(57)【要約】   【課題】  水溶性有機溶剤の消費量を抑えると共に、加熱設備を必要としない、基板の乾燥を水滴痕がないように効率よく行う基板乾燥装置を提供する。  【解決手段】  水溶性有機溶剤を不活性ガスによってミスト化することで水溶性有機溶剤ミストを生成し、この水溶性有機溶剤ミストを、複数の噴霧ノズル５１で基板Ａの表面に噴霧する。各噴霧ノズル５１は、リンスの噴射が終了する所定時間前に、水溶性有機溶剤ミストの生成および噴霧を開始する。基板Ａの表面に付着したリンス液は、リンス液の噴射が終了する際に水溶性有機溶剤ミストと置換される。回転保持部４０は、噴霧ノズル５１による水溶性有機溶剤ミストの噴霧が終了してから所定時間、基板Ａを回転し続けることで、基板Ａの表面に付着した水溶性有機溶剤ミストを遠心力により除去する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象となる基板を回転保持機構に保持して回転させることで前記基板の表面に付着した水分を遠心力により除去する基板洗浄装置において、
リンス液を前記基板の表面に噴射するリンス供給手段と、
前記基板の表面に付着したリンス液と置換するための水溶性有機溶剤を不活性ガスを用いてミスト化した水溶性有機溶剤ミストを生成し、この水溶性有機溶剤ミストを前記基板の表面に噴霧する噴霧手段と、を有する、
基板洗浄装置。
【請求項２】
前記噴霧手段は、前記リンス供給手段による前記リンス液の噴射が終了する所定時間前に、前記水溶性有機溶剤ミストの生成または噴霧を開始する、
請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項３】
前記回転保持機構は、前記噴霧手段による前記水溶性有機溶剤ミストの噴霧が終了してから所定時間、前記基板を回転させ続けることで、前記基板の表面に付着した前記水溶性有機溶剤ミストを該回転により生じる遠心力によって除去する、  
請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項４】
前記噴霧手段は、前記水溶性有機溶剤ミストを前記基板の表面に噴霧するための噴霧ノズルと、その一端が前記噴霧ノズルと接続された水溶性有機溶剤供給管および不活性ガス供給管と、を有しており、
前記水溶性有機溶剤供給管は、所定の位置で前記不活性ガス供給管の内部に貫通接続されており、
前記水溶性有機溶剤供給管の前記不活性ガス供給管の内部に位置する部分は前記不活性ガス供給管とその軸方向が共通であり、
前記噴霧ノズルは、前記不活性ガス供給管の前記一端に嵌め込むことができる形状の気液混合チップと、前記気液混合チップを前記不活性ガス供給管に固定するためのドーム形状のノズルカバーとを備えており、
前記気液混合チップは、前記不活性ガス供給管から導かれた前記不活性ガスを前記ノズルカバーの内部に噴射する不活性ガス噴射孔と前記水溶性有機溶剤供給管から導かれた前記水溶性有機溶剤を前記ノズルカバーの内部に噴射する水溶性有機溶剤噴射孔とを有しており、
前記ノズルカバーは、噴霧孔を有していて前記水溶性有機溶剤噴射孔から噴射された前記水溶性有機溶剤と前記不活性ガス噴射孔から噴射された前記不活性ガスとを混合することで前記水溶性有機溶剤ミストを生成し、この水溶性有機溶剤ミストを前記噴霧孔から噴霧するように構成されている、
請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記噴霧手段は、水溶性有機溶剤ミストを生成する水溶性有機溶剤ミスト生成部と、生成された前記水溶性有機溶剤ミストを前記基板の表面に噴霧する噴霧ノズルと、前記水溶性有機溶剤ミスト生成部で生成された前記水溶性有機溶剤ミストを前記噴霧ノズルに導く水溶性有機溶剤ミスト供給管と、を有しており、
前記水溶性有機溶剤ミスト生成部で生成した前記水溶性有機溶剤ミストを、前記噴霧ノズルから噴霧するように構成されている、
請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項６】
前記水溶性有機溶剤ミスト生成部は、密閉容器と、その内側に面するように設けられた密閉容器内噴霧ノズルと、を備えており、
前記密閉容器は、その底部に水溶性有機溶剤が溜められており、
前記密閉容器内噴霧ノズルは、サイフォン式の二流体ノズルであり、前記密閉容器の外側に位置する不活性ガス供給管と、前記密閉容器の底面近くから鉛直方向に伸びたサイフォン配管と接続されており、
前記不活性ガス供給管から前記不活性ガスが前記密閉容器内噴霧ノズルに導かれると、前記底部に溜まっている前記水溶性有機溶剤が前記サイフォン配管によって吸い上げられ、前記密閉容器内噴霧ノズルから前記水溶性有機溶剤ミストが前記密閉容器内部に噴霧されるように構成されている、
請求項５記載の基板洗浄装置。
【請求項７】
前記水溶性有機溶剤ミスト生成部は、密閉容器と、その内側に面するように設けられた密閉容器内噴霧ノズルと、を備えており、
前記密閉容器は、その外側に位置する不活性ガス供給管に接続されており、
前記密閉容器内噴霧ノズルは、一流体ノズルであって前記密閉容器の外側に位置する水溶性有機溶剤供給管に接続されており、
前記水溶性有機溶剤供給管から前記水溶性有機溶剤が前記密閉容器内噴霧ノズルに導かれると、前記密閉容器内噴霧ノズルからミスト化された前記水溶性有機溶剤が前記密閉容器内部に噴霧されてこの密閉容器内で前記不活性ガス供給管から導かれた不活性ガスと混合され、前記水溶性有機溶剤ミストが生成される、
請求項５記載の基板洗浄装置。  
【請求項８】
前記水溶性有機溶剤ミスト生成部は、密閉容器と、その内側に面するように設けられた密閉容器内噴霧ノズルと、を備えており、
前記密閉容器内噴霧ノズルは、液加圧式の二流体ノズルであって前記密閉容器の外側に位置する不活性ガス供給管および水溶性有機溶剤供給管と接続されており、
前記不活性ガス供給管から前記不活性ガス、前記水溶性有機溶剤供給管から前記水溶性有機溶剤が、それぞれ前記密閉容器内噴霧ノズルに導かれると、前記密閉容器内噴霧ノズルから前記水溶性有機溶剤ミストが前記密閉容器内部に噴霧されるように構成されている、
請求項５記載の基板洗浄装置。
【請求項９】
前記密閉容器は、その底部に溜まった前記水溶性有機溶剤を回収するための回収管を有する、
請求項６ないし８記載の基板洗浄装置。
【請求項１０】
前記密閉容器と前記水溶性有機溶剤ミスト供給管との接続部または前記水溶性有機溶剤ミスト供給管の所定の位置に、ミストトラップが設けられている、
請求項６ないし９のいずれかの項記載の基板洗浄装置。
【請求項１１】
前記噴霧ノズルを複数備えており、これらの噴霧ノズルから前記基板の表面全体に前記水溶性有機溶剤ミストが噴霧される、
請求項４ないし１０のいずれかの項記載の基板洗浄装置。
【請求項１２】
前記水溶性有機溶剤ミストの温度は、常温からその水溶性有機溶剤の沸点未満までの範囲内の温度である、
請求項１ないし１１のいずれかの項記載の基板洗浄装置。
【請求項１３】
前記水溶性有機溶剤ミストの粒径が、５０μｍ以下である、
請求項１ないし１２のいずれかの項記載の基板洗浄装置。
【請求項１４】
前記水溶性有機溶剤が、イソプロパノール、２−プロパノール、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノールまたはブチルアルコールのいずれか一つ、または一つ以上を混合したものである、
請求項１ないし１３のいずれかの項記載の基板洗浄装置。
【請求項１５】
前記不活性ガスが、窒素、アルゴンまたはヘリウムのいずれか一つ、または一つ以上を混合したものである、
請求項１ないし１４のいずれかの項記載の基板洗浄装置。
【請求項１６】
前記噴霧ノズルは、前記基板との距離が５ｍｍ以上６０ｍｍ以下となる位置から前記水溶性有機溶剤ミストを噴霧する、
請求項４ないし１５のいずれかの項記載の基板洗浄装置。
【請求項１７】
前記リンス供給手段による前記リンス液の噴射を開始する前に前記基板の表面を洗浄する洗浄手段をさらに有しており、
前記洗浄手段は、噴射口を有する洗浄ノズルと、その一端が前記洗浄ノズルと接続された処理液供給管および不活性ガス供給管と、を有しており、
前記洗浄ノズルは、その内部に、前記処理液と前記不活性ガスが同時に導かれることによって処理液滴を生成し、この処理液滴を前記不活性ガスによって前記噴射口から前記基板の表面に噴射する、
請求項１ないし１６のいずれかの項記載の基板洗浄装置。
【請求項１８】
前記リンス供給手段による前記リンス液の噴射を開始する前に前記基板の表面を洗浄する洗浄手段をさらに有しており、
前記洗浄手段は、噴射口を有する洗浄ノズルと、この洗浄ノズルに処理液を供給するための処理液供給管と、前記洗浄ノズルに超音波振動を与える超音波発振器部とを含んで構成される、
請求項１ないし１６のいずれかの項記載の基板洗浄装置。
【請求項１９】
前記洗浄手段は、さらに、前記基板に対する前記洗浄ノズルの位置を移動する移動手段を有する、
請求項１７または１８記載の基板洗浄装置。
【請求項２０】
前記処理液は、純水、水素水、オゾン水、電解イオン水、フッ酸水と純水からなる希フッ酸水、過酸化水素水、アンモニア水、アンモニア水と過酸化水素水と純水からなるＡＰＭ、塩酸水、塩酸水と過酸化水素水と純水からなるＨＰＭのいずれか一つ、または一つ以上を混合したものである、
請求項１７または１８記載の基板洗浄装置。
【請求項２１】
対象となる基板を保持した状態で当該基板を回転させる回転保持機構と、
前記基板の下表面にリンス液を噴射する第一のリンス供給部を有する下カップと、
水溶性有機溶剤を不活性ガスによってミスト化して水溶性有機溶剤ミストを生成するとともに、この水溶性有機溶剤ミストを前記基板の上表面に噴霧する噴霧ノズルと、
この噴霧ノズルが固定された噴霧ノズル固定プレートと、
前記基板に噴霧される液体の飛沫を防止する上カップと、を有しており、
前記下カップは、底面部と４つの側面部とを有する、蓋のない箱状の部材であり、
前記回転保持機構は、前記下カップの内部に設けられており、
前記噴霧ノズル固定プレートは、前記回転保持機構に保持された前記基板の上表面と向き合うように配置された薄板形状の部材であって鉛直方向の所定の範囲で移動可能に構成されており、  
前記上カップは、前記基板の上表面にリンス液を噴射する第二のリンス供給部を有し、一端側の開口面が前記下カップの側面部の内側形状と略同一とされ、他端側の開口面が前記噴霧ノズル固定プレートの周縁形状と略同一とされた筒形の部材であって鉛直方向の所定の範囲で移動可能に構成され、上側に移動させた際に、前記一端側の開口面が前記下カップの開口面と接して前記他端側の開口面が下側に移動させた前記噴霧ノズル固定プレートの周縁と接して前記下カップを密閉できるように構成されており、
前記噴霧ノズルは、水溶性有機溶剤供給管および不活性ガス供給管と接続されており、
前記水溶性有機溶剤供給管は、所定の位置で、前記不活性ガス供給管の内部に貫通接続されており、
前記水溶性有機溶剤供給管の前記不活性ガス供給管の内部に位置する部分は、前記不活性ガス供給管とその軸方向が共通であり、
前記噴霧ノズルは、前記不活性ガス供給管の前記一端に嵌め込むことができる形状の気液混合チップと、前記気液混合チップを前記不活性ガス供給管に固定するための、ドーム形状のノズルカバーとを備えており、
前記気液混合チップは、前記不活性ガス供給管から導かれた前記不活性ガスを前記ノズルカバーの内部に噴射する不活性ガス噴射孔と、前記水溶性有機溶剤供給管から導かれた前記水溶性有機溶剤を前記ノズルカバーの内部に噴射する水溶性有機溶剤噴射孔とを有しており、
前記ノズルカバーは、噴霧孔を有していて前記水溶性有機溶剤噴射孔から噴射された前記水溶性有機溶剤と前記不活性ガス噴射孔から噴射された前記不活性ガスとを混合することで前記水溶性有機溶剤ミストを生成し、この水溶性有機溶剤ミストを、前記噴霧孔から噴霧するように構成されている、
基板洗浄装置。
【請求項２２】
洗浄された基板を回転させながら、前記基板にリンス液を噴射するリンス工程と、
水溶性有機溶剤を不活性ガスによりミスト化して水溶性有機溶剤ミストを生成し、この水溶性有機溶剤ミストを、回転している前記基板に噴霧するミスト噴霧工程と、
前記ミスト噴霧工程の終了後、前記基板の回転を所定時間継続して前記基板をスピン乾燥させる乾燥工程と、を含み、
前記ミスト噴霧工程では、前記リンス工程が終了する所定時間前に開始して、前記基板の表面に付着したリンス液を前記リンス液の噴射が終了した時点で前記水溶性有機溶剤ミストと置換し、
前記乾燥工程は、前記水溶性有機溶剤ミストの噴霧が終了してから所定時間、前記基板を回転し続けることで、前記基板の表面に付着した前記水溶性有機溶剤ミストを除去する、
基板洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハやＬＣＤ等の基板の表面を乾燥させる、基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体素子や液晶素子を製造する場合、洗浄した基板を乾燥させる工程が含まれる。このような工程で用いられる方法としては、対象となる基板を水平方向に回転させ、その回転による遠心力によって基板上に付着している水滴を吹き飛ばすスピン乾燥方式が知られている。
このスピン乾燥方式において、純水による洗浄後のスピン乾燥時に、基板に対して液相の水溶性有機溶剤を供給したり（特許文献１参照）、蒸気化した水溶性有機溶剤を基板に吹き付けたりして（特許文献１，２参照）、基板に付着している純水と水溶性有機溶剤とを置換してからスピン乾燥を行う、水滴痕等を残さずに乾燥させるための技術が開発されている。
【特許文献１】特許第３４０２９３２号公報
【特許文献２】特開平６−３１０４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、基板に付着している純水と置換するための水溶性有機溶剤を液相のまま基板に提供した場合は、水溶性有機溶剤の消費量が非常に多くなり、また、蒸気化した水溶性有機溶剤を基板に吹き付ける場合は、水溶性有機溶剤の温度を沸点以上にしなければならないことから加熱設備が必要となり、コスト高となる。
【０００４】
本発明は、水溶性有機溶剤の消費量を抑えると共に、加熱設備を必要としない、基板の洗浄及びその後の乾燥を水滴痕がないように効率よく行うための技術を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、基板洗浄装置及び基板洗浄方法を提供する。
本発明の基板洗浄装置は、対象となる基板を回転保持機構に保持して回転させることで前記基板の表面に付着した水分を遠心力により除去する基板洗浄装置において、リンス液を前記基板の表面に噴射するリンス供給手段と、前記基板の表面に付着したリンス液と置換するための水溶性有機溶剤を不活性ガスを用いてミスト化した水溶性有機溶剤ミストを生成し、この水溶性有機溶剤ミストを前記基板の表面に噴霧する噴霧手段と、を有する装置である。
この基板洗浄装置では、ミスト化した水溶性有機溶剤を対象となる基板の表面に噴霧するので、ミスト化した水溶性有機溶剤が基板の表面に付着している水滴に溶け込み、その水滴の表面張力が減少する。これにより、基板の表面に付着しているリンス液を水溶性有機溶剤と効率よく置換することができ、水滴痕が残存することを防止することができる。また、水溶性有機溶剤を液相のまま吹き付ける場合と比べて、水溶性有機溶剤の消費量を抑えることができ、ランニングコストを低減することができる。また、加熱設備を必要としないため、イニシャルコストを抑えることができる。
【０００６】
前記噴霧手段は、より具体的には、前記リンス供給手段による前記リンス液の噴射が終了する所定時間前に、前記水溶性有機溶剤ミストの生成または噴霧を開始する。前記所定時間は、例えば、前記リンス液の噴射が終了する略１０秒前である。
【０００７】
前記回転保持機構は、より具体的には、前記噴霧手段による前記水溶性有機溶剤ミストの噴霧が終了してから所定時間、前記基板を回転させ続けることで、前記基板の表面に付着した前記水溶性有機溶剤ミストを該回転により生じる遠心力によって除去するように構成される。前記所定時間は、例えば、前記噴霧が終了して後、略２０秒経過した時間である。
【０００８】
前記噴霧手段は、例えば、前記水溶性有機溶剤ミストを前記基板の表面に噴霧するための噴霧ノズルと、その一端が前記噴霧ノズルと接続された水溶性有機溶剤供給管および不活性ガス供給管と、を有しており、前記水溶性有機溶剤供給管は、所定の位置で前記不活性ガス供給管の内部に貫通接続されており、前記水溶性有機溶剤供給管の前記不活性ガス供給管の内部に位置する部分は前記不活性ガス供給管とその軸方向が共通であり、前記噴霧ノズルは、前記不活性ガス供給管の前記一端に嵌め込むことができる形状の気液混合チップと、前記気液混合チップを前記不活性ガス供給管に固定するためのドーム形状のノズルカバーとを備えており、前記気液混合チップは、前記不活性ガス供給管から導かれた前記不活性ガスを前記ノズルカバーの内部に噴射する不活性ガス噴射孔と前記水溶性有機溶剤供給管から導かれた前記水溶性有機溶剤を前記ノズルカバーの内部に噴射する水溶性有機溶剤噴射孔とを有しており、前記ノズルカバーは、噴霧孔を有していて前記水溶性有機溶剤噴射孔から噴射された前記水溶性有機溶剤と前記不活性ガス噴射孔から噴射された前記不活性ガスとを混合することで前記水溶性有機溶剤ミストを生成し、この水溶性有機溶剤ミストを前記噴霧孔から噴霧するように構成されている。
なお、噴霧ノズルとしては、特許第２８６９６２０号公報に記載されたノズルを使用することができる。
【０００９】
前記噴霧手段は、水溶性有機溶剤ミストを生成する水溶性有機溶剤ミスト生成部と、生成された前記水溶性有機溶剤ミストを前記基板の表面に噴霧する噴霧ノズルと、前記水溶性有機溶剤ミスト生成部で生成された前記水溶性有機溶剤ミストを前記噴霧ノズルに導く水溶性有機溶剤ミスト供給管と、を有しており、前記水溶性有機溶剤ミスト生成部で生成した前記水溶性有機溶剤ミストを、前記噴霧ノズルから噴霧するように構成してもよい。
すなわち、水溶性有機溶剤ミストは、噴霧ノズル内で生成されず、水溶性有機溶剤ミスト生成部にて生成されるようにするのである。
【００１０】
この水溶性有機溶剤ミスト生成部は、密閉容器と、その内側に面するように設けられた密閉容器内噴霧ノズルと、を備えており、前記密閉容器は、その底部に水溶性有機溶剤が溜められており、前記密閉容器内噴霧ノズルは、サイフォン式の二流体ノズルであり、前記密閉容器の外側に位置する不活性ガス供給管と、前記密閉容器の底面近くから鉛直方向に伸びたサイフォン配管と接続されており、前記不活性ガス供給管から前記不活性ガスが前記密閉容器内噴霧ノズルに導かれると、前記底部に溜まっている前記水溶性有機溶剤が前記サイフォン配管によって吸い上げられ、前記密閉容器内噴霧ノズルから前記水溶性有機溶剤ミストが前記密閉容器内部に噴霧されるように構成することができる。
【００１１】
前記水溶性有機溶剤ミスト生成部は、また、密閉容器と、その内側に面するように設けられた密閉容器内噴霧ノズルと、を備えており、前記密閉容器は、その外側に位置する不活性ガス供給管に接続されており、前記密閉容器内噴霧ノズルは、一流体ノズルであって前記密閉容器の外側に位置する水溶性有機溶剤供給管に接続されており、前記水溶性有機溶剤供給管から前記水溶性有機溶剤が前記密閉容器内噴霧ノズルに導かれると、前記密閉容器内噴霧ノズルからミスト化された前記水溶性有機溶剤が前記密閉容器内部に噴霧されてこの密閉容器内で前記不活性ガス供給管から導かれた不活性ガスと混合され、前記水溶性有機溶剤ミストが生成されるものとしてもよい。
【００１２】
あるいは、前記水溶性有機溶剤ミスト生成部は、密閉容器と、その内側に面するように設けられた密閉容器内噴霧ノズルと、を備えており、前記密閉容器内噴霧ノズルは、液加圧式の二流体ノズルであって前記密閉容器の外側に位置する不活性ガス供給管および水溶性有機溶剤供給管と接続されており、前記不活性ガス供給管から前記不活性ガス、前記水溶性有機溶剤供給管から前記水溶性有機溶剤が、それぞれ前記密閉容器内噴霧ノズルに導かれると、前記密閉容器内噴霧ノズルから前記水溶性有機溶剤ミストが前記密閉容器内部に噴霧されるように構成してもよい。
【００１３】
前記密閉容器は、その底部に溜まった前記水溶性有機溶剤を回収するための回収管を有していてもよい。このようにすれば、余剰な水溶性有機溶剤を回収し、これを再利用することができるため、消費する水溶性有機溶剤の量を低減することができ、ランニングコストを抑えることができる。
【００１４】
本発明の基板洗浄装置には、前記密閉容器と前記水溶性有機溶剤ミスト供給管との接続部または前記水溶性有機溶剤ミスト供給管の所定の位置に、ミストトラップが設けられてもよい。ミストトラップを設けると、余剰な水溶性有機溶剤ミストを遮断することができ、消費する水溶性有機溶剤の量を低減することができる。
【００１５】
本発明の基板洗浄装置において、前記噴霧ノズルを複数備え、これらの噴霧ノズルから前記基板の表面全体に前記水溶性有機溶剤ミストが噴霧されるようにしてもよい。このようにすれば、基板の表面全体に万遍なく水溶性有機溶剤ミストを噴霧することができる。
【００１６】
前記水溶性有機溶剤ミストの温度は、常温からその水溶性有機溶剤の沸点未満までの範囲内の温度とすることができる。すなわち、水溶性有機溶剤を加熱設備等によって加熱する必要がないため、コストを抑えることができる。
【００１７】
前記水溶性有機溶剤ミストの粒径は、例えば５０μｍ以下のものである。このように水溶性有機溶剤ミストの粒径が非常に小さいので、水溶性有機溶剤ミストが基板の表面に付着している水滴に溶け込みやすく、基板の表面に付着しているリンス液を水溶性有機溶剤と効率よく置換することができる。
【００１８】
なお、前記水溶性有機溶剤は、イソプロパノール、２−プロパノール、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノールまたはブチルアルコールのいずれか一つ、または一つ以上を混合したものを用いることができる。
【００１９】
また、前記不活性ガスは、窒素、アルゴンまたはヘリウムのいずれか一つ、または一つ以上を混合したものを用いることができる。
【００２０】
前記噴霧ノズルは、前記基板との距離が５ｍｍ以上６０ｍｍ以下となる位置に設けられていてもよい。
【００２１】
本発明の基板洗浄装置は、さらに、前記リンス供給手段による前記リンス液の噴射を開始する前に前記基板の表面を洗浄する洗浄手段を有しており、前記洗浄手段は、噴射口を有する洗浄ノズルと、その一端が前記洗浄ノズルと接続された処理液供給管および不活性ガス供給管と、を有しており、前記洗浄ノズルは、その内部に、前記処理液と前記不活性ガスが同時に導かれることによって処理液滴を生成し、この処理液滴を前記不活性ガスによって前記噴射口から前記基板の表面に噴射するものとしてもよい。
このような基板洗浄装置によれば、処理液滴の衝撃波を基板に衝突させることで、基板を洗浄することができる。
【００２２】
本発明の基板洗浄装置は、さらに、前記リンス供給手段による前記リンス液の噴射を開始する前に前記基板の表面を洗浄する洗浄手段を有しており、前記洗浄手段は、噴射口を有する洗浄ノズルと、この洗浄ノズルに処理液を供給するための処理液供給管と、前記洗浄ノズルに超音波振動を与える超音波発振器部とを含んで構成してもよい。つまり、超音波洗浄を行うようにしてもよい。
【００２３】
前記洗浄手段は、さらに、前記基板に対する前記洗浄ノズルの位置を移動する移動手段を有していてもよい。このようにすれば、移動手段によって洗浄ノズルの位置を移動させながら、基板の洗浄を行うことができるため、基板全体を洗浄することができる。
【００２４】
なお、前記処理液は、純水、水素水、オゾン水、電解イオン水、フッ酸水と純水からなる希フッ酸水、過酸化水素水、アンモニア水、アンモニア水と過酸化水素水と純水からなるＡＰＭ、塩酸水、塩酸水と過酸化水素水と純水からなるＨＰＭのいずれか一つ、または一つ以上を混合したものを用いることができる。
【００２５】
本発明の提供する他の基板処理装置は、対象となる基板を保持した状態で当該基板を回転させる回転保持機構と、前記基板の下表面にリンス液を噴射する第一のリンス供給部を有する下カップと、水溶性有機溶剤を不活性ガスによってミスト化して水溶性有機溶剤ミストを生成するとともに、この水溶性有機溶剤ミストを前記基板の上表面に噴霧する噴霧ノズルと、この噴霧ノズルが固定された噴霧ノズル固定プレートと、前記基板に噴霧される液体の飛沫を防止する上カップと、を有しており、前記下カップは、底面部と４つの側面部とを有する、蓋のない箱状の部材であり、前記回転保持機構は、前記下カップの内部に設けられており、前記噴霧ノズル固定プレートは、前記回転保持機構に保持された前記基板の上表面と向き合うように配置された薄板形状の部材であって鉛直方向の所定の範囲で移動可能に構成されており、前記上カップは、前記基板の上表面にリンス液を噴射する第二のリンス供給部を有し、一端側の開口面が前記下カップの側面部の内側形状と略同一とされ、他端側の開口面が前記噴霧ノズル固定プレートの周縁形状と略同一とされた筒形の部材であって鉛直方向の所定の範囲で移動可能に構成され、上側に移動させた際に、前記一端側の開口面が前記下カップの開口面と接して前記他端側の開口面が下側に移動させた前記噴霧ノズル固定プレートの周縁と接して前記下カップを密閉できるように構成されており、前記噴霧ノズルは、水溶性有機溶剤供給管および不活性ガス供給管と接続されており、前記水溶性有機溶剤供給管は、所定の位置で、前記不活性ガス供給管の内部に貫通接続されており、前記水溶性有機溶剤供給管の前記不活性ガス供給管の内部に位置する部分は、前記不活性ガス供給管とその軸方向が共通であり、前記噴霧ノズルは、前記不活性ガス供給管の前記一端に嵌め込むことができる形状の気液混合チップと、前記気液混合チップを前記不活性ガス供給管に固定するための、ドーム形状のノズルカバーとを備えており、前記気液混合チップは、前記不活性ガス供給管から導かれた前記不活性ガスを前記ノズルカバーの内部に噴射する不活性ガス噴射孔と、前記水溶性有機溶剤供給管から導かれた前記水溶性有機溶剤を前記ノズルカバーの内部に噴射する水溶性有機溶剤噴射孔とを有しており、前記ノズルカバーは、噴霧孔を有していて前記水溶性有機溶剤噴射孔から噴射された前記水溶性有機溶剤と前記不活性ガス噴射孔から噴射された前記不活性ガスとを混合することで前記水溶性有機溶剤ミストを生成し、この水溶性有機溶剤ミストを、前記噴霧孔から噴霧するように構成されている装置である。
【００２６】
本発明の基板洗浄方法は、洗浄された基板を回転させながら、前記基板にリンス液を噴射するリンス工程と、水溶性有機溶剤を不活性ガスによりミスト化して水溶性有機溶剤ミストを生成し、この水溶性有機溶剤ミストを、回転している前記基板に噴霧するミスト噴霧工程と、前記ミスト噴霧工程の終了後、前記基板の回転を所定時間継続して前記基板をスピン乾燥させる乾燥工程と、を含み、前記ミスト噴霧工程では、前記リンス工程が終了する所定時間前に開始して、前記基板の表面に付着したリンス液を前記リンス液の噴射が終了した時点で前記水溶性有機溶剤ミストと置換し、前記乾燥工程は、前記水溶性有機溶剤ミストの噴霧が終了してから所定時間、前記基板を回転し続けることで、前記基板の表面に付着した前記水溶性有機溶剤ミストを除去する、基板洗浄方法である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、加熱設備を必要とせず、スピン乾燥前に基板に付着しているリンス液と置換するための水溶性有機溶剤の消費量を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
［第一実施形態］
本実施形態の基板洗浄装置１は、対象となる基板Ａを洗浄して乾燥するための装置であり、図１で示すように、処理室１０と、洗浄手段２０とを有している。
【００２９】
まず、処理室１０について説明する。
処理室１０は、その内部で、処理対象となる基板Ａの清浄・乾燥を行うためのものである。この処理室１０は、下カップ３０、回転保持部４０、噴霧ノズル固定プレート５０、および上カップ６０を有している。
【００３０】
下カップ３０は、底面部分と４つの側面部分とを有する、蓋のない箱状の部材であり、各側面部分の上端は、対向する側面に向かって少し延設された形状となっている。この延設部３０ａの底面側の面には、密閉度を上げるためのゴム３９が設けられている。この下カップ３０は、後述する回転保持部４０に保持された基板Ａの裏側に純水を噴射するための第一の純水リンス供給部３１を有している。
【００３１】
第一の純水リンス供給部３１は、下カップ３０の側面部分の所定の位置に、下カップ３０内側に面するように設けられた第一の純水リンス供給ノズル３２と、第一の純水リンス供給管３３と、第一の純水リンス供給弁３４と、を有している。
第一の純水リンス供給ノズル３２によるリンスの噴射は、第一の純水リンス供給弁３４を開くことによって開始される。また、第一の純水リンス供給ノズル３２によるリンスの噴射の開始および終了は、図示しない第一リンス制御手段によって行われる。
下カップ３０の底部には、基板洗浄装置１の稼働時に下カップ３０の底部に溜まるＩＰＡや処理液等を処理室外に吸引するためのドレイン管３７が接続されている。
【００３２】
回転保持部４０は、処理対象となる基板Ａを固定するとともに、基板Ａを、固定した状態で水平方向に回転させるためのものである。
この回転保持部４０は、下カップ３０の底面部分の略中央に立設された円柱状の支柱４１と、この支柱４１の上部に、この支柱４１を軸として回転可能に設けられた回転部４２と、を有している。回転部４２は、支柱４１に回転可能に取り付けられた円筒部材４３と、チャックアーム４４と、チャックピン４５と、を有する。円筒部材４３は、底がないが蓋を有しており、その内径が、支柱４１の外径よりも少し大きく構成されており、支柱４１の上部に、これを軸として回転可能に取り付けられている。この円筒部材４３の回転は、図示しない回転保持制御手段によって制御される。
【００３３】
チャックアーム４４は、細い直方体とされた二つのアーム部材４４ａ，４４ｂからなる略Ｌ字状の部材であり、一方のアーム部材４４ａの端部は、他方のアーム部材４４ｂの端部が回転部４２の上方に位置するように、回転部４２の側面に貫通接続されている。この一方のアーム部材４４ａの長さは、図示しない回転保持制御手段により、所定の範囲で調整できるように構成されている。
【００３４】
本実施形態の基板洗浄装置１は、このチャックアーム４４を４本有しており、各チャックアーム４４は、互いに所定の間隔をあけて設けられている。
各チャックアーム４４の、他方のアーム部材４４ｂの端部には、チャックピン４５が取り付けられている。チャックピン４５は、断面略コ字形のクリップ部材であり、平行に向かい合う上側の小板部分４５ａと下側の小板部分４５ｂと、この二つの小板をつなぐ板部分４５ｃと、を有する。下側の小板部分４５ｂは、上側の小板部分４５ａよりも少し大きくなっており、処理対象となる基板Ａを乗せることができるようになっている。そして、各チャックピン４５に基板Ａの周縁部を挟み込むことで、処理対象となる基板Ａを保持することができるようになっている。
【００３５】
噴霧ノズル固定プレート５０は、回転保持部４０に固定された基板Ａに水溶性有機溶剤であるイソ・プロピル・アルコール（以下、「ＩＰＡ」とする。）ミストを噴霧するための噴霧ノズル５１を備えるものである。
この噴霧ノズル固定プレート５０は、ミストを噴霧するための噴霧ノズル５１を複数備えた薄板形状のものである。この噴霧ノズル固定プレート５０は、その中心が支柱４１の軸線上に位置するように配置されており、回転保持部４０に保持された基板と噴霧ノズル５１の噴射孔が設けられた面とが向き合うように配置されている。この噴霧ノズル５１の噴射孔が設けられた面の縁部には、密閉度を上げるためのゴム３９が設けられている。
【００３６】
噴霧ノズル固定プレート５０の大きさは、対象となる基板よりも大きく、下カップ３０の底面部分よりも小さく構成されている。この噴霧ノズル固定プレート５０は、図示しないプレート制御手段によって、所定の範囲で上下動するように構成されており、その初期位置は、上昇させた位置となっている。
【００３７】
噴霧ノズル５１は、不活性ガスである窒素（以下、「Ｎ２」とする。）ガス供給部５２と、ＩＰＡ供給部５３と接続されており、Ｎ２ガス供給部５２から供給されるＮ２ガスと、ＩＰＡ供給部５３から供給されるＩＰＡを混合してＩＰＡミストを生成し、噴霧するものである。
【００３８】
Ｎ２ガス供給部５２は、Ｎ２ガスレギュレータ５２１、Ｎ２ガス供給弁５２２、Ｎ２ガス圧力計５２３、Ｎ２ガス流量計５２４、Ｎ２ガスフィルタ５２５、及び、Ｎ２ガス供給管５２６、を有する。
【００３９】
ＩＰＡ供給部５３は、加圧タンクＮ２ガスレギュレータ５３１、加圧タンクＩＰＡ供給弁５３２、加圧タンク圧抜弁５３３、加圧タンクＮ２ガス供給弁５３４、加圧タンクＩＰＡ供給管５３５、ＩＰＡ加圧タンク５３６、加圧タンク圧抜管５３７、加圧タンクＮ２ガス供給管５３８、ＩＰＡ供給弁５３９、ＩＰＡ流量計５４０、ＩＰＡフィルタ５４１、及び、ＩＰＡ供給管５４２、を有する。
【００４０】
噴霧ノズル５１には、また、図２に示すように、気液混合チップ５５およびノズルカバー５６が設けられている。気液混合チップ５５は、図３に示すように、Ｎ２ガス供給管５２６の内部に隙間なく嵌め込むことができる薄板形状チップであり、その軸線方向に貫通した一つのＩＰＡ噴射孔５５ａと、複数のＮ２ガス噴射孔５５ｂとを有している。ＩＰＡ噴射孔５５ａは、図３に示すように、その略中央に設けられており、複数のＮ２ガス噴射孔５５ｂは、このＩＰＡ噴射孔５５ａを囲むようにして、所定の間隔をあけて設けられている。
【００４１】
ノズルカバー５６は、気液混合チップ５５の各噴射孔から噴射されるＩＰＡとＮ２ガスを混合して、ＩＰＡミストを発生し、噴霧するものである。このノズルカバー５６は、気液混合チップ５５の嵌め込まれたＮ２ガス供給管５２６の外側に取り付けられており、ミスト化したＩＰＡミスト噴射孔５６ａを有している。
【００４２】
Ｎ２ガス供給管５２６およびＩＰＡ供給管５４２は、図２に示すように、噴霧ノズル５１に接続されている。
すなわち、ＩＰＡ供給管５４２は、Ｎ２ガス供給管５２６の軸方向に直交するようにして、その内部に貫通されている。そして、ＩＰＡ供給管５４２の先端は、気液混合チップ５５のＩＰＡ噴射孔５５ａに接続されている。また、Ｎ２ガス供給管５２６の先端は、気液混合チップ５５に接続されている。
【００４３】
この噴霧ノズル５１によるＩＰＡミストの噴霧するためには、加圧タンク圧抜弁５３３を閉じ、加圧タンクＮ２ガス供給弁５３４を開いて、加圧タンクＮ２ガスレギュレータ５３１によって調整された圧力で、ＩＰＡ液で満たされたＩＰＡ加圧タンク５３６を加圧する。この状態で、ＩＰＡ供給弁５３９と、Ｎ２ガス供給弁５２２とを開く。ＩＰＡ供給弁５３９を開くことによって、加圧タンクＮ２ガスレギュレータ５３１によってその圧力が調整されたＩＰＡが、ＩＰＡ供給管５４２を通じて噴霧ノズル５１内の気液混合チップ５５に導かれる。また、Ｎ２ガス供給弁５２２を開くことによって、Ｎ２ガスレギュレータ５２１によってその圧力が調整された圧力のＮ２ガスが、Ｎ２ガス供給管５２６を通じて噴霧ノズル５１内の気液混合チップ５５に導かれる。
【００４４】
気液混合チップ５５に導かれたＩＰＡまたはＮ２ガスは、それぞれＩＰＡ噴射孔５５ａまたはＮ２ガス噴射孔５５ｂからノズルカバー５６内に噴射されて衝突してミスト化され、ＩＰＡミストとなる。このＩＰＡミストは、ＩＰＡミスト噴射孔５６ａから外部に噴射され、基板Ａの表面に噴霧される。
以上の噴霧ノズル５１からのミストの噴霧の開始および停止は、図示しないプレート制御手段によって制御される。
【００４５】
上カップ６０は、基板Ａに純水を吹き付けると共に、本基板洗浄装置１の稼働時に基板Ａに吹き付けられる液体の飛沫を防止するためのものである。この上カップ６０は、一方の開口部６０ａよりも他方の開口部６０ｂがすぼまった形状の筒形の部材であり、一方の開口部６０ａは、下カップ３０の底面部分よりも少し小さい大きさとされており、外側に向かって少し延設された形状となっている。この一方の開口部６０ａの他方の開口部６０ｂ側の面には、密閉度を上げるためのゴム３９が設けられている。
他方の開口部６０ｂは、噴霧ノズル固定プレート５０の噴霧ノズル５１が設けられた面と略同一の大きさにされており、その端部は、内側に向かって少し延設された形状となっている。この他方の開口部６０ｂの一方の開口部６０ａ側でない面にも、密閉度を上げるためのゴム３９が設けられている。
【００４６】
この上カップ６０は、初期状態において、一方の開口部６０ａを下カップ３０の底面部分に接するようにして、下カップ３０の内側に設けられている。
そして、図示しない上カップ制御手段によって、図１のように、下カップ３０の側面部分の上端の延設部分３０ａと、下カップ３０の一方の開口部６０ａとが接し、かつ下側に移動させた状態の噴霧ノズル固定プレート５０の周縁と、下カップ３０の他方の開口部６０ｂとが接する位置まで移動させることができるようになっている。この際、上述のように、ゴム３９同士が接触するようになっているため、処理室１０を密閉することができる。
【００４７】
上カップ６０は、回転保持部４０に保持された基板Ａの表側に純水を噴射するための、第二の純水リンス供給部６１を有している。
この第二の純水リンス供給部６１は、上カップ６０の所定の位置に、下カップ３０内側に面するように設けられた第二の純水リンス供給ノズル６２と、第二の純水リンス供給管６３と、第二の純水リンス供給弁６４と、を有している。
この第二の純水リンス供給ノズル６２によるリンスの噴射は、第二の純水リンス供給弁６４を開くことによって開始される。また、この第二の純水リンス供給ノズル６２によるリンスの噴射の開始および終了は、図示しない第二リンス制御手段によって行われるようになっている。
第二の純水リンス供給ノズル６２は、上カップ６０を上側に移動させた際、基板の中央部に向かって純水リンスを噴射でき、かつ、その噴射が後述の洗浄手段に干渉されないような位置に設けられている。
以上の上カップ６０は、初期状態において、下側に移動させた状態となっている。
【００４８】
以上の下カップおよび上カップの所定の位置には、気水分離器接続口３６が設けられており、処理室１０は、図示しない気水分離器と接続されている。
基板洗浄装置１の稼働時に処理室１０内に噴霧された余剰なＩＰＡミストは、この気水分離器に導かれ、気体と液体とに分離されて、排気および廃液されるようになっている。
【００４９】
次に、洗浄手段２０について、説明する。
この洗浄手段２０は、ノズルアーム７０と、このノズルアーム７０に取り付けられた二流体ジェット洗浄用ノズル８０と、を有する。
ノズルアーム７０は、処理室１０の外側に、処理室１０と隣り合うようにして立設された軸部材７１と、その一端が、軸部材７１に連結されたアーム部材７２と、を有している。
【００５０】
アーム部材７２は、水平方向に、かつ、軸部材７１の軸線方向にスライド可能な状態で、軸部材７１と連結されている。このアーム部材７２の他端には、二流体ジェット洗浄用ノズル８０が取り付けられている。また、アーム部材７２は、所定の範囲でその長さを調整できるように構成されている。以上のようなノズルアーム７０の動作は、図示しない洗浄用ノズル制御手段によって制御される。
【００５１】
二流体ジェット洗浄用ノズル８０は、不活性ガスであるＮ２ガスを供給するＮ２ガス供給部８１と、処理液であるオゾン水を供給するオゾン水供給部８２と接続されており、Ｎ２ガス供給部８１から供給されるＮ２ガスと、オゾン水供給部８２から供給されるオゾン水を混合し、これを噴射するものである。
なお、本実施形態では、噴射されるＩＰＡミストの粒径は、５０μｍ以下となるように構成されている。
【００５２】
Ｎ２ガス供給部８１は、Ｎ２ガスレギュレータ８１１、Ｎ２ガス供給弁８１２、Ｎ２ガス圧力計８１３、Ｎ２ガス流量計８１４、Ｎ２ガスフィルタ８１５、および、Ｎ２ガス供給管８１６、を有する。
【００５３】
オゾン水供給部８２は、加圧タンクＮ２ガスレギュレータ８２１と、加圧タンクオゾン水供給弁８２２と、加圧タンク圧抜弁８２３と、加圧タンクＮ２ガス供給弁８２４と、加圧タンクオゾン水供給管８２５と、オゾン水加圧タンク８２６と、加圧タンク圧抜管８２７と、加圧タンクＮ２ガス供給管８２８と、オゾン水供給弁８２９と、オゾン水供給管８３０と、オゾン水流量計８３１と、オゾン水フィルタ８３２と、を有する。
【００５４】
Ｎ２ガス供給管８１６および加圧タンクオゾン水供給管８２５は、図１に示すように、二流体ジェット洗浄用ノズル８０に接続されている。
この二流体ジェット洗浄用ノズル８０により、二流体ジェットを噴射するには、加圧タンク圧抜弁８２３を閉じ、加圧タンクＮ２ガス供給弁８２４を開いて、加圧タンクＮ２ガスレギュレータ８２１によって調整された圧力で、オゾン水で満たされたオゾン水加圧タンク８２６を加圧する。この状態で、オゾン水供給弁８２９と、Ｎ２ガス供給弁８１２とを開く。
【００５５】
オゾン水供給弁８２９を開くことによって、加圧タンクＮ２ガスレギュレータ８２１によってその圧力が調整されたオゾン水が、オゾン水供給管８３０を通じて二流体ジェット洗浄用ノズル８０に導かれる。二流体ジェット洗浄用ノズル８０は、導かれたＮ２ガスとオゾン水とを混合し、外部に噴射する。
二流体ジェット洗浄用ノズル８０からの二流体ジェットの噴射の開始および停止は、図示しない洗浄用ノズル制御手段によって制御される。
以上のように構成される洗浄手段２０は、初期状態において、一番上に移動させた状態となっている。
【００５６】
［洗浄・乾燥の手順］
次に、この基板洗浄装置１による、対象となる基板Ａを洗浄し、その後、基板Ａを乾燥する手順を説明する。
【００５７】
この基板洗浄装置１で、基板Ａを洗浄するにあたっては、基板Ａを図示しない搬送手段によって各チャックピン４５に載せ、チャックアーム４４の長さを図示しない回転制御手段によって調整して挟み込み、基板Ａを回転保持部４０に固定する。
基板Ａの固定が完了すると、図示しない上カップ制御手段が、図１に示すように上カップ６０を上昇させる。そして、第一リンス制御手段が、上カップ６０が上昇したと同時に下カップ３０の第一の純水リンス供給弁３４を開き、基板Ａの裏側中央部に向けて純水を噴射を開始する。
また、上カップ６０が上昇すると、回転保持制御手段は、回転部４２の回転を開始し、回転数を６００ｒｐｍで基板Ａを回転させる。
【００５８】
次に、図示しない洗浄用ノズル制御手段によってノズルアーム７０を操作し、下カップ３０の外側上方にある二流体ジェット洗浄用ノズル８０を、そのノズル噴射口が、最も近い基板Ａの一端部の鉛直線上になる位置まで水平方向に移動させ、それからノズル噴射口と基板Ａとの距離が５ｍｍ以上６０ｍｍ以下、例えば２０ｍｍとなるように、二流体ジェット洗浄用ノズル８０を下降させる。
その後、図示しない洗浄用ノズル制御手段は、二流体ジェット噴射を開始すると共に、二流体ジェット洗浄用ノズル８０を基板Ａの一端部から他端部の間を往復するように水平方向に移動させる。
【００５９】
二流体ジェット噴射による洗浄が終了すると、洗浄用ノズル制御手段は、二流体ジェット洗浄用ノズル８０を初期状態の高さまで上昇させ、それから初期状態の位置まで水平方向に移動させる。
【００６０】
また、二流体ジェット噴射による洗浄が終了すると、上カップ制御手段は、第二の純水リンス供給弁６４を開き、基板表面の中央に向けて純水を噴射する、上側純水リンスを開始する。
なお、基板Ａの回転および下側純水リンスは、継続して行われている。
【００６１】
そして、この上側および下側純水リンスが終了する所定時間前、例えば略１０秒前になると、プレート制御手段は、噴霧ノズル固定プレート５０を下降させ、上述のように圧力弁等を操作して、噴霧ノズル５１にＩＰＡとＮ２ガスを導き、噴霧ノズル５１内にてミスト化されたＩＰＡを、基板Ａの表面に噴霧を開始する。
なお、本実施形態では、噴霧ノズル５１が複数設けられているため、ＩＰＡミストを、基板の表面全域に噴霧することができる。
【００６２】
その後、上側および下側純水リンスが終了すると、回転制御手段は、基板Ａの回転数を２０００ｒｐｍに上げる。このとき、噴霧ノズル５１からのミスト化したＩＰＡ噴霧は継続して行われているが、所定時間経過後、プレート制御手段は、噴霧を終了する。
基板Ａの表面に噴霧されたＩＰＡミストは、基板Ａの表面に付着しているリンス液の水滴に溶け込み、その水滴の表面張力を減らす。すなわち、基板Ａの表面に付着しているリンス液を水溶性有機溶剤と置換されることとなる。
その後、基板Ａの回転を所定時間、例えば２０秒継続し、基板Ａをスピン乾燥させる。
下カップ３０の底部に溜まった液体は、ドレイン管３７に吸引される。
【００６３】
回転制御手段は、所定の時間後に、基板Ａの回転を終了する。これにより、スピン乾燥は終了する。
基板Ａの回転の終了と共に、プレート制御手段は噴霧ノズル固定プレート５０を上昇させ、上カップ制御手段は上カップ６０を下降させる。
その後、回転制御手段は、チャックアーム４４を伸ばし、基板Ａを開放する。この基板は、図示しない搬送手段により移動される。
【００６４】
以上のように、本実施形態の基板洗浄装置によれば、細かい粒子のＩＰＡミストを基板の表面に噴霧するため、基板の表面に付着した水滴を効率よくＩＰＡに置換することができ、水滴痕が残存することを防止することができる。
また、水溶性有機溶剤を液相のまま吹き付ける場合と比べて、水溶性有機溶剤の消費量を抑えることができ、ランニングコストを低減することができる。また、加熱設備を必要としないため、イニシャルコストを抑えることができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、水溶性有機溶剤としてイソプロピルアルコールを使用するものとして説明したが、水溶性有機溶剤は、イソプロパノール、２−プロパノール、エタノール、メタノールまたはブチルアルコールのいずれか一つ、または一つ以上を混合したものを用いることができる。
また、不活性ガスとして窒素を使用するものとして説明したが、アルゴンまたはヘリウムのいずれか一つ、または一つ以上を混合したものを用いることができる。
また、処理液として水素水を使用するものとして説明したが、純水、オゾン水、電解イオン水、フッ酸水と純水からなる希フッ酸水、過酸化水素水、アンモニア水、アンモニア水と過酸化水素水と純水からなるＡＰＭ、塩酸水、塩酸水と過酸化水素水と純水からなるＨＰＭのいずれか一つ、または一つ以上を混合したものを用いることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、図示しない洗浄用ノズル制御手段によってノズルアーム７０を操作し、下カップ３０の外側上方にある二流体ジェット洗浄用ノズル８０を、そのノズル噴射口が、最も近い基板Ａの一端部の鉛直線上になる位置まで水平方向に移動させ、それからノズル噴射口と基板Ａとの距離が略２０ｍｍとなるように、二流体ジェット洗浄用ノズル８０を下降させるものとしたが、これに限られず、洗浄用ノズルによって基板を洗浄できるように操作できればよい。
【００６７】
また、回転部の回転数は、上述した回転数に限られない。また、上カップ６０や噴霧ノズル固定プレート５０の上下移動や、純水リンスの開始または停止等は、手動で行ってもよい。
【００６８】
＜変形例１＞
基板洗浄装置１による作用効果は、上述した構成のほか、その一部の構成を変形することによっても得られる。以下、構成の一部を変形した基板洗浄装置について説明する。
本変形例の基板洗浄装置は、第一実施形態の基板洗浄装置１と、その基本的な構成を共通にするが、洗浄手段２０のノズルアーム７０の先端に取り付けられているノズルが、二流体ジェット洗浄用ノズル８０ではなく、図４に示した超音波洗浄ノズル９０である点で異なる。すなわち、本変形例においては、Ｎ２ガスの代わりに超音波を用いて基板Ａの洗浄を行うようにしている。
【００６９】
この超音波洗浄ノズル９０は、図４のように、超音波発振器部９１、オゾン水供給部９２に接続されており、オゾン水供給部９２から供給されるオゾン水の液滴の衝撃波を基板Ａの表面に噴射する超音波洗浄を行うものである。
超音波発振器部９１は、超音波を発振する超音波発振器９３と、発振した超音波を超音波ノズルに伝える電気配線９４とを含んで構成される。オゾン水供給部９２は、オゾン水供給弁９５と、オゾン水流量計９６と、オゾン水フィルタ９７と、オゾン水供給管９８とを含んで構成される。
【００７０】
超音波洗浄ノズル９０は、内蔵の超音波振動子９０ａが電気配線９４を通じて超音波発振器９３に接続されている。超音波洗浄ノズル９０にはまた、オゾン水供給管９８が接続されている。
【００７１】
この超音波洗浄ノズル９０を用いて、基板Ａの超音波洗浄を行うには、まず、所定の指示信号により、オゾン水供給弁９５を開く。これによって、所定の圧力でオゾン水がオゾン水供給管９８を通じて超音波洗浄ノズル９０に導かれる。また、超音波発振器９３から超音波を発振させ、超音波洗浄ノズル９０内の超音波振動子９０ａを発振させる。超音波洗浄ノズル９０は、オゾン水を外部に噴射する。
【００７２】
＜変形例２＞
基板洗浄装置の他の変形例について説明する。
本変形例における基板洗浄装置は、第一実施形態の基板洗浄装置１と、その基本的な構成を共通にするが、洗浄手段２０のノズルアーム７０の先端に取り付けられているノズルが、二流体ジェット洗浄用ノズル８０ではなく、オゾン水リンスノズル１００である点で異なる。すなわち、本変形例の洗浄手段においては、Ｎ２ガス等は用いられない。
【００７３】
このオゾン水リンスノズル１００は、図５のように、オゾン水供給部１０１と接続されており、オゾン水供給部１０１から供給されるオゾン水を、噴射して基板Ａの洗浄を行うものである。
オゾン水供給部１０１は、オゾン水供給弁１０２と、オゾン水流量計１０３と、オゾン水フィルタ１０４と、オゾン水供給管１０５と、を有し、オゾン水供給管１０５は、オゾン水リンスノズル１００に接続されている。
【００７４】
このオゾン水リンスノズル１００により洗浄を行うには、オゾン水供給弁１０２を開く。これによって、所定の圧力でオゾン水がオゾン水供給管１０５を通じてオゾン水リンスノズル１００に導かれ、オゾン水リンスノズル１００は、その噴射口からオゾン水を外部に噴射する。
【００７５】
［第二実施形態］
本発明の第二実施形態を説明する。
本実施形態における基板洗浄装置は、第一実施形態の基板洗浄装置１と、噴霧ノズル５１から噴霧するＩＰＡミストの発生方法において異なる。
すなわち、上述の実施形態においては、Ｎ２ガス供給部５２から供給されるＮ２ガスとＩＰＡ供給部５３から供給されるＩＰＡとを、噴霧ノズル５１内で混合してＩＰＡミストを発生させるのに対し、本実施形態では、図６および図７に示す密閉容器１１０内でＩＰＡミストを発生させ、これを噴霧ノズル２０１に導き、噴射するものである。
【００７６】
この密閉容器１１０は、その側面に、内側に面するように設けられた噴霧ノズル１１１と、噴霧ノズル１１１の上方に設けられたミスト孔１１２と、を有する。
噴霧ノズル１１１は、密閉容器１１０の外側に位置するＮ２ガス供給管１１３と、密閉容器１１０の底面近くから鉛直方向に伸びたサイフォン配管１１４と接続されている。
【００７７】
ミスト孔１１２は、密閉容器１１０内で発生したＩＰＡミストを密閉容器１１０の外に逃がすための孔であり、噴霧ノズル２０１と接続されているＩＰＡミスト供給管１１５と、接続されている。
密閉容器１１０内には、ミスト孔１１２を囲むようにしてミストトラップ１１６が設けられている。また、ＩＰＡミスト供給管１１５の所定の位置にも、ミストトラップ１１７が設けられている。このミストトラップ１１７と噴霧ノズル２０１との間には、ＩＰＡミスト供給弁１１８が設けられている。
また、密閉容器１１０の底部には、密閉容器１１０内に溜まったＩＰＡを吸引するためのドレイン管１１９が接続されている。
【００７８】
次に、この密閉容器１１０内でＩＰＡミストを発生させ、噴霧ノズル２０１に導かれる過程について説明する。
密閉容器１１０内部は、図中に示さないＩＰＡ供給管から、サイフォン配管１１４の開放端側が水没する水位までＩＰＡを供給した状態となっている。
この状態で、ＩＰＡミスト供給弁１１８と、Ｎ２ガス供給弁１２０とを開く。Ｎ２ガス供給弁１２０を開くと、Ｎ２ガス供給管１１３からＮ２ガスが密閉容器１１０内部に供給され、噴霧ノズル１１１から密閉容器１１０内に向けて噴射される。このようにすると、密閉容器１１０の底部に溜まっているＩＰＡがサイフォン配管１１４によって吸い上げられ、噴霧ノズル１１１からＩＰＡミストが噴霧される。
このようにＩＰＡミストを噴霧することで、密閉容器１１０内がＩＰＡミストで充満すると、ＩＰＡミストは、ミスト孔１１２を介してＩＰＡミスト供給管１１５から噴霧ノズル２０１に導かれる。
【００７９】
以上のように、ＩＰＡミストは、噴霧ノズル内で生成されず、噴霧ノズルの外部で生成されたＩＰＡミストを噴霧ノズルに導き、これを基板Ａに噴霧するように構成することもできる。
【００８０】
なお、噴霧ノズル１１１から噴霧されるＩＰＡミストのうち、余剰のＩＰＡミストは、密閉容器１１０内のミストトラップ１１６およびＩＰＡミスト供給管１１５内のミストトラップ１１７によって除去される。このように除去されたＩＰＡミストは、再び密閉容器１１０の底部に溜まるため、これを循環して使用することができる。すなわち、消費する水溶性有機溶剤の量を低減することができ、ランニングコストを抑えることができる。
【００８１】
［第三実施形態］
本発明の第三実施形態を説明する。
本実施形態における基板洗浄装置は、第二実施形態の基板洗浄装置４、密閉容器内におけるＩＰＡミストの発生方法において異なる。
本実施形態の密閉容器１３０は、図８に示すように、その側面に、内側に面するように設けられた噴霧ノズルを有する点で、第二実施形態と共通するが、本実施形態の噴霧ノズル１３１は、密閉容器１３０の外側に位置するＩＰＡ供給管１３２に接続されている点で相違する。また、密閉容器１３０は、その外側に位置するＮ２ガス供給管１３３に接続されている点で相違する。
【００８２】
次に、この密閉容器１３０内でＩＰＡミストを発生させ、噴霧ノズル２０１に導かれる過程について説明する。
まず、図示しないＩＰＡ供給弁を開く。ＩＰＡ供給弁を開くと、ＩＰＡ供給管１３２からＩＰＡが噴霧ノズル１３１に供給され、噴霧ノズル１３１からミスト化されたＩＰＡが密閉容器１３０内に向けて噴射される。このようにして、密閉容器１３０内をミストで充満させた状態で、図示しないＮ２ガス供給弁を開き、Ｎ２ガス供給管１３３から密閉容器１３０内部にＮ２ガスを導く。これにより、密閉容器１３０内で、ミストとＮ２ガスの混合気が生成される。この混合気は、ミスト孔１１２を介してＩＰＡミスト供給管１１５から噴霧ノズル２０１に導かれる。
【００８３】
［第四実施形態］
本発明の第四実施形態を説明する。
本実施形態における基板洗浄装置は、第三実施形態の基板洗浄装置と、密閉容器内におけるＩＰＡミストの発生方法において異なる。
本実施形態の密閉容器１４０は、図９に示すように、その側面に、内側に面するように設けられた噴霧ノズル１４１を有しており、密閉容器１４０の外側に位置するＩＰＡ供給管１４２に接続されている点で共通するが、噴霧ノズル１４１がＮ２ガス供給管１４３にも接続されている点で相違する。すなわち、本実施形態の噴霧ノズル１４１には、ＩＰＡだけでなく、Ｎ２ガスが供給されるようになっている。
【００８４】
次に、この密閉容器１４０内でＩＰＡミストを発生させ、噴霧ノズル２０１に導かれる過程について説明する。
まず、図示しないＩＰＡ供給弁と、図示しないＮ２ガス供給弁とを開く。これにより、ＩＰＡ供給管１４２からＩＰＡが、Ｎ２ガス供給管１４３からＮ２ガスが、噴霧ノズル１４１に導かれ、噴霧ノズル１４１内でＩＰＡミストが生成され、噴霧ノズル１４１から密閉容器１４０内に向けて噴射される。このようにしてＩＰＡミストを噴霧することで、密閉容器１４０内がＩＰＡミストで充満すると、このＩＰＡミストは、ミスト孔１１２を介してＩＰＡミスト供給管１１５から噴霧ノズル２０１に導かれる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第一実施形態の基板洗浄装置を示す図。
【図２】噴霧ノズルの内部構造を示す断面図。
【図３】気液混合チップを示す図。
【図４】本発明の変形例１の基板洗浄装置における洗浄手段を示す図。
【図５】本発明の変形例２の基板洗浄装置における洗浄手段を示す図。
【図６】本発明の第二実施形態の基板洗浄装置を示す図。
【図７】本発明の第二実施形態の密閉容器を示す図。
【図８】本発明の第三実施形態の密閉容器を示す図。
【図９】本発明の第四実施形態の密閉容器を示す図。
【符号の説明】
【００８６】
Ａ  基板
１  基板洗浄装置
１０  処理室
２０  洗浄手段
３０  下カップ
３１  第一の純水リンス供給部
３２  第一の純水リンス供給ノズル
３３  第一の純水リンス供給管
３４  第一の純水リンス供給弁
３６  気水分離器接続口
３７、１１９  ドレイン管
３９  ゴム
４０  回転保持部
４１  支柱
４２  回転部
４３  円筒部材
４４  チャックアーム
４５  チャックピン
５０  噴霧ノズル固定プレート
５１，１１１，１３１，２０１  噴霧ノズル
５２，８１  Ｎ２ガス供給部
５３  ＩＰＡ供給部
５５  気液混合チップ
５６  ノズルカバー
６０  上カップ
６１  第二の純水リンス供給部
６２  第二の純水リンス供給ノズル
６３  第二の純水リンス供給管
６４  第二の純水リンス供給弁
７０  ノズルアーム
７１  軸部材
７２  アーム部材
８０  二流体ジェット洗浄用ノズル
８２、９２、１０１  オゾン水供給部
９０  超音波洗浄ノズル
９１  超音波発振器部
９３  超音波発振器
９４  電気配線
９５、１０２  オゾン水供給弁
９６、１０３  オゾン水流量計
９７、１０４  オゾン水フィルタ  
９８、１０５  オゾン水供給管
１００  オゾン水リンスノズル
１１０、１３０、１４０  密閉容器
１１２  ミスト孔
１１３、１３３、１４３  Ｎ２ガス供給管
１１４  サイフォン配管
１１５  ＩＰＡミスト供給管
１１６、１１７  ミストトラップ
１１８  ＩＰＡミスト供給弁
１２０  Ｎ２ガス供給弁
１３２、１４２  ＩＰＡ供給管
【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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