(57)【要約】  【課題】金属汚染の発生や高温度による悪影響を防止しウエハを洗浄し乾燥させる。  【解決手段】ウエハ洗浄装置１０は、ウエハ１を保持具２１で保持して洗浄し乾燥する洗浄室１２と、保持具２１に保持されたウエハ１にエッチング液およびリンス液を供給する薬液ノズル３２と、リンスされたウエハ１に水蒸気を吹き付ける水蒸気ノズル４４と、水素ガスと酸素ガスとを燃焼管４３ａで燃焼させて生成した水蒸気を水蒸気ノズル４４に供給する水蒸気生成器４３と、水蒸気ノズル４４の周りに非接触に配置された水蒸気冷却装置４８と、保持具２１を回転させる回転軸１９を備えている。リンス液を乾燥させる水蒸気を水素と酸素とを燃焼させて生成することで、純水を沸騰させる場合の金属の溶出を防止できるので、ウエハの金属汚染を防止できる。水蒸気を水蒸気冷却装置で冷却してウエハに吹き付けることで、高温度の水蒸気の吹き付けによる悪影響を防止できる。【選択図】図７
2006156665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持具によって保持して洗浄する洗浄室と、前記基板を乾燥させる蒸気を生成する蒸気生成器と、この蒸気生成器の生成室と連通し前記保持具に保持された前記基板に前記蒸気を吹き付けるノズルと、前記ノズルの周りに前記ノズルと非接触に配置された蒸気冷却手段と、を備えていることを特徴とする基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板洗浄装置に関し、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）の製造方法において、ＩＣが作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に不純物を拡散したり絶縁膜や金属膜等のＣＶＤ膜を形成したりするのに利用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣの製造方法においてウエハにＣＶＤ膜を形成する基板処理装置としては、複数枚のウエハを収納したカセット（ウエハキャリア）を収納しウエハを出し入れする気密構造のカセット室と、このカセット室内のカセットとボートとの間でウエハを移載するウエハ移載装置を有するロードロック室（ウエハ移載室）と、このロードロック室内のボートが搬入搬出される反応室（処理室）とを備えた縦型拡散・ＣＶＤ装置、がある。例えば、特許文献１参照。
この縦型拡散・ＣＶＤ装置においては、ロードロック室に搬入される前にウエハが大気に触れることが避けられないために、ウエハに自然酸化膜が形成されてしまうという問題点がある。
そこで、酸化膜除去装置としてのウエハ洗浄装置を縦型拡散・ＣＶＤ装置に設置することにより、ロードロック室に搬入される直前にウエハに形成された自然酸化膜を除去することが、考えられる。
従来のこの種のウエハ洗浄装置としては、弗酸（ＨＦ）等のエッチング液をウエハに滴下して洗浄した後に、ウエハを高速で回転させて乾燥させるものがある。例えば、非特許文献１参照。
【特許文献１】特公平７−１０１６７５号公報
【非特許文献１】「電子材料２００２年１１月号別冊」，株式会社工業調査会，２００２年１１月２７日，ｐ．８１−８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記したウエハ洗浄装置においては、次のような問題点がある。
（１）乾燥に際して、ウエハの中心部は回転による遠心力が零であるために、高速回転してもエッチング液が残り易く、その結果、ウオータマークが発生する。
（２）ウエハが高速で回転するために、ウエハの破損やチッピングが発生する。
（３）高速回転によってウエハが帯電するために、ウエハの表面にパーティクルが静電吸着する。
（４）遠心力で振り切ったエッチング液が処理室の壁面に当たって跳ね返り、乾燥したウエハに再付着することにより、ウオータマークが発生する。
（５）ウエハを回転させる回転軸にエッチング液の侵入を防止するために、シールリングが敷設されるが、摺動部からの発塵によるウエハの汚染が発生し、また、シール性能の確保のために、シールリングの定期的交換等のメンテナンスが必要になる。
（６）トレンチやコンタクトホールに侵入したエッチング液は除去し難いために、ウオータマークが発生する。
【０００４】
本発明の目的は、基板の破損や汚染およびウオータマークの発生を防止しつつ基板を洗浄し乾燥させることができる基板洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）基板を保持具によって保持して洗浄する洗浄室と、前記基板を乾燥させる蒸気を生成する蒸気生成器と、この蒸気生成器の生成室と連通し前記保持具に保持された前記基板に前記蒸気を吹き付けるノズルと、前記ノズルの周りに前記ノズルと非接触に配置された蒸気冷却手段と、を備えていることを特徴とする基板洗浄装置。
（２）基板を保持具によって保持して洗浄する洗浄室と、前記基板を乾燥させる蒸気を生成する蒸気生成器と、この蒸気生成器の生成室と連通し前記保持具に保持された前記基板に前記蒸気を吹き付けるノズルと、前記ノズルの周りに前記ノズルと非接触に配置されて前記ノズルに流れる前記蒸気を略均一に冷却する前記蒸気冷却手段と、を備えていることを特徴とする基板洗浄装置。
（３）前記（１）および前記（２）において、前記蒸気冷却手段は前記蒸気を主に熱輻射によって冷却することを特徴とする基板洗浄装置。
（４）前記（１）、前記（２）および前記（３）において、前記蒸気冷却手段は冷却用配管を前記ノズルの周りに螺旋状に敷設されており、前記冷却用配管の上流側には前記冷却用配管内に流れる冷却流体の流量を調整する流量制御手段が設けられていることを特徴とする基板洗浄装置。
（５）前記（４）において、前記ノズルの噴出口付近には前記蒸気の温度を検出する温度検出手段が設置されており、前記流量制御手段は前記温度検出手段の検出する温度に基づいて前記蒸気冷却手段の流量を調整するように構成されている基板洗浄装置。
（６）基板をヒータユニットによって加熱しつつ処理ガスを導入して処理する処理室と、前記基板を保持具によって保持して洗浄する洗浄室と、前記基板を乾燥させる蒸気を生成する蒸気生成器と、この蒸気生成器の生成室と連通し前記保持具に保持された前記基板に前記蒸気を吹き付けるノズルと、前記ノズルの周りに前記ノズルと非接触に配置された蒸気冷却手段とを備えている基板処理装置が使用される半導体装置の製造方法において、
前記洗浄室にて前記基板を前記保持具によって保持して洗浄するステップと、
前記ガス生成室にて前記蒸気を生成するステップと、
前記蒸気が前記ノズル内に流れるステップと、
前記蒸気冷却手段が前記蒸気を冷却するステップと、
前記蒸気が前記ノズルから吹き出されて前記基板が乾燥されるステップと、
洗浄された前記基板が前記処理室にて前記ヒータユニットによって加熱され前記処理ガスを導入されつつ処理されるステップと、
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
前記（１）によれば、蒸気を基板に吹き付けて基板を乾燥することができるので、基板の破損や汚染およびウオータマークの発生を防止しつつ基板を洗浄し乾燥させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【０００８】
本実施の形態において、本発明に係る基板洗浄装置は、ＩＣの製造方法にあってウエハに形成された自然酸化膜を除去する酸化膜除去装置として構成されている。この酸化膜除去装置はウエハの表面を洗浄し乾燥するという意味でウエハ洗浄装置である。
図１、図２および図３に示されているように、本実施の形態に係るウエハ洗浄装置（酸化膜除去装置ともいう。）１０は、ウエハ洗浄室（以下、洗浄室という。）１２を形成した筐体（以下、洗浄室筐体という。）１１を備えている。洗浄室筐体１１は上端面が開口した有底円筒形状の中空体に形成されており、洗浄室１２の表面は弗素樹脂のコーティング処理によって撥水性の良好な表面に構成されている。
【０００９】
図３に示されているように、洗浄室筐体１１の側壁における正面部分にはウエハ搬入搬出口１３が開設されており、ウエハ搬入搬出口１３はウエハ１を洗浄室１２に対して搬入搬出し得るように構成されている。ウエハ搬入搬出口１３にはゲートバルブ１４が設置されており、ゲートバルブ１４はウエハ搬入搬出口１３を摺動を伴わずに開閉するように構成されている。
洗浄室筐体１１の上端開口部には窒素ガス等の不活性ガスを洗浄室１２にシャワー状に吹き出すシャワーユニット１５が建て込まれている。シャワーユニット１５は複数の吹出口１５ａが開設されたシャワープレート１５ｂと、シャワープレート１５ｂとの間にバッファ室１５ｃを形成したプラグプレート１５ｄと、バッファ室１５ｃに不活性ガスを供給する供給管１５ｅとを備えている。供給管１５ｅからバッファ室１５ｃに供給された不活性ガスはバッファ室１５ｃで拡散した後に、各吹出口１５ａから洗浄室１２に均等なシャワー状に吹き出すようになっている。
他方、洗浄室筐体１１の底壁１１ａの周辺部には洗浄室１２を排気する排気口１６が複数個、開設されている。排気口１６はシャワーユニット１５から吹き出された不活性ガス等を洗浄室１２からダウンフローに排気するようになっている。
【００１０】
洗浄室筐体１１の底壁１１ａの中央部には窓孔１１ｂが同心円に開設されており、洗浄室筐体１１の底壁１１ａの上には円錐台筒形状に形成されたハウジング１７が窓孔１１ｂと同心円に設置されている。ハウジング１７の天井壁１７ａには挿通孔１７ｂが同心円に開設されており、天井壁１７ａの上には取付板１７ｃが固定されている。取付板１７ｃの下面には軸受装置１８が挿通孔１７ｂと同心円に設置されている。軸受装置１８は上端部が挿通孔１７ｂに挿通された回転軸１９を回転自在に支承している。回転軸１９は軸受装置１８の下側に据え付けられたロータリーアクチュエータ（電動モータ）２０によって回転されるようになっている。ロータリーアクチュエータ２０は回転軸１９の回転数を低速領域から高速領域まで制御するように設定されている。
回転軸１９の上端にはウエハ１を水平に保持する保持具２１が連結されている。保持具２１はウエハ１よりも若干大径の円盤形状に形成されており、内蔵されたチャック（図示せず）によってウエハ１を保持するように構成されている。なお、ウエハ１を保持するチャックは真空吸着チャック、ベルヌーイチャック、ウエハの外周面を押圧するメカニカルチャック等によって構成することができる。
【００１１】
洗浄室１２には洗浄室１２の内径よりも小さめの円形リング形状に形成された跳ね返り防止筒２３が同心円に設置されており、跳ね返り防止筒２３は昇降装置２２によって昇降駆動されるように構成されている。跳ね返り防止筒２３の上端部には跳ね返り防止斜面部２３ａが円錐台筒形状に形成されており、跳ね返り防止斜面部２３ａの傾斜角度は中心方向から水平に飛んできた飛沫を下向きに反射させることにより、飛沫がウエハ１に跳ね返るのを防止するように設定されている。
昇降装置２２は洗浄室筐体１１の底壁１１ａの下面に垂下された複数本の支柱２２ａと、これら支柱２２ａの下端に水平に架設された取付板２２ｂと、取付板２２ｂに垂直に据え付けられたリニアアクチュエータ（エアシリンダ装置）２２ｃと、リニアアクチュエータ２２ｃの昇降軸２２ｄの上端に水平に固定された取付板２２ｅと、取付板２２ｅの周辺部上に立脚された複数本（図３では一本だけが示されている。）の支柱２２ｆと、跳ね返り防止筒２３の外周面に固定されて支柱２２ｆにねじ止めされたフランジ２２ｇと、支柱２２ｆの外側に設置されたベローズ２２ｈとを備えている。
【００１２】
図２に示されているように、洗浄室筐体１１のウエハ搬入搬出口１３に直交する方向（以下、左右方向とする。）に延在する中心線上には、薬液用ガイド台２４および水蒸気用ガイド台３８がそれぞれ据え付けられている。
図１および図４に示されているように、薬液用ガイド台２４の上にはリニアガイド２５が水平に敷設されており、リニアガイド２５には移動ベース２７が左右方向に移動自在に支承されている。移動ベース２７はベルト伝動装置やモータによって構成されたアクチュエータ２６によって左右方向に往復移動されるようになっている。
【００１３】
図４に示されているように、移動ベース２７の上にはケース２８が据え付けられており、ケース２８の内部には弗酸（ＨＦ）等のエッチング液を供給するエッチング液供給装置２９およびリンス液としての超純水を供給する超純水供給装置３０が設置されている。エッチング液供給装置２９および超純水供給装置３０には切換弁３１が接続されており、切換弁３１の出口ポートには弗素樹脂によって細長い管形状に形成された薬液ノズル３２が接続されている。
薬液ノズル３２はケース２８に水平に支持されており、薬液ノズル３２の右端部はケース２８の右側壁を貫通して洗浄室筐体１１の側壁に開設された挿入口３３に挿入自在になっている。挿入口３３はゲートバルブ３４によって開閉されるようになっている。ゲートバルブ３４の外側には排液管３５が薬液ノズル３２の滴下口３２ａに対向するように接続されており、排液管３５は薬液ノズル３２の滴下口３２ａから洩出したエッチング液や超純水を排出するようになっている。
ケース２８の右側壁と洗浄室筐体１１の側壁との間には、薬液ノズル３２の周囲を気密封止するベローズ３６が介設されており、ケース２８にはベローズ３６の内部に不活性ガス等の冷却ガスを供給する供給管３７が接続されている。
【００１４】
他方、図１および図５に示されているように、水蒸気用ガイド台３８の上にはリニアガイド３９が水平に敷設されており、リニアガイド３９には移動ベース４１が左右方向に移動自在に支承されている。移動ベース４１はベルト伝導装置やモータによって構成されたアクチュエータ４０によって左右方向に往復移動されるようになっている。
【００１５】
図５に示されているように、移動ベース４１の上にはケース４２が据え付けられており、ケース４２の内部には乾燥用蒸気（ガス）としての水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を生成する水蒸気生成器４３が設置されている。
水蒸気生成器４３は石英によって両端が閉塞した円筒形状に形成された燃焼管４３ａを備えており、燃焼管４３ａには水素ガス供給管４３ｂと酸素ガス供給管４３ｃとが隣り合わせに接続されている。燃焼管４３ａ内の水素ガス噴出し口付近には、小片のシリコンチップ４３ｄが設けられている。燃焼管４３ａの側部には、例えば、ハロゲンランプ４３ｅが設置されており、ハロゲンランプ４３ｅの周りには反射板４３ｆが、光がシリコンチップ４３ｄに集光するように配置されている。また、燃焼管４３ａの周囲には、内部に冷却水を供給し得る水冷ジャケット４３ｇが設けられている。
【００１６】
燃焼管４３ａには石英によって細長い管形状に形成された水蒸気ノズル４４が接続されている。水蒸気ノズル４４はケース４２に水平に支持されており、水蒸気ノズル４４の左端部はケース４２の左側壁を貫通して洗浄室筐体１１の側壁に開設された挿入口４５に挿入自在になっている。挿入口４５はゲートバルブ４６によって開閉されるようになっている。ゲートバルブ４６の外側には排気管４７が水蒸気ノズル４４の吹出口４４ａに対向するように接続されており、排気管４７は水蒸気ノズル４４の吹出口４４ａから洩出した水蒸気を排出するようになっている。
【００１７】
ケース４２内の水蒸気ノズル４４の周りには蒸気冷却手段としての水蒸気冷却装置４８が水蒸気ノズル４４と非接触に配置されている。水蒸気冷却装置４８は、ケース４２の水蒸気ノズル４４の挿通壁に建て込まれた取付板４８ａと、取付板４８ａに水平に架設された複数本の支持棒４８ｂと、これら支持棒４８ｂの外周に敷設された冷却管４８ｃとを備えており、冷却管４８ｃには冷媒としての冷却水４８ｄが流通されるようになっている。冷却管４８ｃは銅等の熱伝導率の大きい材料が使用されて形成されており、冷却管４８ｃの表面には輻射率を向上させるために黒色の塗料（図示せず）が塗布されている。冷却管４８ｃは水蒸気ノズル４４に接続された延長管４４ｂの外方に近接して螺旋状に敷設されており、冷却管４８ｃと延長管４４ｂとの間では輻射によって熱伝達されるようになっている。
水蒸気ノズル４４に接続される延長管４４ｂは透明の石英ガラスによって形成することが好ましい。また、延長管４４ｂを省略して、水蒸気ノズル４４の周りを冷却管４８ｃによって取り囲むように配管してもよい。
【００１８】
ケース４２の外部には窒素ガス等の冷却ガスを供給する供給管４９が敷設されており、供給管４９は水蒸気ノズル４４に接続されている。ケース４２と洗浄室筐体１１との間には、水蒸気ノズル４４の周囲を気密封止するベローズ４９Ａが介設されている。
【００１９】
以下、前記構成に係るウエハ洗浄装置１０を使用したＩＣの製造方法におけるウエハ洗浄工程を説明する。
【００２０】
処理すべきウエハ１がウエハ洗浄装置１０に搬送されて来ると、ウエハ搬入搬出口１３がゲートバルブ１４によって開放される。
次いで、ウエハ１がウエハ移載装置（図示せず）によって洗浄室１２にウエハ搬入搬出口１３を通じて搬入され、保持具２１へ移載される。保持具２１に移載されたウエハ１はチャックによって保持される。ウエハ１が保持されると、ウエハ搬入搬出口１３がゲートバルブ１４によって閉じられる。
また、跳ね返り防止筒２３が上昇されてウエハ１の外側に跳ね返り防止斜面部２３ａが対向された状態になる。
また、保持具２１によって保持されたウエハ１がロータリーアクチュエータ２０によって回転される。
さらに、不活性ガスがシャワーユニット１５の吹出口１５ａからシャワー状に吹き出される。
【００２１】
次いで、図６に示されているように、挿入口３３がゲートバルブ３４によって開放されるとともに、移動ベース２７がアクチュエータ２６によって前進され、薬液ノズル３２がその滴下口３２ａがウエハ１の中心線上に位置するように洗浄室１２に挿入される。
この際、挿入口４５はゲートバルブ４６によって閉じられており、水蒸気ノズル４４はゲートバルブ４６の外側に退避されている。
続いて、薬液ノズル３２にはエッチング液がエッチング液供給装置２９から供給され、薬液ノズル３２の滴下口３２ａからウエハ１の中心に滴下される。ウエハ１の中心に滴下されたエッチング液は、回転するウエハ１の遠心力によって周辺部に均一に拡散することにより、ウエハ１の表面に全体的に均一に接触するので、ウエハ１の表面に形成された自然酸化膜を全体にわたって均一にエッチングして除去する。
この際に、回転するウエハ１によって振り切られた余分のエッチング液は、跳ね返り防止斜面部２３ａによってウエハ１の方向への跳ね返りを防止されるとともに、シャワーユニット１５の吹出口１５ａからの不活性ガス流によって下方に流されることにより、排気口１６によって洗浄室１２の外部に排出される。
予め、設定された時間が経過すると、エッチング液の供給が停止される。
【００２２】
次に、リンス液としての超純水が超純水供給装置３０から薬液ノズル３２に供給され、薬液ノズル３２の滴下口３２ａからウエハ１の中心に滴下される。ウエハ１の中心に滴下された超純水は、回転するウエハ１の遠心力によって周辺部に拡散することにより、ウエハ１の表面に全体的に均一に接触するので、ウエハ１に残ったエッチング液を全体にわたって均一に洗い流す。
この際も、回転するウエハ１によって振り切られた余分の超純水は、跳ね返り防止斜面部２３ａによってウエハ１の方向への跳ね返りを防止されるとともに、シャワーユニット１５の吹出口１５ａからの不活性ガス流によって下方に流されることにより、排気口１６によって洗浄室１２の外部に排出される。
予め、設定された時間が経過すると、超純水の供給が停止される。
【００２３】
超純水の供給が停止された後に、図４に示されているように、移動ベース２７がアクチュエータ２６によって後退されることにより、薬液ノズル３２が挿入口３３から引き抜かれ、挿入口３３がゲートバルブ３４によって閉じられる。
【００２４】
薬液ノズル３２が後退された後に、図７に示されているように、挿入口４５がゲートバルブ４６によって開放されるとともに、移動ベース４１がアクチュエータ４０によって前進され、水蒸気ノズル４４がその吹出口４４ａがウエハ１の中心線上に位置するように洗浄室１２に挿入される。
この際、挿入口３３はゲートバルブ３４によって閉じられており、薬液ノズル３２はゲートバルブ３４の外側に退避されている。
【００２５】
続いて、水蒸気ノズル４４には水蒸気が水蒸気生成器４３から供給され、水蒸気ノズル４４の吹出口４４ａからウエハ１に吹き付けられる。すなわち、ハロゲンランプ４３ｅを点灯し、シリコンチップ４３ｄに光を集光することにより、シリコンチップ４３ｄを熱した後に、水蒸気生成器４３において、水素ガスが水素ガス供給管４３ｂから燃焼管４３ａに吹き込まれるとともに、酸素ガスが酸素ガス供給管４３ｃから燃焼管４３ａに吹き出される。燃焼管４３ａに吹き出された水素ガスはシリコンチップ４３ｄに接触することにより着火して、酸素ガスと燃焼反応を起こし、燃焼反応ガスとしての高純度の水蒸気を生成する。例えば、１１００℃程度の温度の過熱水蒸気となる。予め、水冷ジャケット４３ｇには冷却水を流し、ケース４２等が熱せられないようにする。
【００２６】
水蒸気生成器４３によって生成されて水蒸気ノズル４４に供給された水蒸気は、水蒸気ノズル４４を流れて吹出口４４ａから吹き出すことにより、ウエハ１に吹き付けられる。水蒸気ノズル４４からウエハ１に吹き付けられた水蒸気は、ウエハ１の表面に残ったリンス液としての超純水を加熱して気化させることにより、ウエハ１を乾燥させる。この際、水蒸気は相対的に凝縮する。
【００２７】
ところで、水蒸気生成器４３によって生成された過熱水蒸気が水蒸気ノズル４４の吹出口４４ａからウエハ１に高温度（例えば、１１００℃）のままで吹き付けられると、高温度による悪影響がウエハ１やウエハ１の上に形成された成膜に及ぶ。
そこで、冷却ガスが供給管４９から水蒸気ノズル４４に供給されて高温度の過熱水蒸気に混合されて冷却されることにより、水蒸気ノズル４４の吹出口４４ａからウエハ１に吹き付けられる水蒸気の温度は、２００℃程度に制御される。但し、好ましくは２００℃程度であるが、水蒸気の温度は１００℃（水の沸点）以上であればよい。
ここで、例えば、１１００℃の高温度の過熱水蒸気を２００℃程度に冷却するためには、冷却ガスを供給管４９から水蒸気ノズル４４に大量に吹き込む必要がある。
ところが、大量の冷却ガスを吹き込むと、水蒸気の割合が低下することにより、水蒸気ノズル４４の吹出口４４ａからウエハ１に吹き付けられる水蒸気の凝縮量が減少して、熱伝達の効率が落ちてしまうために、ウエハ１の乾燥効率が低下してしまう。
そこで、本実施の形態においては、水蒸気ノズル４４を水蒸気冷却装置４８によって冷却することにより、水蒸気生成器４３によって生成されて水蒸気ノズル４４に供給された高温度の過熱水蒸気の温度を下げることにより、供給管４９から水蒸気ノズル４４への冷却ガスの吹き込み量を低減させる。
例えば、１１００℃の過熱水蒸気の温度を水蒸気冷却装置４８によって２００℃程度まで冷却することができれば、供給管４９から水蒸気ノズル４４への冷却ガスの吹き込みは、省略することができる。
【００２８】
水蒸気冷却装置４８の冷却管４８ｃによる過熱水蒸気の冷却において、冷却管４４ｃを水蒸気ノズル４４の一部である延長管４４ｂに接触させて熱伝導によって冷却させると、水蒸気の温度は延長管４４ｂの管壁の近傍において低くなり、延長管４４ｂの中心において高くなるために、延長管４４ｂすなわち水蒸気ノズル４４の内部において温度分布にむらが発生する。この現象により、延長管４４ｂすなわち水蒸気ノズル４４の内部において水蒸気の凝縮が起こる場合があり得るために、弊害が発生する。
しかし、本実施の形態においては、水蒸気冷却装置４８の冷却管４４ｃは水蒸気ノズル４４の一部である延長管４４ｂと非接触に配置されていることにより、延長管４４ｂすなわち水蒸気ノズル４４を流通する過熱水蒸気の熱を輻射によって均一に吸収することになるために、延長管４４ｂすなわち水蒸気ノズル４４の内部における温度分布のむらの発生は防止することができる。つまり、延長管４４ｂすなわち水蒸気ノズル４４の内部において水蒸気の凝縮が起こる現象が発生しないので、それによる弊害の発生を未然に回避することができる。
しかも、冷却管４８ｃは銅等の熱伝導率の大きい材料が使用されて形成され、かつ、冷却管４８ｃの表面には輻射率を向上させるために黒色の塗料が塗布されているので、延長管４４ｂからの輻射熱を冷却管４８ｃによって効率よく吸収することができる。
さらに、延長管４４ｂを透明の石英ガラスによって形成すると、過熱水蒸気の熱の放射効率を向上させることができるので、過熱蒸気から冷却水４４ｄへの熱伝達効率をより一層高めることができる。
ちなみに、冷却管４４ｃの延長管４４ｂからの輻射熱の吸収は大気圧下においても効果的に起こるが、ケース４２の内部を減圧または真空に維持することにより、輻射による冷却効果をより一層高めることができる。
【００２９】
以上のようにして適当な温度に調整されて水蒸気ノズル４４からウエハ１に吹き付けられた水蒸気およびそれによって気化されたリンス液の蒸気（ガス）は、排気口１６の排気力によって洗浄室１２から排気されて行く。
乾燥後に必要に応じて、洗浄室１２内の雰囲気はシャワーユニット１５の吹出口１５ａからの不活性ガス（例えば、窒素ガス）によって強制的に排出（所謂窒素ガスパージ）される。
【００３０】
ちなみに、水蒸気（ガス）状態のままで排気口１６によって排気された水蒸気は、トラップ（図示せず）において冷却されて凝縮されることにより、液体の形で回収される。この廃液にはエッチング液の成分が極微量であるが含まれる可能性があるので、回収タンク（図示せず）によって回収して廃棄処分することが好ましい。
トラップにおける水蒸気の冷却は、自然空冷や冷却ファンを使用した強制空冷、工場給水を使用した水冷およびペルチェ素子を使用した固体冷却等によって実施することができる。
また、排気口１６を排気する排気装置としては、エッチング液に対して耐蝕性を有し、かつ、水分を含んだガスを排気することができる弗素樹脂製のダイアフラムを使用したダイアフラムポンプを使用することが望ましい。
【００３１】
以上の水蒸気の吹き付け作動（乾燥ステップ）に際して、水蒸気ノズル４４はアクチュエータ４０によって直線移動される。水蒸気ノズル４４の吹出口４４ａから吹き出された水蒸気は、ウエハ１が回転されていることとあいまってウエハ１の表面に全体的に均一に接触するので、ウエハ１の表面は均一に乾燥される。この際、ウエハ１は水蒸気による気化力によって乾燥されるので、ウエハ１は高速で回転させる必要はなく、水蒸気がウエハ１に均一に吹き付けられる程度の低速で回転させればよい。
【００３２】
ところで、回転するウエハ１の周速度は中心から周辺へ行くに従って速くなるので、アクチュエータ４０による水蒸気ノズル４４の中心から周辺への移動速度が等速であると、水蒸気のウエハ１との単位接触時間は中心から周辺に行くに従って漸減して、ウエハ１の乾燥が中心部で過多となり周辺部で不足する傾向になる。
そこで、水蒸気ノズル４４の中心から周辺への移動速度が中心から周辺に行くに従って遅くなるように、アクチュエータ４０が制御される。この移動速度の制御により、水蒸気のウエハ１との単位接触時間は中心から周辺にわたって一定になるために、ウエハ１の乾燥は中心部と周辺部とで等しくなり、ウエハ１の乾燥はより一層均一になる。また、水蒸気による乾燥時間が最適値化されるために、ウエハ１の乾燥時間が短縮されることにもなる。
【００３３】
予め、設定された時間が経過すると、水蒸気の供給が停止される。
水蒸気の供給が停止された後に、図５に示されているように、移動ベース４１がアクチュエータ４０によって後退されることにより、水蒸気ノズル４４が挿入口４５から引き抜かれ、挿入口４５がゲートバルブ４６によって閉じられる。
【００３４】
その後、跳ね返り防止筒２３が下降されるとともに、ウエハ搬入搬出口１３がゲートバルブ１４によって開放される。
次に、チャックによるウエハ１の保持が解除されるとともに、保持具２１に保持された洗浄および乾燥済みのウエハ１がウエハ移載装置によってピックアップされて、ウエハ搬入搬出口１３を通じて搬出される。
【００３５】
以降、前述した作動が繰り返されることにより、ウエハ１について洗浄および乾燥工程が一枚ずつ実施されて行く。
【００３６】
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
【００３７】
1)  水素ガスと酸素ガスとを燃焼させて生成した高純度の水蒸気をウエハに吹き付けてウエハを乾燥させることにより、金属を含んだ容器にて純水を沸騰させて水蒸気を生成した場合のような金属の溶出を防止することができるので、洗浄後のウエハの金属汚染を防止することができる。
【００３８】
2)  水素ガスと酸素ガスとを燃焼管で燃焼させて水蒸気を生成することにより、廃棄ガスを水蒸気だけに抑止することができるので、ボイラ（電気加熱式を含む）のように燃料（発電のための燃料を含む）を使用して純水を沸騰させて水蒸気を生成する場合に比べてクリーンで地球環境に優しい。
【００３９】
3)  高温の水蒸気をウエハに吹き付けることにより、ウエハの乾燥と同時にウエハに付着した有機物を水蒸気の熱によって分解させて除去することができ、また、トレンチやコンタクトホール等の微細な凹部に付着した水分も、水蒸気の熱によって気化させて除去することができる。
【００４０】
4)  ウエハを低速回転で乾燥させることにより、ウエハ上に付着したエッチング液の遠心力が小さくなるために、ウエハから飛び出した水滴の洗浄室の壁面からの跳ね返りを低減することができる。その結果、洗浄室のミストの浮遊を抑制することができるので、ウエハへの再付着を防止することができ、ウオータマークの発生を防止することができる。また、高速で回転させるスピン乾燥に比べて、回転機構部からの発塵量を低減することができ、シール構造を簡単化することができ、メンテナンスサイクル（シールリングの交換サイクル）時間を延長することができる。さらに、静電気の発生を抑制することができるので、ウエハの表面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【００４１】
5)  薬液ノズルおよび水蒸気ノズルを直線移動させるアクチュエータを洗浄室の外部に設置することにより、洗浄室の容積を小さく設定することができるので、洗浄室の排気量や不活性ガスの消費量を小さく抑制することができる。
【００４２】
6)  薬液ノズルおよび水蒸気ノズルの周囲をベローズによって気密封止することにより、アクチュエータの摺動等による発塵を遮断することができるので、洗浄中や乾燥中のパーティクルのウエハへの付着を防止することができる。
【００４３】
7)  水蒸気ノズルを水蒸気生成器に直接連設して一体的に直線移動可能に構成したので、水蒸気ノズル内や水蒸気生成器内に移動に伴う摩擦等によるパーティクルの発生を防止することができる。
【００４４】
8)  水蒸気生成器によって生成された高温度の過熱水蒸気を水蒸気冷却装置によって強制的に冷却することにより、高温度の水蒸気のウエハへの吹き付けに伴う悪影響を未然に回避することができるので、ウエハ洗浄装置（酸化膜除去装置）によるＩＣの製造歩留りおよびその品質並びに信頼性を向上させることができる。
【００４５】
9)  水蒸気生成器によって生成された高温度の過熱水蒸気を水蒸気冷却装置によって強制的に冷却することにより、過熱水蒸気の温度を下げるために水蒸気ノズルへ吹き込む冷却ガスの吹き込み量を低減することができるので、水蒸気の割合の低下に伴う水蒸気のウエハの乾燥効率の低下を防止することができる。
【００４６】
10) 水蒸気冷却装置の冷却管を水蒸気ノズルの一部である延長管と非接触に配置することにより、延長管すなわち水蒸気ノズルを流通する過熱水蒸気の熱を輻射によって均一に吸収させることができるので、延長管すなわち水蒸気ノズルの内部における温度分布のむらの発生を防止することができる。その結果、延長管すなわち水蒸気の内部において水蒸気の凝縮が起こるのを防止することができるので、それによる弊害の発生を未然に回避することができる。
【００４７】
11) 冷却管を銅等の熱伝導率の大きい材料を使用して形成し、かつ、冷却管の表面に黒色の塗料を塗布することにより、延長管からの輻射熱を冷却管によって効率よく吸収することができるので、水蒸気冷却装置による冷却効率をより一層向上させることができる。
【００４８】
12) 延長管を透明の石英ガラスによって形成することにより、過熱水蒸気の熱の放射効率を向上させることができるので、水蒸気から冷却水への熱伝達効率をより一層高めることができる。
【００４９】
13) ケースの内部を減圧または真空に維持することにより、輻射による冷却効果をより一層高めることができる。
【００５０】
図８、図９および図１０は本発明の第二の実施の形態を示している。
本実施の形態において、本発明に係る基板洗浄装置は、ＩＣの製造方法にあってウエハに不純物を拡散したり絶縁膜や金属膜等のＣＶＤ膜を形成したりする工程において使用されるバッチ式縦型拡散・ＣＶＤ装置（以下、バッチ式ＣＶＤ装置という。）に組み込まれている。
なお、本実施の形態に係るバッチ式ＣＶＤ装置５０においては、ウエハ搬送用のウエハキャリアとしてはＦＯＵＰ（front opening unified pod 。以下、ポッドという。）が使用されている。
以下の説明において、前後左右は図８を基準とする。すなわち、フロント筐体５１側が前側、その反対側である耐圧筐体８１側が後側、ボートエレベータ１００側が左側、その反対側であるシールキャップ１０３側が右側とする。
【００５１】
図８および図９に示されているように、バッチ式ＣＶＤ装置５０はフロント筐体５１を備えており、フロント筐体５１によってポッド保管室５２が形成されている。フロント筐体５１の正面壁にはポッド搬入搬出口５３が開設されており、フロント筐体５１のポッド搬入搬出口５３の手前にはポッドステージ５４が構築されている。ポッドステージ５４にはポッド２が、ＲＧＶ等の工程内搬送装置によって供給および排出されるようになっている。
フロント筐体５１内の上部には前側ポッド棚５５と後側ポッド棚５６とがそれぞれ設置されており、前側ポッド棚５５および後側ポッド棚５６は複数台のポッド２を一時的に保管し得るように構成されている。フロント筐体５１の前側部分にはリニアアクチュエータやエレベータおよびスカラ形ロボット等によって構成されたポッド搬送装置５７が設置されており、ポッド搬送装置５７はポッドステージ５４、前後のポッド棚５５、５６およびポッドオープナの間でポッド２を搬送するように構成されている。
【００５２】
フロント筐体５１の背面壁にはポッドオープナ室６０を形成する筐体（以下、ポッドオープナ室筐体という。）６１が隣接して設置されており、ポッドオープナ室６０の背面壁にはウエハ搬入搬出口７３を開閉するゲートバルブ６２が設置されている。ポッドオープナ室筐体６１の側壁にはポッドオープナ室６０へ窒素（Ｎ2 ）ガスを給気するためのガス供給管６３と、ポッドオープナ室６０を負圧に排気するための排気管６４とがそれぞれ接続されている。
なお、窒素ガスの供給はガス供給管６３を設けずに、ゲートバルブ６２の開放によってウエハ移載室７２内に充満された窒素ガスがポッドオープナ室６０へ流れ込むように構成してもよいし、また、窒素ガスの排出は排気管６４を設けずに、ポッド２とポッドオープナ室筐体６１との隙間から排気するように構成してもよい。
ポッドオープナ室筐体６１の正面壁にはウエハ搬入搬出口６５が開設されており、ポッドオープナ室筐体６１の正面のウエハ搬入搬出口６５の下端辺にはポッド２を載置する載置台６６が水平に突設されている。ポッドオープナ室６０の内部には載置台６６に載置されたポッド２のキャップを着脱するキャップ着脱機構６７が設置されており、載置台６６に載置されたポッド２のキャップをキャップ着脱機構６７によって着脱することにより、ポッド２のウエハ出し入れ口を開閉するようになっている。
【００５３】
ポッドオープナ室筐体６１の背面壁には、大気圧未満の圧力（以下、負圧という。）を維持可能な気密性能を有する耐圧筐体７１が連設されており、ウエハ移載室７２が耐圧筐体（以下、移載室筐体という。）７１によって形成されている。ウエハ移載室７２にはウエハ搬入搬出口７３が開設されており、ウエハ搬入搬出口７３はゲートバルブ６２によって開閉されるように構成されている。
ウエハ移載室７２には負圧下でウエハ１を移載するウエハ移載装置７４が、水平に設置されており、ウエハ移載装置７４はスカラ形ロボット（selective compliance assembly robot arm 。ＳＣＡＲＡ）によって構成されている。異物がウエハ移載室７２および待機室８２に侵入するのを防止するために、ウエハ移載装置７４の駆動部であるモータ７５はウエハ移載室７２の底壁の外部に設置されている。移載室筐体７１の側壁にはウエハ移載室７２を負圧に排気するための排気管７６が接続されている。ウエハ移載室７２には圧力調整装置および圧力センサ（図示せず）が接続されており、圧力調整装置は圧力センサの検出に基づいてウエハ移載室７２の圧力を調整するように構成されている。
【００５４】
ウエハ移載室７２のウエハ移載装置７４と反対側には、基板仮置き具としての一対のストッカ７７Ａ、７７Ｂが前後に並べられて設置されている。両ストッカ７７Ａ、７７Ｂは後記するボートと同様な構造に構成されており、ボートが保持可能な最大枚数以上の枚数のウエハ１を保持可能なように構成されている。ウエハ移載室７２の前側ストッカ７７Ａと後側ストッカ７７Ｂとの間には、遮蔽手段としての遮蔽板７８が垂直に設置されており、遮蔽板７８は前側ストッカ７７Ａと後側ストッカ７７Ｂとの間の熱を遮断するように構成されている。
前側ストッカ７７Ａおよび後側ストッカ７７Ｂのウエハ移載装置７４と反対側の近傍のそれぞれには、窒素ガスを吹き出す前側ガス吹出管７９Ａと後側ガス吹出管７９Ｂとが設置されており、前側ガス吹出管７９Ａおよび後側ガス吹出管７９Ｂは前側ストッカ７７Ａおよび後側ストッカ７７Ｂに窒素ガスをそれぞれ吹き付けるように構成されている。
【００５５】
図８に示されているように、移載室筐体７１の後側には負圧を維持可能な気密性能を有する耐圧筐体８１が隣接して設置されており、この耐圧筐体８１によりボートを収納可能な容積を有するロードロック方式の予備室である待機室８２が形成されている。
なお、ロードロック方式とは、ゲートバルブ等の仕切弁を用いて処理室と予備室とを隔離し、処理室への空気の流入を防止したり、温度や圧力等の外乱を小さくして処理を安定化させる方式、である。
耐圧筐体（以下、待機室筐体という。）８１の前面壁および移載室筐体７１の背面壁には、ウエハ搬入搬出口８３およびウエハ搬入搬出口８０がそれぞれ開設されており、これらのウエハ搬入搬出口８３、８０はゲートバルブ８４によって開閉されるように構成されている。待機室筐体８１の一対の側壁には、待機室８２へ窒素（Ｎ2 ）ガスを給気するためのガス供給管８５と、待機室８２を負圧に排気するための排気管８６とがそれぞれ接続されている。
【００５６】
図９および図１０に示されているように、待機室８２の天井壁にはボート搬入搬出口８７が大きく開設されており、ボート搬入搬出口８７は仕切弁（ゲートバルブ）としてのシャッタ８８によって開閉されるように構成されている。
待機室筐体８１の上に構築された筐体８９の内部にはヒータユニット９０が垂直方向に設置されており、ヒータユニット９０の内部には処理室９１を形成するプロセスチューブ９２が設置されている。プロセスチューブ９２は石英（ＳｉＯ2 ）が使用されて上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されたアウタチューブ９３と、石英または炭化シリコン（ＳｉＣ）が使用されて上下両端が開口した円筒形状に形成されたインナチューブ９４とを備えており、アウタチューブ９３がインナチューブ９４に同心円に被せられている。アウタチューブ９３とインナチューブ９４との間には環状の排気路９５が両者の間隙によって形成されている。
プロセスチューブ９２は待機室筐体８１の天井壁の上にマニホールド９６を介して支持されており、マニホールド９６はボート搬入搬出口８７に同心円に配置されている。マニホールド９６にはプロセスチューブ９２の内部を排気するための排気管９８が接続されており、排気管９８は排気路９５に連通するようになっている。処理室９１には原料ガスやパージガス等がガス導入管９７により導入されるようになっている。
なお、プロセスチューブ９２には熱電対９９が挿入されており、熱電対９９の側温によってヒータユニット９０のフィードバック制御が実施されるようになっている。
【００５７】
待機室８２にはボートを昇降させるためのボートエレベータ１００が設置されており、ボートエレベータ１００は送りねじ装置やベローズ等によって構成されている。ボートエレベータ１００の昇降台１０１の側面にはアーム１０２が水平に突設されており、アーム１０２の先端にはシールキャップ１０３が水平に支持されている。
シールキャップ１０３はプロセスチューブ９２の炉口になる待機室筐体８１のボート搬入搬出口８７を気密シールし得るように構成されているとともに、基板保持具であるボート１０４を垂直に支持するように構成されている。ボート１０４は複数枚（例えば、２５枚、５０枚、１００枚、１２５枚、１５０枚ずつ等）のウエハ１を、その中心を揃えて水平に支持した状態で、ボートエレベータ１００によるシールキャップ１０３の昇降に伴ってプロセスチューブ９２の処理室９１に対して搬入搬出するように構成されている。
ボート１０４はシールキャップ１０３に設置されたロータリーアクチュエータ１０５によって回転されるように構成されている。
【００５８】
図８に示されているように、移載室筐体７１の右側にはウエハ洗浄装置である酸化膜除去装置１０Ａが設置されている。移載室筐体７１の右側壁にはウエハ搬入搬出口１３Ａが開設されており、ウエハ搬入搬出口１３Ａはウエハ１をウエハ移載室７２に対して搬入搬出し得るように構成されている。移載室筐体７１の右脇には酸化膜除去装置１０Ａの洗浄室筐体１１が隣接して設置されており、洗浄室筐体１１の左側壁にはウエハ搬入搬出口１３が開設されている。ウエハ搬入搬出口１３Ａ、１３はゲートバルブ１４によって開閉されるようになっている。
本実施の形態に係る酸化膜除去装置１０Ａの構成は、前記実施の形態に係るウエハ洗浄装置１０と同様である。
【００５９】
以下、前記構成に係るバッチ式ＣＶＤ装置を使用したＩＣの製造方法における成膜工程を説明する。
なお、本実施の形態においては、一台のポッド２に収納された二十五枚以内のウエハ１をバッチ処理（一括処理）する場合について説明する。
【００６０】
成膜すべきウエハ１は二十五枚以内がポッド２に収納された状態で、バッチ式ＣＶＤ装置５０のポッドステージ５４へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。
搬送されて来たポッド２はポッドステージ５４から前側ポッド棚５５または後側ポッド棚５６の指定された場所にポッド搬送装置５７によって搬送されて保管される。
【００６１】
ウエハ１が収納されたポッド２は載置台６６の上へポッド搬送装置５７によって搬送されて載置される。ポッドオープナ室６０には窒素ガスがガス供給管６３によって供給されるとともに、排気管６４によって排気されることにより、窒素ガスが窒素ガスパージによって充満される。この時のポッドオープナ室６０の酸素濃度は２０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
載置されたポッド２のキャップがキャップ着脱機構６７によって取り外され、ポッド２のウエハ出し入れ口が開放される。窒素ガスがポッド２のウエハ出し入れ口にポッドオープナ室６０に敷設された窒素ガス供給ノズルから吹き込まれ、ポッド２のウエハ収納室の雰囲気が窒素ガスパージされる。この時のポッド２のウエハ収納室における酸素濃度は、２０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
その後、ウエハ搬入搬出口７３がゲートバルブ６２によって開放される。この際、ウエハ移載室７２には窒素ガスが窒素ガスパージによって充満されている。
【００６２】
ポッド２が開放されると、ウエハ１はポッド２からウエハ移載装置７４によってウエハ搬入搬出口７３を通してピックアップされ、ウエハ移載室７２に搬入される。ウエハ移載室７２に搬入されたウエハ１は、ウエハ移載室７２の一方のストッカである前側ストッカ７７Ａへウエハ移載装置７４によって移載される。
ポッド２の全てのウエハ１が前側ストッカ７７Ａへ移載されて装填（ウエハチャージング）されると、ウエハ搬入搬出口７３がゲートバルブ６２によって閉じられる。ウエハ搬入搬出口７３が閉じられると、ポッドオープナ室６０への窒素ガスの供給は停止される。ちなみに、空になったポッド２は載置台６６からポッド棚５５または５６にポッド搬送装置５７によって一時的に戻される。
【００６３】
次いで、ウエハ搬入搬出口１３Ａ、１３がゲートバルブ１４によって開放される。
続いて、前側ストッカ７７Ａに装填されたウエハ１が、ウエハ移載装置７４によってピックアップされて、酸化膜除去装置１０Ａの洗浄室１２にウエハ搬入搬出口１３Ａ、１３を通じて搬入され、保持具２１へ移載される。保持具２１に移載されたウエハ１は保持具２１によって保持される。ウエハ１が保持されると、ウエハ搬入搬出口１３Ａ、１３がゲートバルブ１４によって閉じられる。
【００６４】
その後に、酸化膜除去装置１０Ａにおいて、ウエハ１の自然酸化膜除去ステップ（洗浄ステップ、リンスステップおよび乾燥ステップ）が、前述した第一の実施の形態と同様に実施される。
ウエハ１の自然酸化膜除去ステップが終了すると、ウエハ搬入搬出口１３Ａ、１３がゲートバルブ１４によって開放される。
続いて、保持具２１に保持された自然酸化膜除去済みのウエハ１が、ウエハ移載装置７４によってピックアップされて、ウエハ移載室７２にウエハ搬入搬出口１３Ａ、１３を通じて搬入され、前側ストッカ７７Ａに移載される。ウエハ１の移載が完了すると、ウエハ搬入搬出口１３Ａ、１３がゲートバルブ１４によって閉じられる。
【００６５】
以降、前述した作動が繰り返されることにより、前側ストッカ７７Ａの全てのウエハ１について自然酸化膜除去ステップが一枚ずつ実施されて、自然酸化膜除去ステップが前側ストッカ７７Ａの全てのウエハ１について完了される。
【００６６】
自然酸化膜除去ステップが前側ストッカ７７Ａの全てのウエハ１について完了すると、ウエハ移載室７２は排気管８６によって真空引きされることにより、ウエハ移載室７２の圧力が待機室８２の圧力と等しく減圧される。
この際、ウエハ移載室７２の容積は待機室８２のそれに比べて小さいので、減圧時間は短くて済む。ウエハ移載室７２が待機室８２と等しく減圧されると、ウエハ搬入搬出口８０、８３がゲートバルブ８４によって開放される。
【００６７】
続いて、前側ストッカ７７Ａに装填された自然酸化膜除去済みのウエハ１が、ウエハ移載装置７４によってピックアップされて、待機室８２にウエハ搬入搬出口８０、８３を通じて搬入され、待機室８２のボート１０４へ移載される。
【００６８】
以降、ウエハ１の前側ストッカ７７Ａからボート１０４へのウエハ移載装置７４による移載作業が繰り返される。この間、ウエハ移載室７２および待機室８２は負圧に減圧されているので、自然酸化膜除去済みのウエハ１が移載途中で自然酸化される現象を防止することができる。
また、ボート搬入搬出口８７がシャッタ８８によって閉鎖されることにより、プロセスチューブ９２の高温雰囲気が待機室８２に流入することは防止されている。したがって、移載途中のウエハ１および移載されたウエハ１が高温雰囲気に晒されることはなく、ウエハ１が高温雰囲気に晒されることによる自然酸化等の弊害の派生は未然に防止することができる。
【００６９】
前側ストッカ７７Ａに装填された全てのウエハ１がボート１０４へ装填されると、処理室９１と待機室８２とが同圧化された後に、ボート搬入搬出口８７がシャッタ８８によって開放される。
続いて、シールキャップ１０３がボートエレベータ１００の昇降台１０１によって上昇されて、図１０に想像線で示されているように、シールキャップ１０３に支持されたボート１０４がプロセスチューブ９２の処理室９１に搬入（ボートローディング）される。
ボート１０４が上限に達すると、ボート１０４を支持したシールキャップ１０３の上面の周辺部がボート搬入搬出口８７をシール状態に閉塞するため、処理室９１は気密に閉じられた状態になる。このボート１０４の処理室９１への搬入に際して、待機室８２は負圧に維持されているため、ボート１０４の処理室９１への搬入に伴って外部の酸素や水分が処理室９１に侵入することは確実に防止される。また、前側ストッカ７７Ａのウエハ１をボート１０４に装填した後に、待機室８２を真空引きしたり窒素ガスパージしたりせずに、ボート１０４を処理室９１へ搬入することができるので、スループットを大幅に向上させることができる。
【００７０】
その後、プロセスチューブ９２の処理室９１は気密に閉じられた状態で、所定の圧力となるように排気管９８によって排気され、ヒータユニット９０によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管９７によって所定の流量だけ供給される。これにより、予め設定された処理条件に対応する所望の膜がウエハ１に形成される。
【００７１】
翻って、前側ストッカ７７Ａに装填された全てのウエハ１がボート１０４へ装填されると、ウエハ搬入搬出口８３、８０がゲートバルブ８４によって閉鎖されて、ウエハ移載室７２がガス吹出管７９Ａ、７９Ｂによって窒素ガスパージされる。
一方、次の（二番目の）バッチのウエハ１が収納されたポッド２は、載置台６６の上へポッド搬送装置５７により搬送されて載置される。ポッドオープナ室６０は窒素ガスがガス供給管６３によって供給されるとともに、排気管６４によって排気されることにより、窒素ガスパージされる。
その後、載置されたポッド２のキャップがキャップ着脱機構６７によって取り外され、ポッド２のウエハ出し入れ口が開放される。続いて、窒素ガスがポッド２のウエハ出し入れ口にポッドオープナ室６０に敷設された窒素ガス供給ノズルから吹き込まれ、ポッド２のウエハ収納室の雰囲気が窒素ガスパージされる。
その後、ウエハ搬入搬出口７３がゲートバルブ６２によって開放される。この際、ウエハ移載室７２には窒素ガスが窒素ガスパージによって充満されている。
【００７２】
ポッド２が開放されると、ウエハ１はポッド２からウエハ移載装置７４によってウエハ搬入搬出口７３を通してピックアップされ、ウエハ移載室７２に搬入される。ウエハ移載室７２に搬入されたウエハ１はウエハ移載室７２の後側ストッカ７７Ｂへウエハ移載装置７４によって移載される。
ポッド２の全てのウエハ１が後側ストッカ７７Ｂへ移載されて装填されると、ウエハ搬入搬出口７３がゲートバルブ６２によって閉じられる。ウエハ搬入搬出口７３が閉じられると、ポッドオープナ室６０への窒素ガスの供給は停止される。
ちなみに、空になったポッド２は載置台６６からポッド棚５５または５６にポッド搬送装置５７によって一時的に戻される。
【００７３】
そして、ウエハ搬入搬出口７３がゲートバルブ６２によって閉じられると、ウエハ搬入搬出口１３Ａ、１３がゲートバルブ１４によって開放され、後側ストッカ７７Ｂに装填されたウエハ１がウエハ移載装置７４によってピックアップされて、酸化膜除去装置１０Ａの洗浄室１２にウエハ搬入搬出口１３Ａ、１３を通じて搬入され、酸化膜除去装置１０Ａの保持具２１へ移載される。
【００７４】
以降、前側ストッカ７７Ａのウエハ１について前述した自然酸化膜除去ステップの作業が繰り返されることにより、後側ストッカ７７Ｂの全てのウエハ１について自然酸化膜除去ステップが実施されて行き、自然酸化膜除去ステップが後側ストッカ７７Ｂの全てのウエハ１について実施される。
この次のバッチのポッド２に対するウエハ１群の後側ストッカ７７Ｂへの装填ステップおよび自然酸化膜除去ステップは、前回のバッチの成膜ステップと同時進行することができるので、スループットの低下を防止することができる。
【００７５】
他方、前回のバッチに対するウエハ１に対しての成膜ステップについて設定された処理時間が経過すると、図９および図１０に示されているように、ボート１０４がボートエレベータ１００によって下降されることにより、処理済みウエハ１を保持したボート１０４が待機室８２に搬出（ボートアンローディング）される。
【００７６】
ボート１０４が待機室８２に排出されると、ボート搬入搬出口８７がシャッタ８８によって閉鎖され、ウエハ搬入搬出口８３、８０がゲートバルブ８４によって開放される。
続いて、搬出されたボート１０４の処理済みウエハ１がウエハ移載装置７４によって脱装（ディスチャージング）されて、予め減圧されたウエハ移載室７２に搬入され、前側ストッカ７７Ａへ装填される。
ボート１０４の全ての処理済みウエハ１が前側ストッカ７７Ａへウエハ移載装置７４によって装填されると、続いて、後側ストッカ７７Ｂに予め装填された次のバッチのウエハ１が、ボート１０４にウエハ移載装置７４によって移載されて装填される。
このようにして、大きな容量を有する待機室８２を窒素ガスパージせずに、処理室９１から待機室８２に搬出された処理済みウエハ１を待機室８２と同圧に減圧されたウエハ移載室７２へ待機室８２に搬出された直後に移送して前側ストッカ７７Ａに装填し、続いて、次のバッチのウエハ１をウエハ移載室７２の後側ストッカ７７Ｂから待機室８２のボート１０４に装填すると、大きな容量を有する待機室８２を窒素ガスパージする時間を省略することができるので、スループットを大幅に高めることができる。
【００７７】
後側ストッカ７７Ｂに装填された次のバッチのウエハ１がボート１０４へ全て装填されると、処理室９１と待機室８２とが同圧化された後に、ボート搬入搬出口８７がシャッタ８８によって開放される。
続いて、シールキャップ１０３がボートエレベータ１００の昇降台１０１によって上昇されて、シールキャップ１０３に支持されたボート１０４がプロセスチューブ９２の処理室９１に搬入される。
ボート１０４が上限に達すると、ボート１０４を支持したシールキャップ１０３の上面の周辺部がボート搬入搬出口８７をシール状態に閉塞するために、プロセスチューブ９２の処理室９１は気密に閉じられた状態になる。このボート１０４の処理室９１への搬入に際しても、待機室８２は負圧に維持されているために、ボート１０４の処理室９１への搬入に伴って外部の酸素や水分が処理室９１に侵入することは確実に防止される。さらに、後側ストッカ７７Ｂのウエハ１をボート１０４に装填した後に、待機室８２を真空引きしたり窒素ガスパージしたりせずに、ボート１０４を処理室９１へ搬入することができるので、スループットを大幅に向上させることができる。
【００７８】
その後、前回の（一番目の）バッチのウエハ１に対する場合と同様にして、プロセスチューブ９２の処理室９１は気密に閉じられた状態で、所定の圧力となるように排気管９８によって排気され、ヒータユニット９０によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管９７によって所定の流量だけ供給される。これにより、前回のバッチと同様にウエハ１に対する処理条件に対応する所望の膜がウエハ１に形成される。
【００７９】
他方、後側ストッカ７７Ｂに装填された全てのウエハ１がボート１０４へ装填されると、ウエハ搬入搬出口８０、８３がゲートバルブ８４によって閉鎖され、冷却媒体としての冷えた新鮮な窒素ガスが前側ストッカ７７Ａに装填された処理済みウエハ１に前側ガス吹出管７９Ａによって直接的に吹き付けられる。この窒素ガスの吹き付けにより、前側ストッカ７７Ａに装填された高温のウエハ１はきわめて効果的に強制冷却される。
前側ストッカ７７Ａに装填された処理済みウエハ１に対する強制冷却時間は、次の（二番目の）バッチに対する成膜ステップの処理時間に対応して充分に確保することができるので、（一番目の）処理済みウエハ１を充分に冷却することができる。しかも、この処理済みウエハ１の強制冷却ステップは次の（二番目の）バッチのウエハ１についての成膜ステップと同時に進行されていることにより、冷却待ち時間は吸収されることになるため、バッチ式ＣＶＤ装置５０の全体としてのスループットを低下させることにはならない。
【００８０】
前側ストッカ７７Ａに装填された処理済みウエハ１が窒素ガスの吹き付けによって強制的に冷却されて、ポッド２に収納可能な温度（例えば、８０℃以下）に降温したところで、ウエハ搬入搬出口７３がゲートバルブ６２によって開放される。このとき、ウエハ移載室７２およびポッドオープナ室６０は窒素ガスパージされている。
次いで、載置台６６に載置された空のポッド２のキャップが、キャップ着脱機構６７によって取り外されて、ポッド２のウエハ出し入れ口が開放される。空のポッド２が開放されると、窒素ガスがポッド２のウエハ出し入れ口にポッドオープナ室６０に敷設された窒素ガス供給ノズルから吹き込まれて、ポッド２のウエハ収納室の雰囲気が窒素ガスパージされる。
その後、前側ストッカ７７Ａの処理済みのウエハ１が載置台６６の空のポッド２にウエハ移載装置７４によって収納される。この際、処理済みウエハ１はポッド２に収納可能な温度に降温されているため、ポッド２が樹脂によって製作されている場合であっても、処理済みウエハ１をポッド２に安全に収納することができる。
【００８１】
前側ストッカ７７Ａに装填された処理済みウエハ１がポッド２に全て収納されると、ポッド２はキャップ着脱機構６７によってキャップをウエハ出し入れ口に装着された後に、載置台６６から前側ポッド棚５５または後側ポッド棚５６にポッド搬送装置５７によって搬送される。この際、ウエハ搬入搬出口６５はキャップ着脱機構６７によって閉じられた状態になっている。
処理済みウエハ１を収納したポッド２が載置台６６から搬送されると、次の（三番目の）バッチのポッド２が載置台６６へポッド搬送装置５７によって搬送される。
以降、前述した作動が繰り返されることにより、次の（三番目の）バッチのウエハ１について前述した成膜が施されることになる。
【００８２】
他方、前々回の（一番目の）バッチの処理済みウエハ１を収納したポッド２は、前側ポッド棚５５または後側ポッド棚５６からポッドステージ５４に搬送され、ポッドステージ５４から次の処理工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。この処理済みウエハ１の空のポッド２への収納作業は、後続のバッチのウエハ１に対する成膜ステップの間に同時に進行することができる。
【００８３】
以降、前述した作用が繰り返されて、ウエハ１が例えば２５枚ずつ、バッチ式ＣＶＤ装置５０によってバッチ処理されて行く。
【００８４】
前記実施の形態によれば、前記実施の形態に加えて、次の効果が得られる。
【００８５】
ウエハの自然酸化膜を酸化膜除去装置によって除去した後に、ウエハを待機室に搬送して処理室に搬入することにより、ウエハへの自然酸化膜を低減することができるし、不純物が再付着することを低減することができる。そのため、良好な処理を確保することができる。例えば、高品質な容量膜の形成や容量絶縁膜の耐圧劣化の抑制等が可能となる。
【００８６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００８７】
例えば、水蒸気ノズルは石英ガラスによって形成するに限らず、炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性を有し、かつ、ウエハを汚染しない材料によって形成してもよい。
【００８８】
水蒸気冷却装置の冷媒としては、冷却水を使用するに限らず、冷却液や冷却ガスを使用してもよい。
【００８９】
水蒸気生成器は、ハロゲンランプを用いてシリコンチップに集光させシリコンチップを熱し、水素と酸素を供給することによる発火方式に構成するに限らず、燃焼管の周囲に加熱ヒータを設け、所定の温度以上に燃焼管内を加熱した後に水素と酸素を供給することによる発火方式に構成してもよい。
【００９０】
前記実施の形態ではバッチ式ＣＶＤ装置の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、基板処理装置全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施の形態であるウエハ洗浄装置を示す正面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿う側面断面図である。
【図４】薬液供給部分を示す一部切断正面図である。
【図５】水蒸気供給部分を示す一部切断正面図である。
【図６】薬液供給ステップを示す一部切断正面図である。
【図７】水蒸気供給ステップを示す一部切断正面図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態であるバッチ式ＣＶＤ装置を示す平面断面図である。
【図９】その一部省略側面断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…ウエハ（基板）、２…ポッド（ウエハキャリア）、１０…ウエハ洗浄装置（基板洗浄装置）、１０Ａ…酸化膜除去装置（基板洗浄装置）、１１…洗浄室筐体、１２…洗浄室、１３、１３Ａ…ウエハ搬入搬出口、１４…ゲートバルブ、１５…シャワーユニット、１６…排気口、１７…ハウジング、１８…軸受装置、１９…回転軸、２０…ロータリーアクチュエータ、２１…保持具、２２…昇降装置、２３…跳ね返り防止筒、２３ａ…跳ね返り防止斜面部、２４…薬液用ガイド台、２５…リニアガイド、２６…アクチュエータ、２７…移動ベース、２８…ケース、２９…エッチング液供給装置、３０…超純水供給装置、３１…切換弁、３２…薬液ノズル、３３…挿入口、３４…ゲートバルブ、３５…排液管、３６…ベローズ、３７…供給管、３８…水蒸気用ガイド台、３９…リニアガイド、４０…アクチュエータ、４１…移動ベース、４２…ケース、４３…水蒸気生成器、４３ａ…燃焼管、４３ｂ…水素ガス供給管、４３ｃ…酸素ガス供給管、４３ｄ…シリコンチップ、４３ｅ…ハロゲンランプ、４３ｆ…反射板、４３ｇ…水冷ジャケット、４４…水蒸気ノズル、４５…挿入口、４６…ゲートバルブ、４７…排気管、４８…水蒸気冷却装置、４８ａ…取付板、４８ｂ…支持棒、４８ｃ…冷却管、４８ｄ…冷却水（冷媒）、４９…供給管、４９Ａ…ベローズ、５０…バッチ式ＣＶＤ装置（基板処理装置）、５１…フロント筐体、５２…ポッド保管室、５３…ポッド搬入搬出口、５４…ポッドステージ、５５、５６…ポッド棚、５７…ポッド搬送装置、６０…ポッドオープナ室、６１…ポッドオープナ室筐体（耐圧筐体）、６２…ゲートバルブ、６３…ガス供給管、６４…排気管、６５…ウエハ搬入搬出口、６６…載置台、６７…キャップ着脱機構、７１…移載室筐体（耐圧筐体）、７２…ウエハ移載室、７３…ウエハ搬入搬出口、７４…ウエハ移載装置、７５…モータ、７６…排気管、７７Ａ、７７Ｂ…ストッカ（基板保持具）、７８…遮蔽板（遮蔽手段）、７９Ａ、７９Ｂ…ガス吹出管（ガス吹出手段）、８０…ウエハ搬入搬出口、８１…待機室筐体（耐圧筐体）、８２…待機室（予備室）、８３…ウエハ搬入搬出口、８４…ゲートバルブ、８５…ガス供給管、８６…排気管、８７…ボート搬入搬出口、８８…シャッタ、８９…筐体、９０…ヒータユニット、９１…処理室、９２…プロセスチューブ、９３…アウタチューブ、９４…インナチューブ、９５…排気路、９６…マニホールド、９７…ガス導入管、９８…排気管、９９…熱電対、１００…ボートエレベータ、１０１…昇降台、１０２…アーム、１０３…シールキャップ、１０４…ボート（基板保持具）、１０５…ロータリーアクチュエータ。
【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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【図９】
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【図１０】
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