(57)【要約】【課題】本発明は半導体基板を洗浄する装置及び方法に関するものである。【解決手段】本発明によると、チャンバは洗浄室とその上部に位置する乾燥室を有する。洗浄室と乾燥室は分離板により分離、または連通されることができ、分離板の中央には排気路が形成される。乾燥工程がなされる間、洗浄室に満たされた脱イオン水が排出されることによって乾燥室の内部が減圧され、乾燥室内の乾燥用流体は排気路を通じて乾燥室から洗浄室に流れる。【選択図】図１
2005064501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の洗浄がなされる洗浄室と、前記洗浄室の上部に配置され、前記半導体基板の乾燥がなされる乾燥室と、を有するチャンバを使用する半導体基板の洗浄方法において、
前記半導体基板が前記洗浄室に位置する段階と、
前記洗浄室に洗浄液が供給されて前記半導体基板を洗浄する段階と、
前記半導体基板が置かれた支持部が前記乾燥室に移動する段階と、
排気路が形成された分離板が前記洗浄室と前記乾燥室との間に移動して前記洗浄室と前記乾燥室を分離する段階と、
前記乾燥室に乾燥用流体を供給して前記半導体基板を乾燥する段階と、を含むことを特徴とする半導体基板の洗浄方法。
【請求項２】
前記半導体基板を乾燥する段階は、
前記洗浄室内に満たされた洗浄液が外部に排出されることによって、前記乾燥室の内部の圧力が減少する段階と、
前記乾燥室に供給された前記乾燥用流体が、前記分離板に形成された排気路を通じて前記乾燥室から排気される段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項３】
前記半導体基板を乾燥する段階は、
前記洗浄液が前記洗浄室の排出管を通じて排出されるに伴い、前記洗浄室に流入する前記乾燥用流体が前記洗浄室の側壁に形成された排気口を通じて排気される段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項４】
前記半導体基板を乾燥する段階は、
前記洗浄液が前記洗浄室から完全に排出さたときに、前記排気口が閉まる段階と、
前記洗浄室に流入される前記乾燥用流体が、前記洗浄室の排出管を通じて排気される段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項５】
前記排出管は前記洗浄室の底面と連結され、
前記洗浄室からの前記洗浄液の排出は重力によってなされることを特徴とする請求項４に記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項６】
前記半導体基板を乾燥する段階は、
前記半導体基板上にアルコール蒸気を供給する段階と、
前記半導体基板上に加熱した乾燥ガスを供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項７】
前記アルコール蒸気はイソプロピルアルコール蒸気であり、
前記乾燥ガスは窒素ガスであることを特徴とする請求項６に記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項８】
半導体基板の洗浄装置において、
半導体基板の洗浄がなされる洗浄室と、
前記洗浄室の上部に配置され、前記半導体基板の乾燥がなされる乾燥室を有するチャンバと、
前記チャンバの内部に配置され、前記半導体基板を支持する支持部と、
前記乾燥室内の上部に設けられ、前記半導体基板上に乾燥用流体を供給する供給管と、
前記洗浄室と前記乾燥室との間を分離または連通するように移動可能であり、前記乾燥用流体の排気路が形成された分離板と、を含み、
前記乾燥室の内部は、前記洗浄室内に満たされた洗浄液が外部に排出されることによって、圧力が減少し、前記乾燥室に供給される前記乾燥用流体は前記分離板の排気路を通じて前記乾燥室から前記洗浄室に流れることを特徴とする半導体基板の洗浄装置。
【請求項９】
前記供給管は、
前記乾燥室内にアルコール蒸気を供給する第１供給管と、
前記乾燥室内に加熱した乾燥ガスを供給する第２供給管と、を有することを特徴とする請求項８に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項１０】
前記半導体基板の洗浄装置は、前記洗浄室内に配置され、前記洗浄室に洗浄液を噴射する洗浄液供給管をさらに含み、
前記洗浄室は、
前記支持部が位置する内槽と、
前記内槽の側面を囲むように配置され、前記内槽からあふれる洗浄液が流入され、底面に排出口が形成される外槽と、をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項１１】
前記外槽の一側には、前記分離板の排気路を通じて前記洗浄室に流入された前記乾燥用流体が、外部に排気される排気口が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項１２】
前記半導体基板の洗浄装置は前記分離板を移動させる分離板移動部をさらに含み、
前記分離板移動部は、
前記分離板と固定結合する連接棒と、
前記連接棒を水平移動させる駆動部と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項１３】
前記排気路は、前記分離板に少なくとも一つの孔、またはスリットで形成されることを特徴とする請求項８に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項１４】
前記分離板には前記孔またはスリットが複数個形成され、
前記孔の大きさ、または前記スリットの幅は形成の位置に応じて異なることを特徴とする請求項１３に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項１５】
前記分離板には前記孔が複数個形成され、
前記孔は前記分離板の中央部に少なくとも一つの列をなすように形成されたことを特徴とする請求項１３に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項１６】
隣接する前記孔の間隔は、該孔の形成の位置に応じて異なることを特徴とする請求項１５に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項１７】
前記支持部には、隣接する前記半導体基板同士が対向するように複数の前記半導体基板が列状に置かれており、前記列の伸延する方向が、前記半導体基板の対向面と直交することを特徴とする請求項１３に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項１８】
半導体基板の洗浄装置において、
半導体基板の乾燥がなされる乾燥室を有するチャンバと、
前記乾燥室内に設けられ、前記半導体基板上に乾燥用流体を供給する供給管と、
前記乾燥室の底面を形成し、中央部に排気路が形成される分離板と、を有し、
前記半導体基板上に供給される前記乾燥用流体は、前記排気路を通じて前記乾燥室から排気されることを特徴とする半導体基板の洗浄装置。
【請求項１９】
前記チャンバは、前記乾燥室の下に配置され、前記分離板によって前記乾燥室と分離され、前記半導体基板の洗浄がなされる洗浄室をさらに有し、
前記分離板は移動可能であることを特徴とする請求項１８に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項２０】
半導体基板が洗浄される洗浄室と、
前記洗浄室の上部に配置され、前記半導体基板が乾燥される乾燥室を有するチャンバと、
前記洗浄室が前記乾燥室と連通する開放位置と、前記洗浄室が前記乾燥室から分離される密閉位置との間を移動する分離板と、を含むことを特徴とする半導体基板の洗浄装置。
【請求項２１】
前記半導体基板の洗浄装置は、前記チャンバ内に配置され、前記半導体基板を支持する支持部をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項２２】
前記半導体基板の洗浄装置は、前記乾燥室に設けられ、前記半導体基板上に乾燥用流体を供給する供給管をさらに含み、
前記分離板には前記乾燥用流体の排気路が形成され、
前記洗浄室を満たす洗浄液が外部に排出されることによって、前記乾燥室の内部は圧力が低くなり、前記乾燥室に供給された乾燥用流体は前記乾燥室から前記洗浄室に前記分離板の排気路を通じて流れることを特徴とする請求項２１に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項２３】
前記半導体基板の洗浄装置は、
前記分離板と固定結合する連接棒と、
前記連接棒を水平移動させる駆動部と、をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項２４】
前記供給管は、
前記乾燥室内にアルコール蒸気を供給する第１供給管と、
前記乾燥室内に加熱した乾燥ガスを供給する第２供給管と、をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項２５】
前記半導体基板の洗浄装置は、前記洗浄室内に配置され、前記洗浄室に洗浄液を供給する洗浄液供給管をさらに含み、
前記洗浄室は、
前記支持部が位置する内槽と、  前記内槽の外側面を囲むように配置され、前記内槽からあふれる洗浄液が流入され、底面に排出口が形成される外槽と、をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の半導体基板の洗浄装置。
【請求項２６】
前記外槽の一側には排気口が形成されており、前記分離板の排気路に沿って前記洗浄室に流入される乾燥用流体は、前記排気口を通じて外部に排気されることを特徴とする請求項２５に記載の半導体基板の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体素子を製造する装置及び方法に関するものであって、さらに詳細には、半導体基板を洗浄する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハを集積回路で製造するとき、多様な製造工程中に発生する残留物質、スモールパーティクル、汚染物などを除去するために半導体ウェーハを洗浄する洗浄工程が必要である。特に、高集積化された集積回路を製造するときは、半導体ウェーハの表面に付着された微細な汚染物を除去する洗浄工程は非常に重要である。
【０００３】
半導体ウェーハの洗浄工程は化学溶液処理工程（薬液処理工程）、リンス工程、及び乾燥工程に分けることができる。化学溶液処理工程は半導体ウェーハ上の汚染物質を化学的反応によってエッチングまたは剥離させる工程であり、リンス工程は化学溶液処理された半導体ウェーハを脱イオン水で濯ぐ工程であり、乾燥工程はリンス処理された半導体ウェーハを乾燥する工程である。
【０００４】
このような洗浄工程のうち乾燥工程を実行する装置としては、スピン乾燥器とイソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡと言うことがある）を使用するＩＰＡ蒸気乾燥器が使用されている。特許文献１には“スピン乾燥装置”が開示されており、特許文献２にはＩＰＡ蒸気乾燥器が開示されている。しかし、集積回路が複雑になることによって、遠心力を利用したスピン乾燥器はウェーハに微細に残っている水滴を完全に除去し難いだけではなく、ウェーハの高速回転によって発生する渦によってウェーハが逆に汚染される問題がある。
【０００５】
ＩＰＡ蒸気乾燥器は乾燥の後にウェーハ上にウォーターマークが生じる。また、引火性があるＩＰＡを引火点以上の高温で使用するので、環境と安全上の問題点がある。また、スピン乾燥器とＩＰＡ蒸気乾燥器の使用時、リンス工程と乾燥工程が各々分離された設備で行なわれるので、各々の設備でウェーハの移動に従って工程に多くの時間がかかる。
【０００６】
これを改善するために、薬液工程及びリンス工程の後に、ウェーハを大気に露出させず、乾燥工程を進行するマランゴニ乾燥器（ｍａｒａｎｇｏｎｉ  ｄｒｙｅｒ）が使用される。特許文献３にはマランゴニ原理を利用するウェーハ乾燥装置が開示されている。マランゴニ乾燥器では、ウェーハは脱イオン水表面に形成されるＩＰＡ層と接触する面のみ乾燥され、ウェーハの一部の領域で残留している水分が、その領域とＩＰＡ層とが接触する短い時間の内に除去されない場合、ウェーハ上に残留する可能性が高い。また、ウェーハの領域のうち、下部に位置する領域は上部に位置する領域に比べてＩＰＡ蒸気に露出する時間が少ないので、上部に位置する部分に比べて乾燥が不完全になされる。
【特許文献１】米国特許第５，８２９，１５６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，０５４，２１０号明細書
【特許文献３】特開平１０−３３５２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は一つの処理槽でウェーハを洗浄する工程を実行し、単純な設備構成でウェーハの全体面を均一に洗浄することができる洗浄装置及び洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の洗浄装置は、チャンバと、前記チャンバの内部に配置され、前記半導体基板を支持する支持部を有する。前記チャンバは半導体基板の洗浄がなされる洗浄室と前記洗浄室の上部に配置され、前記半導体基板の乾燥がなされる乾燥室を有する。前記乾燥室内の上部には、前記半導体基板上に乾燥用流体を供給する供給管が設けられ、前記洗浄室内の下部には、前記半導体基板上に洗浄液を供給する供給管が設けられる。
【０００９】
前記洗浄室と前記乾燥室との間を分離または連通するように移動可能であり、前記乾燥用流体の排気路が形成される分離板が設けられ、前記乾燥室の内部は、前記洗浄室内に満たされた洗浄液が外部に排出されることによって圧力が減少し、前記乾燥室に供給される前記乾燥用流体が、前記分離板の排気路を通じて前記乾燥室から前記洗浄室に流れる。
【００１０】
前記乾燥用流体には、アルコール蒸気と加熱した乾燥ガスう使用することができ、前記供給管は前記乾燥室内にアルコール蒸気を供給する第１供給管と、前記乾燥室内に加熱した乾燥ガスを供給する第２供給管とを有する。
【００１１】
前記洗浄室は、前記支持部が位置する内槽と、前記内槽の側面を囲むように配置され、前記内槽からあふれる洗浄液が流入され、底面に排出口が形成される外槽とを有する。前記外槽の一側には排気口が形成され、前記分離板の排気路を通じて前記洗浄室に流入された前記乾燥用流体が、前記排気口から外部に排気される。
【００１２】
また、前記洗浄装置は、前記分離板を移動させる分離板移動部を含み、前記分離板移動部は、前記分離板と固定結合する連接棒と、前記連接棒を水平移動させる駆動部とを含む。
【００１３】
前記分離板の排気路は、前記分離板に少なくとも一つの孔、またはスリットで形成される。一例すると、前記孔またはスリットは複数個形成され、前記孔の大きさまたは前記スリットの幅は形成の位置によって異なることができる。また、前記分離板には前記孔が複数個形成され、前記孔は前記分離板の中央部に少なくとも一つの列をなすように形成され、隣接する前記孔の間隔は形成位置によって異なることができる。望ましくは、前記支持部には、隣接する前記半導体基板同士が対向するように複数の前記半導体基板が列状に置かれており、前記列の伸延する方向が、前記半導体基板の対向面（処理面）と直交するとよい。
【００１４】
他の例によると、洗浄装置は、半導体基板の乾燥がなされる乾燥室を有するチャンバと、前記乾燥室内に設けられ、前記半導体基板上に乾燥用流体を供給する供給管と、前記乾燥室の底面を形成し、中央部に排気路が形成された分離板と、を有し、前記半導体基板上に供給された前記乾燥用流体は前記排気路を通じて前記乾燥室から排気される。望ましくは、前記乾燥室の下には前記分離板によって前記乾燥室と分離され、前記半導体基板の洗浄がなされる洗浄室が提供されるとよい。
【００１５】
また、本発明の洗浄方法は、前記半導体基板が前記洗浄室に位置する段階と、前記洗浄室に洗浄液が供給されて前記半導体基板を洗浄する段階と、前記支持部が前記乾燥室に移動される段階と、排気路が形成された分離板が前記洗浄室と前記乾燥室との間に移動されて、前記洗浄室と前記乾燥室を分離する段階と、前記乾燥室に乾燥用流体を供給して前記半導体基板を乾燥する段階と、を含む。
【００１６】
前記半導体基板を乾燥する段階は、前記洗浄室内に満たされた洗浄液が外部に排出されることによって前記乾燥室の内部の圧力が減少する段階と、前記乾燥室に供給される前記乾燥用流体が、前記分離板に形成された排気路を通じて前記乾燥室から排気される段階とを含む。前記洗浄液が前記洗浄室の排出管を通じて排出される間、前記洗浄室に流入された前記乾燥用流体が前記洗浄室の側壁に形成された排気口を通じて排気され、前記洗浄液が前記洗浄室から完全に排出されたとき、前記排気口が閉まり、前記洗浄室に流入された前記乾燥用流体は、前記洗浄室の排出管を通じて排気される。望ましくは、前記排出管は前記洗浄室の底面と連結され、前記洗浄室から前記洗浄液の排出は重力によりなされるとよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、ウェーハの下段部に排気路が形成されていて、ウェーハを全体的に均一に乾燥することができる。
【００１８】
また、本発明によると、別途にポンプを使用しなくても、乾燥室内に供給された乾燥用流体を排気することができる。
【００１９】
また、本発明によると、化学溶液処理工程とリンス工程、及び乾燥工程が一つのチャンバで実行されて工程にかかる時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付の図１〜図２０を参照してより詳細に説明する。
本発明の実施の形態は多様な形態に変形することができ、本発明の範囲が、下で説明する実施の形態に限定されることなく解釈されなければならない。本実施の形態は、当業者に、本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状は説明をより明確にするために強調されたものである。
【００２１】
図１と図２は各々本発明の望ましい一実施の形態による洗浄装置１の縦断面図と横断面図である。図１と図２を参照すると、洗浄装置１はチャンバ１０、支持部３００、洗浄液供給管５２０、乾燥用流体供給管５４０、及び分離板４００を有する。チャンバ１０は化学溶液処理工程とリンス工程が実行される洗浄室１００と乾燥工程が実行される乾燥室２００を有する。洗浄室１００は工程進行時、支持部３００が位置する内槽１２０と内槽１２０を囲むように位置する外槽１４０からなる。
【００２２】
内槽１２０は直方体の側壁１２２と下部面１２４とを有し、その上部は開放される。内槽の下部面１２４の中央には排出管６６０と連結される排出口１２６が形成される。内槽の下部面１２４は内槽１２０に満たされた洗浄液の排出が容易にできるように、下方へ進むに従って幅が狭くなるテーパ状に傾いている。排出管６６０は内槽１２０に満たされた洗浄液が重力により排出されるように垂直に設けられる。排出管６６０には排出管６６０内の通路を開閉する開閉バルブ６６２が設けられる。
【００２３】
外槽１４０は内槽の側壁１２２のうち、上部を囲むように位置し、内槽１２０に固定結合する。外槽１４０は中央に通孔が形成された直方体の形状で形成され、内槽の側壁１２２に結合するリング形状の下部面１４４と、これと対向するように形成され、内槽の上部に位置するリング形状の上部面１４３を有する。外槽１４０と内槽１２０とが結合されると共に、外槽の側壁１４２と内槽の側壁１２２との間には所定の空間が形成され、前記空間には内槽１２０からあふれる洗浄液が収容される。外槽の側壁１４２には乾燥室２００から洗浄室１００に流入されたガスが排気される排気口１４５が形成され、排気口１４５には開閉バルブ６２２が設けられた排気管６２０が連結される。排気口１４５は一つ、または複数個が形成されることができる。外槽の下部面１４４には、外槽１４０に流入された洗浄液を、外部に排出するため排出管６４０が連結される排出口１４９が形成される。排出管６４０には、その通路を開閉するための開閉バルブ６４２が設けられる。外槽の上部面１４３の内側の終端部には、下に突出したリング形状の突出部１４８が形成されることができる。後述の遮断板４００は、突出部１４８と接触して乾燥室２００と洗浄室１００とを分離する。
【００２４】
乾燥室２００は洗浄室１００の上部に位置する。乾燥室２００は直方体形の側壁２２０とドーム形状の上部面２４０を有し、下部が開放されている。乾燥室の側壁２２０の下部面は外槽の上部面１４３の内側の終端上に置かれる。乾燥室２００と洗浄室１００が接触する部分には、シーリングのためのＯリング（図示しない）が挿入されることができる。乾燥室２００は乾燥工程の進行時、ウェーハが収容されるのに十分な内部空間を有する。
【００２５】
ウェーハが洗浄室１００に入ることができるように、乾燥室２００は洗浄室１００に対して回転可能にすることができる。選択的に、乾燥室２００は洗浄室１００に固定結合し、乾燥室の上部面２４０が乾燥室の側壁２２０に対して回転可能にすることができる。
【００２６】
支持部３００は工程が進行される複数のウェーハＷを支持する部分である。図３を参照すると、支持部３００は支持棒３２０、連結部３４０、及び移動棒３６０を有する。各々の支持棒３２０にはウェーハＷの縁部の一部分が挿入されるスロット３２２が形成される。すなわち、ウェーハＷはその処理面が互いに向き合うように立てられた状態で置かれる。本実施形態では、３つの支持棒３２０が配置されており、支持部３００には一回に約５０枚のウェーハＷが収容されることができる。支持棒３２０の両側には、複数の支持棒３２０を連結する連結部３４０が配置される。各々の支持棒３２０の端部は連結部３４０に固定結合している。移動棒３６０は連結部３４０から長く上部に延長され、乾燥室の上部面２４０に形成された穴部２４２を貫通してチャンバ１０の上部まで位置する。チャンバ１０の外部に位置する移動棒３６０の側面には、移動棒３６０を昇下降させる支持部駆動部３８０が連結する。支持部駆動部３８０により支持部３００が昇下降することによって、ウェーハＷは洗浄室１００と乾燥室２００の間を移動する。支持部駆動部３８０では、例えば、空気圧または油圧シリンダを使用、またはモータ、ラック、小歯車などの組み合わせ体を使用することができる。
【００２７】
洗浄室１００内には洗浄液供給管５２０が設けられる。洗浄液供給管５２０は洗浄室１００に位置する支持部３００より下に配置される。洗浄液供給管５２０は一つ、または複数個が設けられることができる。化学溶液処理工程の進行時、洗浄液はウェーハＷ上に残存するパーティクル、銅のような金属汚染物質、または自然酸化物のような汚染物質を除去するのに適するフッ酸のような化学溶液であり得る。また、リンス工程の進行時、洗浄液はウェーハＷ上に残存する化学溶液を除去するのに使用される脱イオン水であり得る。化学溶液と脱イオン水は同一の供給管５２０を通じて洗浄室内に供給されることができる。選択的に化学溶液を供給する供給管と脱イオン水を供給する供給管を各々設けることもできる。
【００２８】
乾燥室２００内には乾燥用流体を供給する供給管５４０が設けられる。供給管５４０は乾燥室２００に移送されたウェーハＷより上部に設けられ、アルコール蒸気を供給する第１供給管５４０ａと加熱した乾燥ガスを供給する第２供給管５４０ｂを有する。第１供給管５４０ａと第２供給管５４０ｂは乾燥室の外壁を貫通するように挿入され、各々の供給管５４０には噴射口５４２が形成される。噴射口５４２は、一定の間隔に、または異なる間隔に設けられる複数の穴で形成されることができる。または噴射口はスリットで形成され、スリットはすべてのウェーハＷに乾燥用流体が均一に噴射されるように長く形成されることができる。第１供給管５４０ａと第２供給管５４０ｂは、ウェーハＷの一側から他の側まで乾燥用流体が均一に噴射されるように複数個が設けられることができる。また、アルコール蒸気と加熱した乾燥ガスは同一な供給管を通じて選択的に供給されることができる。
【００２９】
アルコールでは、イソプロピルアルコールが使用され、この以外にもエチルグリコール、１プロパノール、２プロパノール、 テトラハイドロフラン、４ハイドロキシ４メチル２ペンタノン、１ブタノール、２ブタノール、メタノール、エタノール、アセトン、ｎプロピルアルコール、またはジメチルエーテルが使用されることができる。洗浄室１００でウェーハ上に付着された脱イオン水は乾燥室２００に供給されるＩＰＡ蒸気に置き換えられる。この後に、ウェーハＷ上に噴射される窒素ガスのような加熱した乾燥ガスによりウェーハは乾燥される。
【００３０】
再び図１を参照すると、チャンバ１０の内部には一つの空間が提供され、チャンバ内１０の下部空間は洗浄室１００によって提供され、チャンバ１０内の上部空間は乾燥室２００により提供される。分離板４００は乾燥工程が進行されるとき、上述の下部空間と上部空間を分離させる。分離板４００はウェーハＷが洗浄室１００に位置する時にはチャンバ１０の外部に位置するが、ウェーハＷが乾燥室２００に移動されれば、チャンバ１０の内部（乾燥室２００と洗浄室１００との間）に挿入されて、乾燥工程が進行される上部空間を洗浄工程が実行された下部空間から分離する。洗浄室の外槽の側壁１４２には分離板４００を収納する分離板収容部４２０が固定結合されている。分離板収容部４２０が結合する外槽の側壁１４２にはスリット形状の流入路１４６が形成される。流入路１４６は内槽１２０より高い位置に形成されることが望ましい。
【００３１】
図４は分離板４００の一例を示す平面図であり、図５、図６、及び図７は図４の変形された例による分離板４００の平面図である。図４で、点線で表示される部分は分離板の上部に位置するウェーハＷである。図４を参照すると、分離板４００は直方体の形状を有し、チャンバ１０内の上部空間と下部空間とを分離するのに十分な大きさを有し、分離板４００には排気路４１０が形成される。排気路４１０は乾燥工程が進行される間、上述のアルコール蒸気と窒素ガスのような乾燥用流体が乾燥室２００から排気される通路である。乾燥室２００に供給されたアルコール蒸気や窒素ガスはウェーハＷの表面全体に均一に供給された後、外部に排気されるように排気路４１０は分離板の中央部４３０に形成されることが望ましい。選択的に排気路４１０は分離板の側部４４０にも形成されることもできる。
【００３２】
排気路４１０は分離板４００に複数の円形の孔として形成されることができる。孔は分離板の中央部４３０に列をなすように形成される。図４のように、孔は一つの列をなすように形成されるか、図５のように、複数の列をなすように形成されることができる。孔によりなされる列は支持部３００に置かれるウェーハＷと垂直に形成される。選択的に、図６のように孔は位置によって互いに異なる大きさで形成されることができ、図７のように、隣接する孔の間隔は互いに異なって形成されることもできる。
【００３３】
図８は分離板４００の他の例を示す平面図であり、図９と図１０は図８の変形された例を示す分離板４００の平面図である。排気路４１０は分離板４００にスリットで形成されることができる。スリットは分離板の中央部４３０に、支持部に置かれるウェーハと垂直に形成される。図８に示すように、スリットは分離板の中央部４３０に一つのみ形成されるか、図９に示したように、複数個が形成されることができる。選択的に、図１０に示すように、スリットは位置によって異なる幅を有するように形成されることができる。図示しないが、これと異なって、一つのスリットの幅が段階的に変化するように形成されることもできる。また、分離板４００には排気路４１０として孔とスリットが同時に形成されることもできる。
【００３４】
乾燥室２００に乾燥用流体が供給される時、これらを排気するために乾燥室２００の内部を減圧しなければならない。本発明によると、ウェーハＷが乾燥室２０に移動され、分離板４００によって乾燥室２００と洗浄室１００が分離されるとき、洗浄室の内槽１２０は脱イオン水がいっぱい満たされた状態に維持される。乾燥室２００にアルコール蒸気が供給されるとき、脱イオン水が排出管６６０を通じて外部に排出される。洗浄室の内槽１２０で脱イオン水の水面が漸進的に低くなることによって、洗浄室１２０内には空の空間が形成され、これによって、乾燥室２００の圧力は低くなる。乾燥室２００内に供給されたアルコール蒸気は分離板４００に形成された排気路４１０を通じて洗浄室に流入される。
【００３５】
本発明によると、乾燥工程が進行される間、洗浄室の内槽１２０に満たされた脱イオン水が排出されることによって、乾燥室２００が減圧されるので、別途に乾燥室２００の減圧のためのポンプを設ける必要がない。
【００３６】
図１１は乾燥室２００内で乾燥用流体の流れの方向を示す図面である。図１１を参照すると、ウェーハＷの上部に位置する第１供給管５４０ａまたは第２供給管５４０ｂから供給された流体は下方へ垂直に流れ、乾燥室２００内の下部では排気路４１０が形成される分離板の中央部４３０の方に流れる。排気路４１０がウェーハＷの下端部のすぐ下に形成されているので、乾燥室２０に供給された流体はウェーハＷの上端部から下端部まで全体面を乾燥させることができる。また、排気路４１０がウェーハＷの処理面と垂直な方向に列をなすように長く形成されているので、すべてのウェーハＷを均一に乾燥させることができる。
【００３７】
次は、図１２〜図２０を参照して本発明の洗浄装置によって洗浄工程が実行される過程を説明する。図１２〜図１８は洗浄工程が進行される過程を順次に示す図面であり、図１９は本発明の望ましい一実施の形態による洗浄過程を順次に示すフローチャートであり、図２０は乾燥工程が進行される過程を順次に示すフローチャートである。
【００３８】
初めに、チャンバ１０の上部が開放され、約５０枚のウェーハＷが移送ロボット（図示しない）によってチャンバ１０の上部に移送される。洗浄室１００内でウェーハＷを化学溶液で洗浄する工程が実行される。化学溶液では、例えばフッ酸が使用されることができる。開閉バルブ６６２によって排出管６６０は閉まり、洗浄液供給管５２０からフッ酸が含有される脱イオン水が内槽１２０に供給される。支持部３００が上昇された状態で、ウェーハ３００は支持部のスロット３２２に挿入される。図１２に示すように、支持部駆動部３６０によって支持部３００は洗浄室１００内に下降され、チャンバ１０の上部は閉まる（段階Ｓ１０）。フッ酸が含有された脱イオン水はウェーハＷの表面を洗滌する。時間が経過することによって、フッ酸が含有される脱イオン水は内槽１２０からあふれる。これらは内槽の側壁１２２を囲む外槽１４０に流入され、外槽の下部面１４４と連結された排出管６４０を通じて外部に排出される（段階Ｓ２０）。
【００３９】
化学溶液で洗浄が完了すると、ウェーハＷの表面に付着した化学溶液を除去するためのリンス工程が始まる。洗浄液供給管５２０から脱イオン水が内槽１２０に供給される。脱イオン水が一定の時間続いて供給され、内槽１２０からあふれる脱イオン水は外槽１４０に流入された後、排出管６４０を通じて外部に排出される（図１３、段階３０）。
【００４０】
リンス工程が完了すると、ウェーハＷは乾燥室２００に移動される。これは支持部駆動部３８０によってウェーハＷが置かれた支持部３００が上昇されることによってなされる（図１４、段階４０）。脱イオン水の供給が中断された以後に、ウェーハＷが昇降されることができる。この場合、ウェーハＷが上昇されれば、脱イオン水の水面は低い。したがって、ウェーハＷが上昇される間にも一定の時間洗浄液供給管５２０から脱イオン水が供給されることができる。
【００４１】
内槽１２０の内部は脱イオン水がいっぱい満たされた状態に維持される。この後に分離板収容部４２０に収容されている分離板４００が乾燥室２００と洗浄室１００との間に移動されて乾燥室２００と洗浄室１００とを分離する（図１５、段階５０）。
【００４２】
この後にウェーハを乾燥する工程が実行される（段階６０）。乾燥室２００内の上部に設けられた第１供給管５４０ａから乾燥室２００の内部にＩＰＡ蒸気が供給され、ウェーハＷの表面に付着した脱イオン水はＩＰＡ蒸気により置き換えられる。この後に、ウェーハの表面を乾燥させるため乾燥室２００内の上部に設けられた第２供給管５４０ｂから加熱した窒素ガスが供給される（図１６、段階６１）。乾燥工程がなされる間、内槽１２０と連結される排出管６６０の通路が開放され、内槽１２０に満たされた脱イオン水がゆっくり排出される（図１７、段階６２）。この時、排出は重力によりなされることが望ましい。内槽１２０から脱イオン水が排出されることによって、内槽１２０で脱イオン水の水面は段階的に低くなる。内槽１２０には空の空間が段階的に増加し、乾燥室２００の内部の圧力が減少する。乾燥室２００内に満たされた気体は排気路４１０を通じて洗浄室１００に排気される（段階６３）。
【００４３】
排気路４１０が分離板の中央部４３０に形成されているので、ウェーハＷの上端部を向いて噴射されたアルコール蒸気はウェーハＷの上端部と中央部、及び下端部を順次に流れた後、排気路４１０を通じて乾燥室２００から排気されるので、ウェーハＷの処理面の全体を均一に乾燥させる。また、洗浄室の内槽１２０で脱イオン水の水面が低くなることによって、乾燥室２００が減圧するので、ポンプを別途に使用しなくても良い。しかし、選択的に乾燥室２０の側壁に乾燥用流体を排気するためポンプ（図示しない）が使用されることもできる。
【００４４】
洗浄液が内槽１２０から完全に排出されない状態で、外槽の側壁１４２に形成される排気口１４５と連結される排気管６２０の通路が開かれ、洗浄室１００に流入された乾燥用流体は排気管６２０を通じて外部に排気される（段階Ｓ６４）。洗浄液が内槽１２０から完全に排出されたとき、排気管の通路は閉まり、洗浄室１００に流入された乾燥用流体は排出管６６０を通じて外部に排出される（図１８、段階Ｓ６５）。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の望ましい一例による洗浄装置の縦断面図である。
【図２】本発明の望ましい一例による洗浄装置の横断面図である。
【図３】図１の支持部の斜視図である。
【図４】図２の分離板の一例を示す平面図である。
【図５】図４の分離板の変形された例を示す平面図である。
【図６】図４の分離板の変形された例を示す平面図である。
【図７】図４の分離板の変形された例を示す平面図である。
【図８】分離板の他の例を示す平面図である。
【図９】図８の分離板の変形された例を示す図面である。
【図１０】図８の分離板の変形された例を示す図面である。
【図１１】乾燥室内で乾燥用流体の流れの方向を示す図面である。
【図１２】洗浄工程が実行される順序を示す図面である。
【図１３】洗浄工程が実行される順序を示す図面である。
【図１４】洗浄工程が実行される順序を示す図面である。
【図１５】洗浄工程が実行される順序を示す図面である。
【図１６】洗浄工程が実行される順序を示す図面である。
【図１７】洗浄工程が実行される順序を示す図面である。
【図１８】洗浄工程が実行される順序を示す図面である。
【図１９】本発明の望ましい実施の形態による洗浄工程が実行される過程を順次に示すフローチャートである。
【図２０】本発明の望ましい一例による乾燥工程が実行される過程を順次に示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１０      チャンバ
１００    洗浄室
１２０    内槽
１４０    外槽
２００    乾燥室
３００    支持部
４００    分離板
４１０    排気路
４２０    分離板収容部
５２０    洗浄液供給管
５４０    乾燥用流体供給管
【図１】
2005064501.tif 000003
【図２】
2005064501.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005064501.tif 000008
【図７】
2005064501.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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