明に基づいて構成された洗浄処理装置およびその制御方法について詳細に説明する。
【００２３】
図１に示すように、洗浄処理装置１全体は、洗浄処理前の被処理体、たとえば半導体ウェハをキャリア単位で収容するローダ部１００と、ウェハの洗浄処理が行われる洗浄処理部２００と、洗浄処理後のウェハをキャリア単位で装置外に搬出するためのアンローダ部３００との、３つのゾーンから構成されている。
【００２４】
上記ローダ部１００は、未洗浄のウェハが所定枚数、たとえば２５枚収容されたキャリアＣを搬入、載置させる載置部１１０と、載置されたキャリアＣを、図２に拡大して示す保持部１３３、１３５に移送するための移送装置１２０と、キャリアＣからウェハを取り出してウェハ搬送装置１４０に受け渡しを行う中継部１３０とから主に構成されている。この載置部１１０は、図２に示すように、中空の載置台１１１を備え、その上面には、上記キャリアＣの下部が挿通可能な開口を有する複数のステーション１１２ａ、１１２ｂ、…、１１２ｎが２列に整列されて設けられている。なお、各ステーション１１２の各角隅部近傍には、前記キャリアＣの上縁角部を係止可能な係止部１１３がそれぞれ設けられている。
【００２５】
また上記ローダ部１００は、移動機構１１５を備えており、この移動機構１１５は図示しない駆動機構により、上下水平方向に自在に駆動可能であり、クランプ部材１１６により把持された上記キャリアＣを所望のステーション１１２ａ、１１２ｂ、…、１１２ｎにまで移動させることが可能である。またこの移動機構１１５は、上記キャリアＣに収納されたウェハＷのオリフラを整列するための整列装置１１７をも備えており、キャリアＣの移動時に収納されたウェハＷのオリフラ合わせを行うことができる。
【００２６】
さらに、図２に示すが如く、上記ローダ部１００の後方には上記移送装置１２０が設けられている。この移送装置１２０は、接近離隔自在に構成された一対のアーム１２１ａ、１２１ｂと、これらのアーム１２１ａ、１２１ｂを水平に指示するリフタ１２２と、上記リフタを上下方向（Ｚ方向）に移動させるためのＺベース１２３と、上記Ｚベース１２３自体を上記洗浄処理装置の長手方向（Ｘ方向）に移動させるためのＸベース１２４とから構成されており、上記アーム１２１ａ、１２１ｂ上に上記キャリアＣの上部両側縁部を載置させたまま、このキャリアＣを上記アーム１２１ａ、１２１ｂで挟持して、これを図１に示す前記中継部１４０まで移送させることが可能なように構成されている。
【００２７】
上記中継部１３０は、図２に示すように、支柱１３１を介して天板１３２上に固定された保持部１３３、および天板１３２に対してそのＹ方向に移動自在な移動柱１３４によって支持された保持部１３５を、それぞれＹ方向に連ねて有している。これら各保持部１３３、１３５は、上記キャリアＣの下面開口部を通過自在な形態を有し、さらに各保持部１３３、１３５の上面には、それぞれウエハＷの周縁の一部が挿入されて略垂直に立設されるように円弧形状の保持溝１３６がそれぞれ所定数、たとえば上記キャリアＣのウェハ収納枚数に対応する２５本ずつ形成されている。そして上記支持柱１３１、および移動柱１３４の各基部の近傍における上記天板１３２上には、上記キャリアＣの下端部各角部が係止される係止部材１３７が各々４カ所に設けられている。
【００２８】
そして、これら保持部１３３、１３５に保持されるウエハＷを一括して把持し、これを上記洗浄処理部２００へと搬送するためのウエハ搬送装置１４０は、図３に示したように構成されている。すなわち、このウエハ搬送装置１４０は、たとえば５０枚のウエハを一括して把持する左右一対の把持部材１４１ａ、１４１ｂによって構成されたウエハチャック１４２と、このウエハチャック１４２を支持する支持体１４３と、この支持体１４３を上下方向（Ｚ方向）に昇降させると共に、前後方向（Ｙ方向）にも移動させる駆動機構１４４と、この駆動機構１４４を洗浄処理部２００の長手方向（Ｘ方向）に沿って移動させるための搬送ベース１４５（図２参照）とによって構成されている。
【００２９】
上記ウエハチャック１４２おける各把持部材１４１ａ、１４１ｂは左右対称形であり、それぞれ、その回動軸１４６ａ、１４６ｂが上記支持体１４３に回動自在に支持され、開脚、閉脚自在に構成されている。さらに、上記回動軸１４６ａ、１４６ｂにはアルミ製の把持部材１４１ａ、１４１ｂの各上端部が固着され、またこれら各把持部材１４１ａ、１４１ｂの下端部間には、上下２段に石英製の把持棒１４７ａ、１４７ｂ、１４８ａ、１４８ｂが平行に渡されている。上記各把持棒１４７ａ、１４７ｂ、１４８ａ、１４８ｂの表面には、ウエハＷの周縁部が挿入される把持溝１４９がたとえば５０本形成されている。そして、各把持部材１４１ａ、１４１ｂは、回転軸１４６ａ、１４６ｂを回転させることにより、その把持棒１４７ａ、１４７ｂ、１４８ａ、１４８ｂにてウェハＷを把持し、上下方向（Ｚ方向）および長手方向（Ｘ方向）の所望の位置に移載することが可能なように構成されている。
【００３０】
そして、これらの搬送装置１４０は、後述する各洗浄ユニット２０１ａ、２０１ｂ、…、２０１ｎに対応して設置されており、搬送ベース１４５を移動させることにより、所定枚数のウェハから成るロットを、たとえばウェハ搬送装置１４０ａによりローダ部１００と上記洗浄処理部２００の一次洗浄ユニット２０１ａ間、および一次洗浄ユニット２０１ａと二次洗浄ユニット２０１ｂ間、あるいはウェハ搬送装置１０４ｂにより一次洗浄ユニットと二次洗浄ユニット間、あるいはウェハ搬送装置１４０ｎにより、（ｎ−１）次洗浄ユニット２０１ｎとｎ次洗浄槽１４０ｎ間、およびｎ次洗浄ユニット２０１ｎとアンローダ部３００間においてウェハをロット単位で移載することが可能である。そして、後述する二次水洗槽（インタフェース槽）２０４を介して、隣接する洗浄ユニット１４０間においてウェハの受け渡しをするとともに、所定の薬液槽２０２または水洗槽２０４、２０５に設けられている後述のウェハ保持具２１２（図４参照）にウェハを移載することが可能なように構成されている。
【００３１】
次に洗浄処理部２００について説明すると、洗浄処理部２００は、図１に示されるように、一次洗浄ユニットからｎ次洗浄ユニットまで複数の洗浄ユニット２０１ａ、２０１ｂ、…、２０１ｎが順次配列されて構成されている。各洗浄ユニット２０１は、たとえば薬液槽２０２、一次水洗槽２０３、二次水洗槽２０４から構成され、薬液槽２０２において薬液洗浄後、一次水洗槽２０３および二次水洗槽２０４において純水によりウェハＷに付着した薬液を洗浄した後、前出のウェハ搬送装置１４０によりさらに下流の洗浄ユニットに移載することが可能なように構成されている。さらに、前記洗浄処理部２００の最下流には、純水による最終洗浄を行う最終水洗槽２０５および洗浄処理が終了したウェハを、たとえばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等で上記乾燥させるための乾燥処理槽２０６が順次配列されて、一連の洗浄処理を行うことができるように構成されている。
【００３２】
各洗浄ユニットでは、ウェハ表面に付着した汚染の種類、たとえば有機物不純物、金属不純物などに応じて、所定の薬液が導入され、薬液洗浄処理が施される。たとえば、有機物汚染に対しては、アンモニア水と過酸化水素水の混合液により、いわゆるＳＣ１洗浄を行うことが可能である。またＨＦ液により、いわゆるＨＦ洗浄により自然酸化膜および金属不純物を除去することが可能である。さらに塩酸と過酸化水素水の混合液によりいわゆるＳＣ２洗浄を行うことにより、ベアなシリコンに付着した金属不純物を除去しながら、クリーンな自然酸化膜を成長させることが可能である。そして、過酸化水素をベースにした典型的な洗浄法、いわゆるＲＣＡ洗浄に関して言えば、ＳＣ１洗浄→ＨＦ洗浄→ＳＣ２洗浄を順次対応する洗浄ユニットにより行うことにより、ウェハの洗浄を行うことが可能である。
【００３３】
次に、図４および図５を参照しながら、本発明に基づいて構成された洗浄処理装置に採用可能な典型的な処理槽の構造について、ＳＣ１洗浄槽２１０を例に挙げて説明する。なお、他の種類の薬液槽および水洗槽の基本的構造は、ここで説明するＳＣ１洗浄槽のものと変わらないため詳細な説明は省略する。
【００３４】
図示のように、処理槽２１０は、高温に加熱されたアンモニア水と過酸化水素水の混合液から成るＳＣ１洗浄用薬液を収容する箱形の処理槽２１１と、この処理槽２１１内に配設されてウェハＷをたとえば５０枚垂直に保持するウェハ保持具２１２とを備えている。さらに、処理槽２１１の底部２１３には洗浄用薬液の供給口２１４が開口しており、この供給口２１４より槽内に導入された洗浄液は、上記保持具２１２と上記底部２１３との間に介装された整流手段２２０を介して、乱流を生じることなく均等にウェハＷの周囲に供給される。
【００３５】
すなわち、この整流手段２２０は、処理槽２１１を上下に区画するように水平に配設される整流板２２１と、供給口２１４の上方に配置される拡散板２２２とから構成されている。この整流板２２１には多数の小孔２２３が穿設されており、供給口２１４より導入された薬液は、まず拡散板２２２の裏面に衝突し、その拡散板２２２の周縁部より整流板２２１の裏面全体に拡散され、その後整流板２２１の小孔２２３を通過して、上記ウェハ保持具２１２により保持されたウェハＷの周囲に供給されるので、乱流を生じることなく均等な流速でウェハＷを包み込み、ウェハＷ全体をむら無く均等に洗浄することが可能なように構成されている。
【００３６】
また、上記処理槽２１０は、ウェハ保持具２１２が収納されてウェハＷを処理液中に浸漬することが可能な内槽２１５と、この内槽２１５の上端からオーバーフローする処理液を受けとめる外槽２１６とから構成されており、上記内槽２１５の底部２１３に設けられた供給口２１４と外槽２１６の底部に設けられた排出口２１７との間には、薬液循環経路２１８が接続される。そして、この薬液循環経路２１８に、循環ポンプＰとフィルタＦと廃液用バルブＶが介装されて、上記外槽２１６よりオーバーフローした薬液を清浄化して再び上記内槽２１５に循環供給するとともに、必要に応じて廃液用バルブＶを開放して廃液を行うことができるように構成されている。さらに循環ポンプＰには薬液／純水供給管路２１９が接続されており、必要に応じて新しい薬液または純水を上記処理槽２１０に供給することができる。
【００３７】
そして、上記処理槽２１０の上記内槽２１５の上方には、図５および図６に示すように、排気口２３０が設けられており、上記処理槽２１０内において蒸発気化した薬液を真空ポンプなどの排気手段２３１などにより適宜排気することが可能なように構成されている。
【００３８】
さらにまた、上記処理槽２１０の上方開口部には開閉式の蓋２４０が挿着されており、この蓋２４０を閉鎖することにより、処理中に処理液の気化拡散を防止するとともに、外部から上記処理槽２１０内に汚染物質やごみが混入することを防止することが可能である。この蓋２４０は、図５および図６に示すように、処理槽２１０の側壁に枢着される２本の回転軸２４１に対して突設される開閉アーム２４２に固定される固定される一対の蓋体２４３とから構成されており、図示しないエアシリンダにより上記回転軸２４１を所定の時間遅れを持って回転させることにより、一対の蓋体２４３を開閉動作させることができる。
【００３９】
以上のように洗浄処理部２００は構成されており、さらにこの洗浄処理部２００の下流には、洗浄処理が終了しキャリアＣに戻されたウェハＷが装置外に搬出されるアンローダ部３００が設けられているが、このアンローダ部３００の基本的構成はローダ部１００と同様であり、ローダ部１００において行われた工程を逆にフローさせることにより、処理済ウェハＷを装置外に搬出される。したがって、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４０】
本実施例が適用された洗浄処理装置１は、上記のように構成されており、次にあるロットを洗浄処理する一連の動作について説明する。まず、未処理のウェハＷを２５枚ずつ収納したキャリアＣ１、Ｃ２を搬送ロボットに（図示せず）によって、ローダ部１００の載置部１１０のステーション１１２のロード用位置に載置する。
【００４１】
そして移動機構１１５によりキャリアＣ１、Ｃ２を順次クランプし、オリフラ合わせしながら、ステーション１１２の移載用位置にまで順次移動させる。そして、その移載用位置において前記移送装置１２０のアーム１２１ａ、１２１ｂによりキャリアＣ１、Ｃ２を同時に挟持した状態でＺベース１２３をＸ方向に中継部１３０まで移動させ、中継部１３０の保持部１３３、１３５をＺ方向に上方に移動させ、キャリアＣ１、Ｃ２内のウェハＷを保持部１３３、１３５上に移載する。その後、移載されたウェハＷを整列装置１１６を備えたオリフラ合わせ部で整列し、所定枚数、例えば５０枚のウェハＷ列を１ロットとして後続の洗浄処理を待機する。
【００４２】
続いて、図１に示す一次ウェハ搬送装置１４０ａが、上記中継部１３０に移動して、図３に示すウェハチャック１４２により整列されたウェハＷをロット単位で把持して、これらを一次洗浄ユニット２０１ａのＳＣ１洗浄槽２０２ａに搬送し、図４に示す処理槽２１０内の処理液中に予め設けられた保持部２１２にロット単位で載置する。その後、処理槽２１０内に所定の薬液を導入し、ウェハＷに対して所定のＳＣ１洗浄を行った後、再びウェハＷを上記ウェハチャック１４２により取り出して、一次水洗槽２０３ａに搬送し、そこで、この洗浄槽２０３内に設けられている保持部２１２に移載し、純水による一次洗浄を行う。その後、同様の方法により、純水洗浄後のウェハＷを二次水洗槽２０４ａ（図１）に送り、純水による二次洗浄を行い、ウェハＷに付着した薬液をより完全に洗浄する。なお、この二次水洗槽２０４ａは、インタフェース槽とも称されるものであり、別種の薬液による洗浄が行われる隣接する洗浄ユニットの間にあって、両薬液の混合を防止するためのバッファとしての機能を有するものであり、図示の実施例に即して言えば、薬液槽２０１ａにおいてＳＣ１洗浄が行われたウェハＷは、一次水洗後、インタフェース槽である二次水洗槽２０４ａにおいて、後続の二次洗浄ユニット２０１ｂにおけるＨＦ洗浄を待機する。
【００４３】
そして、二次洗浄ユニット２０１ｂを受け持つ二次ウェハ搬送装置１４０ｂにより、一次洗浄ユニット２０１ａの二次水洗槽２０４ａからウェハＷを取り出して、ＨＦ洗浄用の二次洗浄ユニット２０１ｂのＨＦ薬液槽２０２ｂに搬送する。所定の薬液処理後に、一次水洗槽２０３ｂにおいて一次洗浄を行い、さらにインタフェース槽である二次水洗槽２０４ｂにおいて、後続工程の洗浄処理の空きを待機する。以下、同様の工程を反復して、ＳＣ２洗浄その他の必要な洗浄処理を行う。次に、ウェハＷは、ｎ次ウェハ搬送装置１４０ｎにより最終水洗槽２０５に送られ、そこで純水による最終水洗処理を行った後、乾燥処理槽２０６に送られ、ＩＰＡによる蒸気乾燥処理を行った後、アンローダ部３００を介して装置外に搬出される。
【００４４】
以上が、本発明を適用可能な洗浄処理装置による、あるロットに関する洗浄処理のフローであるが、上記のような洗浄処理を、長時間あるいは多くのロットの対して実施した場合には、処理液が次第に汚染されまたは化学変化して劣化し、十分な洗浄処理を行うことができないため、通常は、予め設定された薬液交換時期を待って、薬液全体を交換することになる。この薬液交換時期を知るためには、各種方法があり、たとえば、適当な監視手段により薬液の劣化度を適宜監視し、劣化が所定以上進展した場合に交換を行う方法、予め設定された周期で強制的に交換を行う方法、また予め設定されたロット数を処理した場合に強制的に交換を行う方法などが知られているが、いずれの方法によるにせよ、従来は、薬液交換時には、廃液用バルブＶを開放し、劣化した薬液を強制廃液するとともに、必要に応じて、薬液／純水供給管路２１９より純水を処理槽２１０内に導入、循環させ、処理槽を洗浄した後、再び薬液／純水供給管路２１９より新しい薬液を処理槽２１０内に導入、循環させるという一連の交換作業を連続的に実施していた。
【００４５】
ところで、新しい薬液は導入と同時に劣化が始まるため、上記交換作業から次のロットの処理が開始されるまでに長い時間を要した場合には、実際の処理は行われていないにもかかわらず、薬液の劣化が進展するという事態が生ずるため、洗浄装置の維持費用を押し上げる原因となっていた。
【００４６】
しかしながら、本発明によれば、図７に示すようなフローに従って薬液の交換が実施されるため、上記のような問題点を完全に解決することが可能である。以下、本発明に基づいて実施される薬液の交換フローについて説明する。まず、新しい処理液が処理槽に導入され（Ｓ１）、通常の洗浄処理（Ｓ２）が継続して行われる。そして、Ｓ３において、所定時間が経過することにより、あるいは所定ロット数の処理が終了することにより、あるいは薬液の劣化が検出されることにより、あるいはその他の方法または手段により薬液交換時期に至ったと判断されると、Ｓ４において、廃液用バルブＶが開放され自動的に廃液が行われた後、Ｓ５において、廃液後の処理槽を純水により洗浄する必要があるかどうかが判断され、必要な場合には、Ｓ６において純水による処理槽の洗浄が実施される。
【００４７】
この時点までは、従来の薬液交換フローとほぼ同様であるが、本発明によれば、廃液後、あるいは純水洗浄後に、直ぐに新しい薬液を処理槽に導入せずに、Ｓ７において、洗浄槽を空のまま待機する工程が実施される。そして、Ｓ８において、洗浄処理をすべき次のロットが、所定の位置に到達したことが分かって始めて、新しい薬液が導入され、洗浄処理が再開される。
【００４８】
以上のように、本発明によれば、実際に洗浄処理が行われる直前まで新しい薬液が処理槽に導入されることはないので、薬液の劣化を最小限に抑えることが可能なシステムを構築することが可能である。なお、新しい薬液を導入するためのトリガとなるロットの到達位置として、薬液を交換する処理槽の上流の位置であれば任意の位置を設定することが可能であり、たとえば、ローダ部１００に新しいロットが到達した時点、または、薬液を交換する処理槽２０２ｎの直前の洗浄ユニット２０１ｎ−１の水洗槽２０３ｎ−１または２０４ｎ−１に新しいロットが到着した時点で、始めて新しい薬液を処理槽に導入する構成とすることが可能である。
【００４９】
なお、本発明によれば、新しい薬液を導入する前にオペレータによる確認を求める構成を採用することが可能であり、かかる構成は、一連の洗浄処理が自動的に行われるオートモードと、オペレータによる指示により洗浄処理が手動で行われるマニュアルモードとを、適宜切り換えることにより作業を行う場合に、特に有効である。
【００５０】
すなわち、オートモードとマニュアルモードとを切り換える場合には、図８に示すように、マニュアルモード動作時に、薬液交換時期が到来する場合があり、その場合には、自動的に劣化した薬液を廃液するモード（図７のＳ４）に入れないため、薬液の交換時期を逸するおそれがある。しかしながら、本発明によれば、マニュアルモード動作時であっても、薬液交換時期に到達した場合には、その旨をメッセージとしてオペレータに知らせる構成を採用することができる。あるいは、マニュアルモードからオートモードに復帰した時点で、すでに薬液交換時期に到達したことをオペレータに知らせる構成を採用することができる。そして、このような構成により、いかなる場合でも薬液交換時期を逸することなく、最適な薬液交換を行うことが可能となる。
【００５１】
なお上記実施例においては、１台の薬液槽と２台の水洗槽から成る洗浄ユニットを組み合わせた洗浄処理装置についてせつめいしたが、本発明はかかる例に限定されず、たとえば同種の薬液による処理を行う複数の薬液槽を含む洗浄ユニット、あるいは１台の水洗槽のみを含む洗浄ユニットなど、各種処理槽を組み合わせた洗浄装置に対して適用することが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、処理中に薬液が劣化して薬液を交換する必要が生じても、劣化した薬液を廃液した状態で、あるいはその処理槽を洗浄した状態で、次のロットの処理が実際に行われる直前まで、新しい薬液の導入が待機されるので、処理槽への導入とともに始まる薬液の劣化を最小限に抑えることが可能となり、薬液に要する費用を軽減することが可能となる。さらに、まだ十分に使用に耐える薬液を交換してしまったり、あるいはすでに劣化した薬液により被処理体が洗浄されるような好ましくない事態の発生を最小限に抑えることが可能である。
【００５３】
また、マニュアルモードで駆動中に薬液交換時期に到達した場合には、オートモードのように、自動的に薬液の廃液が行われないが、本発明によれば、マニュアルモードで駆動中であっても、薬液交換を行うかどうかオペレータに確認するので、交換時期を逸することがない。また、マニュアルモード中に、薬液交換を実行するかどうかを確認することが煩雑な場合には、マニュアルモードからオートモードに復帰する時点でオペレータに薬液交換を行うかどうか確認する構成を採用することにより、薬液の交換を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて構成された洗浄処理装置の一実施例を示す概略的な斜視図である。
【図２】図１に示す洗浄処理装置のローダ部の一例を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１に示す洗浄処理装置のウェハ搬送装置の一例を拡大して示す斜視図である。
【図４】図１に示す洗浄処理装置の洗浄処理槽の一例を一部を断裁した状態を概略的に示す斜視図である。
【図５】図４に示す洗浄処理槽の様子を示す概略的な断面図である。
【図６】図４に示す洗浄処理槽の蓋を閉じた状態を概略的に示す斜視図である。
【図７】本発明に基づいて実施される薬液交換フローを示す流れ図である。
【図８】オートモードとマニュアルモードの切換と、薬液交換時期との関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１      洗浄処理装置
１００  ローダ部
１１０  載置部
１３０  中継部
１４０  ウェハ搬送装置
２００  洗浄処理部
２０１  洗浄ユニット
２０２  薬液槽
２０３  一次水洗槽
２０４  二次水洗槽（インタフェース槽）
３００  アンローダ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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