(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濯ぎ液を貯留し、貯留した濯ぎ液に被処理基板が浸漬される洗浄槽と、
前記洗浄槽上方に配置され、上部に上部開口部が設けられ、下部に下部開口部が設けられ、前記下部開口部を介し前記洗浄槽との間で被処理基板が移送される乾燥室と、
被処理基板を前記洗浄槽と前記乾燥室との間で、前記下部開口を介し保持移送する被処理基板ガイドと、
濯ぎ液より引き出された被処理基板を前記乾燥室内で有機溶剤を使った凝縮化により乾燥するために、被処理基板を引き出す前に前記乾燥室内を予め有機溶剤雰囲気とする前記乾燥室内に設けられた有機溶剤供給ノズル及び前記乾燥室の下部に設けられた排出口と、
前記乾燥室の下部で、かつ、前記洗浄槽の液面より上部に設けられ、前記洗浄槽に浸漬された被処理基板が引き出される際に、濯ぎ液の表面と、当該濯ぎ液の表面上方の前記乾燥室内の有機溶剤雰囲気との間に介在させるように不活性ガス雰囲気を形成して前記不活性ガス雰囲気を介して濯ぎ液より引き出された被処理基板が前記乾燥室内の有機溶剤雰囲気中に導出されるようにする不活性ガス雰囲気を形成する手段と、
を具備することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
薬液及び濯ぎ液を順次貯留し、順次貯留した薬液及び濯ぎ液に被処理基板が浸漬される洗浄槽と、
前記洗浄槽上方に配置され、上部に上部開口部が設けられ、下部に下部開口部が設けられ、前記下部開口部を介し前記洗浄槽との間で被処理基板が移送される乾燥室と、
被処理基板を前記洗浄槽と前記乾燥室との間で、前記下部開口を介し保持移送する被処理基板ガイドと、
濯ぎ液より引き出された被処理基板を前記乾燥室内で有機溶剤を使った凝縮化により乾燥するために、被処理基板を引き出す前に前記乾燥室内を予め有機溶剤雰囲気とする前記乾燥室内に設けられた有機溶剤供給ノズル及び前記乾燥室の下部に設けられた排出口と、
前記乾燥室の下部で、かつ、前記洗浄槽の液面より上部に設けられ、前記洗浄槽に浸漬された被処理基板が引き出される際に、濯ぎ液の表面と、当該濯ぎ液の表面上方の前記乾燥室内の有機溶剤雰囲気との間に介在させるように不活性ガス雰囲気を形成して前記不活性ガス雰囲気を介して濯ぎ液より引き出された被処理基板が前記乾燥室内の有機溶剤雰囲気中に導出されるようにする不活性ガス雰囲気を形成する手段と、
を具備することを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の洗浄装置において、
前記不活性ガス雰囲気を形成する手段が、前記被処理基板が前記洗浄槽内の濯ぎ液から引き出される際に、当該濯ぎ液の表面に対して不活性ガスを供給することを特徴とする洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理基板を薬液や濯ぎ液等に浸漬して乾燥する洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば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（以下、「ウエハ」という。）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は洗浄装置が使用されており、その中でとりわけウエット洗浄装置は、上記のコンタミネーションを効果的に除去できしかもバッチ処理が可能でスループットが良好なため、幅広く普及している。
【０００３】
かかるウエット洗浄装置においては、被洗浄処理体であるウエハに対してアンモニア処理、硫酸処理、フッ酸処理等の薬液洗浄処理、純水等による水洗洗浄処理、イソプロピルアルコール（以下、「ＩＰＡ」いう。）等による乾燥処理が行われるように構成されており、例えば処理順に配列された処理槽、乾燥室にそれぞれ薬液、純水、ＩＰＡを供給するように構成し、例えば５０枚単位でウエハを処理槽に順次浸漬し、乾燥していくバッチ処理方式が広く採用されている。
【０００４】
しかしながら、例えばフッ酸処理を行った後に純水により洗浄を行う際に次のような問題を生じている。
【０００５】
図３３はフッ酸処理が行われた後のウエハＷを純水（ＤＩＷ）１３１に浸漬していく時の状態を示している。バッチ処理方式では、隣接するウエハＷはその裏面と表面とが相互に対向している。また、それまでの工程でウエハＷの裏面は表面と比べると装置各部と接触する機会が多いためにより多くのパーティクルが付着している。フッ酸処理を行った後のウエハＷの表面には活性なシリコン面    （Ｓｉ−Ｈδ＋）が露出した電気的に＋の性質の部分が存在する。一方、パーティクルは、例えばＳｉＯ2 （Ｓｉ−ＯＨδ−）のように純水中では電気的に−の性質のものが多い。そのため、ウエハＷをＤＩＷ１３１に浸漬する際に、ＤＩＷ１３１表面とウエハＷ裏面に付着したＳｉＯ2 等のパーティクルとの衝突によりパーティクル（−の性質）が剥離し、矢印１３２の如く水中に拡散し、＋に性質の隣接するウエハＷの＋の性質を持った活性なシリコン面に付着するという、パーティクルの転写による不良が発生することが多い。
【０００６】
また、最近ではＤＩＷにより洗浄の後に例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を使ったマランゴニー乾燥が行われことが多いが、このようなマランゴニー乾燥においても転写の問題を生じている。
【０００７】
図３４は純水洗浄が行われた後のウエハＷをＤＩＷ１３１から引き出していく時の状態を示している。ＤＩＷ１３１の表面にはＩＰＡ雰囲気１３３が形成され、ＤＩＷ１３１から引き出されるウエハＷは純水表面にＩＰＡが溶け込むことにより生じるマランゴニー力によって水が押し退けられて乾燥が行われるのであるが、この時ウエハＷの裏面に付着したパーティクル（−の性質）もウエハＷ表面から矢印１３４の如く引き離されて水中に拡散する。そしてこのパーティクルは隣接するウエハＷの＋の性質をもつ活性なシリコン面に付着する。水にＩＰＡが溶解した時のマランゴニー力によるパーティクルの剥離力よりも上記の静電気による吸引力の方が大きいため、ＩＰＡによるマランゴニー乾燥の際にウエハＷの表面にパーティクルが転写するという問題が発生していると考えられる。
【０００８】
以上の説明において、転写のパーティクル源として、ウエハ搬送、デバイス製造工程等からの付着パーティクルを例に挙げたが、ＳｉＯ2 等のデバイス構成膜自体からも、その表面の不安定な膜成分がパーティクルとして転写することも考えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、洗浄時にパーティクルの転写の発生を防止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。
具体的には、本発明の目的は、純水等の濯ぎ液に被処理基板を浸漬する際にパーティクルの転写が発生することを防止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にある。
【００１０】
また、本発明の目的は、純水等の濯ぎ液から被処理基板を引き出す際にパーティクルの転写が発生することを防止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にある。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、濯ぎ液による洗浄の前後で発生するパーティクルの転写を防止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にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１によれば、濯ぎ液を貯留し、貯留した濯ぎ液に被処理基板が浸漬される洗浄槽と、前記洗浄槽上方に配置され、上部に上部開口部が設けられ、下部に下部開口部が設けられ、前記下部開口部を介し前記洗浄槽との間で被処理基板が移送される乾燥室と、被処理基板を前記洗浄槽と前記乾燥室との間で、前記下部開口を介し保持移送する被処理基板ガイドと、濯ぎ液より引き出された被処理基板を前記乾燥室内で有機溶剤を使った凝縮化により乾燥するために、被処理基板を引き出す前に前記乾燥室内を予め有機溶剤雰囲気とする前記乾燥室内に設けられた有機溶剤供給ノズル及び前記乾燥室の下部に設けられた排出口と、前記乾燥室の下部で、かつ、前記洗浄槽の液面より上部に設けられ、前記洗浄槽に浸漬された被処理基板が引き出される際に、濯ぎ液の表面と、当該濯ぎ液の表面上方の前記乾燥室内の有機溶剤雰囲気との間に介在させるように不活性ガス雰囲気を形成して前記不活性ガス雰囲気を介して濯ぎ液より引き出された被処理基板が前記乾燥室内の有機溶剤雰囲気中に導出されるようにする不活性ガス雰囲気を形成する手段と、を具備することを特徴とする、洗浄装置が提供される。
【００１４】
請求項２によれば、薬液及び濯ぎ液を順次貯留し、順次貯留した薬液及び濯ぎ液に被処理基板が浸漬される洗浄槽と、前記洗浄槽上方に配置され、上部に上部開口部が設けられ、下部に下部開口部が設けられ、前記下部開口部を介し前記洗浄槽との間で被処理基板が移送される乾燥室と、被処理基板を前記洗浄槽と前記乾燥室との間で、前記下部開口を介し保持移送する被処理基板ガイドと、濯ぎ液より引き出された被処理基板を前記乾燥室内で有機溶剤を使った凝縮化により乾燥するために、被処理基板を引き出す前に前記乾燥室内を予め有機溶剤雰囲気とする前記乾燥室内に設けられた有機溶剤供給ノズル及び前記乾燥室の下部に設けられた排出口と、前記乾燥室の下部で、かつ、前記洗浄槽の液面より上部に設けられ、前記洗浄槽に浸漬された被処理基板が引き出される際に、濯ぎ液の表面と、当該濯ぎ液の表面上方の前記乾燥室内の有機溶剤雰囲気との間に介在させるように不活性ガス雰囲気を形成して前記不活性ガス雰囲気を介して濯ぎ液より引き出された被処理基板が前記乾燥室内の有機溶剤雰囲気中に導出されるようにする不活性ガス雰囲気を形成する手段と、を具備することを特徴とする、洗浄装置が提供される。
請求項３によれば、請求項１又は２記載の洗浄装置において、前記不活性ガス雰囲気を形成する手段が、前記被処理基板が前記洗浄槽内の濯ぎ液から引き出される際に、当該濯ぎ液の表面に対して不活性ガスを供給することを特徴とする、洗浄装置が提供される。
【００２３】
請求項１〜６によれば、濯ぎ液の表面を不活性ガスの雰囲気にしつつ被処理基板を濯ぎ液より引き出し、この後に被処理基板を有機溶剤を使った凝縮化により乾燥するように構成したので、被処理基板を濯ぎ液より引き出す際に純水がＩＰＡに溶け込むことにより生じるマランゴニー力でウエハ裏面に付着しているパーティクルが引き離されて水中に拡散することがなく、パーティクルの転写の発生を防止することができる。
【００２４】
特に、請求項２及び５では、同一の処理槽内で薬液及び濯ぎ液による洗浄を連続的に行うように構成したので、薬液洗浄後の被処理基板を濯ぎ液に浸漬していく手段や工程はなくなり、濯ぎ液による洗浄の前後で発生するパーティクルの転写を防止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明すると、本実施形態は半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という。）の洗浄処理装置において適用された例であり、まずその洗浄処理装置について説明すると、この洗浄処理装置１全体は、図１及び図２に示したように、洗浄処理前のウエハをキャリア単位で収容する搬入部２と、ウエハの洗浄処理が行われる洗浄処理部３と、洗浄処理後のウエハをカセット単位で取り出すための搬出部４の、３つのゾーンによって構成される。
【００２６】
前記搬入部２には、洗浄処理前のウエハが所定枚数、例えば２５枚収容されたキャリア５を投入及び待機させる待機部６と、キャリア５からのウエハの取り出し、オリフラ合わせ及び枚数検出等を行うローダ部７が設けられており、さらに外部から搬送ロボット等によって搬入されるキャリア５の前記待機部６と前記ローダ部７との間で、キャリア５の搬送を行うための搬送アーム８が設けられている。
【００２７】
前記洗浄処理部３には、その前面側（図１における手前側）に３つのウエハ搬送装置１１、１２、１３が配置されており、またその背面側に隔壁を介して薬液等の処理液を収容するタンクや各種の配管群等を収容する配管領域１４が形成されている。
【００２８】
一方、搬出部４には、洗浄処理部３で洗浄処理されたウエハをキャリア５に収容するアンローダ部１５と、洗浄処理後のウエハが収容されたキャリア５を搬出及び待機させる待機部１６と、アンローダ部１５と待機部１６との間で、キャリア５の搬送を行うための搬送アーム１７が設けられている。
【００２９】
なお、洗浄処理装置１には、搬入部２で空になったキャリア５を搬出部４に搬送するキャリア搬送部１８が設けられている。キャリア搬送部１８は、洗浄処理部３の上部に設けられたキャリアコンベア１９と、搬入部２においてローダ部７から搬送アーム８によって空のキャリア５を受け取りウエハの入ったキャリア及びウエハの入っていないキャリアをストックするキャリアストック部２０と、搬出部４においてキャリアコンベア１９から搬送アーム１７によって空のキャリア５を受け取りアンローダ部１５に受け渡すキャリア受け渡し部（図示せず。）とを備える。
【００３０】
洗浄処理部３には、ローダ部７側から順に、ウエハ搬送装置１１のウエハチャック２１を洗浄、乾燥するチャック洗浄・乾燥処理槽２２、ウエハ表面の有機汚染物、金属不純物、パーティクル等の不純物を薬液、例えばＮＨ4 ／Ｈ2 Ｏ2 ／Ｈ2 Ｏ混合液によって洗浄処理する薬液洗浄処理槽２３、薬液洗浄処理槽２３で洗浄されたウエハを例えば純水によって洗浄する水洗洗浄処理槽２４、ウエハ表面の金属汚染除去を薬液、例えばＨＣｌ／Ｈ2 Ｏ2 ／Ｈ2 Ｏ混合液によって洗浄処理する薬液洗浄処理槽２５、薬液洗浄処理槽２５で洗浄されたウエハを例えば純水によって洗浄する水洗洗浄処理槽２６、ウエハ表面の酸化膜除去を薬液、例えばＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液によって洗浄処理すると共に、洗浄されたウエハを濯ぎ液、例えば純水によって洗浄し、さらに濯ぎ洗浄されたウエハの乾燥処理を行う本発明に係る洗浄装置２７、ウエハ搬送装置１３のウエハチャック（図示せず。）を洗浄、乾燥するチャック洗浄・乾燥処理槽２８がそれぞれ配置されている。
【００３１】
なお、ローダ部７とチャック洗浄・乾燥処理槽２２との間、水洗洗浄処理槽２４と薬液洗浄処理槽２５との間、水洗洗浄処理槽２６と洗浄装置２７との間、チャック洗浄・乾燥処理槽２８とアンローダ部１５との間には、それぞれこれらの間を仕切る仕切り板２９、３０、３１、３２が設けられている。仕切る仕切り板２９、３０、３１、３２は、例えばウエハ受け渡しの際にそれぞれ図示を省略した駆動機構によって上下に開閉するようになっている。これにより隣接する空間への薬液の雰囲気の拡散を防止することができる。
【００３２】
本発明に係る洗浄装置２７の構成を図３〜図１３に基づいて説明すると、この洗浄装置２７は、例えばＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液等の薬液や純水等の濯ぎ液を貯留し、貯留した薬液や濯ぎ液に被処理基板としてのウエハＷが浸漬される洗浄槽４１と、前記洗浄槽４１の上方に配置され、洗浄槽４１から移送されたウエハＷの乾燥処理を行う円筒形状の乾燥室４２とを備える。
【００３３】
上記洗浄槽４１は、後述するウエハガイド４３と共にウエハガイド４３に保持された例えば５０枚のウエハＷを収容する。洗浄槽４１の底部の両側には、収容した各ウエハＷに向けて薬液や濯ぎ液を噴射するノズル４４、４５が設けられている。なお、ノズル４４、４５は、それぞれウエハＷの配列方向に沿って例えば隣接するウエハＷ間の間隔と同一のピッチで設けられた噴出穴を有するパイプにより構成することができる。ノズル４４、４５には、切換弁４６の切換えにより図１及び図２に示した配管領域１４よりＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液等の薬液や純水（ＤＩＷ：deionized water ）等の濯ぎ液のうち一方が供給されるようになっている。切換弁４６の切換制御は、例えば図示を省略した制御部によって所定のタイミングで行われる。なお、濯ぎ液としては、ウエハＷの酸化防止のために、脱気したＤＩＷを用いた方がよい。
【００３４】
また、上記洗浄槽４１の周囲には、洗浄槽４１から溢れた薬液や濯ぎ液を回収するための回収槽４７が設けられている。回収槽４７で回収された薬液や濯ぎ液は、切換弁４８、ポンプ４９、フィルタ５０、切換弁５１を介してノズル４４、４５に循環されるようになっている。切換弁４８は、回収槽４７で回収された薬液や濯ぎ液を上記の如く循環させるか排出するかを切換える。切換弁５１は、回収槽４７で回収された薬液や濯ぎ液を上記の如く循環させるか冷却器５５で０℃〜常温、より好ましくは５℃程度の温度に冷却されたＤＩＷをノズル４４、４５に供給するかを切換える。なお、ポンプ４９とフィルタ５０との間にはダンパー５２が設けられている。また洗浄槽４１の最下部には、薬液や濯ぎ液を排出するための排出口５３が設けられており、切換弁５４によって薬液や濯ぎ液を排出口５３より排出するかどうかの切換が行われる。
【００３５】
一方、乾燥室４２の上部及び下部には、それぞれウエハＷの受け渡しを行うための例えば矩形の開口部６１、６２が設けられており、上部の開口部６１には密閉型の蓋６３が配置され、下部の開口部６２には回転扉機構６０及びスライド扉機構６４が設けられている。
【００３６】
蓋６３はＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂からなり、図５に示すように内外共に円筒を縦方向に切断した形状をなしている。これにより、蓋６３により塞がれた乾燥室４２の内側を円筒形状とし、後述するウエハＷに吹き付けられる窒素ガス等の気流が乱流になることを防止し、各ウエハＷに対して均一に窒素ガス等が吹き付けられるようにしている。また、図６に示すように、開口部６１の周囲に沿ってＯリング６５が配置され、さらに開口部６１の両側には開口部６１を塞いだ蓋６３を固定して押しつける蓋固定機構５９が設けられ、開口部６１を蓋６３で塞いだ際の密閉性が高められている。回転可能に配置されたロッド５６の２か所の位置に開口部６１を塞いだ蓋６３に接合する接合板５７が設けられ、前記ロッド５６を回転駆動部５８によって回転することで接合板５７を蓋６３に接合させ、これにより蓋６３が押しつけられるようになっている。
【００３７】
また、乾燥室４２の近傍には、蓋６３を開閉駆動する蓋駆動部６６が設けられている。蓋駆動部６６は、図７に示すように、蓋６３を先端に固定する回転アーム６７を回転駆動するシリンダ６８と、これらの蓋６３及びこれらの回転機構を上下動するシリンダ６９とを備える。蓋駆動部６６は、開口部６１を塞ぐ蓋６３をまず上方向に移動し（図７▲１▼）、この後蓋６３を開口部６１より外れた位置に回転移動し（図７▲２▼）、その蓋６３を下方向に移動する（図７▲３▼）。開口部６１を蓋６３で塞ぐときにはこの逆の動作を行う（図７▲３▼→▲２▼→▲１▼）。
【００３８】
回転扉機構６０は、図８に示すように回転可能に配置された一対の回転扉５９ａと各回転扉５９ａを回転駆動する回転駆動部５９ｂとから構成される。各回転扉５９ａには、閉じた状態で洗浄槽４１においてウエハＷを保持したウエハガイド４３の支持部材７４（後述する。）を通すための隙間ができるように、切り欠き部５９ｃが設けられている。回転扉５９ａは、蓋６３と同様にＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂からなる。
【００３９】
スライド扉機構６４は、図９に示すように洗浄槽４１と乾燥室４２との間に配置された矩形のフランジ７０と、フランジ７０に設けられた開口部７１より挿抜されてフランジ７０内を開閉するスライド扉７２と、スライド扉７２を挿抜駆動するシリンダ７３とを備える。スライド扉７２は、蓋６３と同様にＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂からなり、開口部６２とほぼ同じ形状の矩形をなしている。また、図１０に示すようにスライド扉７２の表裏の外周に沿ってそれぞれエアーグリップシール７２ａ、７２ｂが配置され、一方乾燥室４２の下面であってエアーグリップシール７２ａの内周側に沿ってＯリング７２ｃが配置されている。Ｏリング７２ｃをエアーグリップシール７２ａの外周側に沿って配置することも可能である。そして、スライド扉７２がフランジ７０内に収容された状態からエアーグリップシール７２ａ，７２ｂを膨らますことでエアーグリップシール７２ａが乾燥室４２の下面、エアーグリップシール７２ｂがフランジ７０の底面とそれぞれ密着し、さらにＯリング７２ｃがスライド扉７２の表面に密着し、これにより開口部６２が密閉される。
【００４０】
ウエハガイド４３は、図１１に示すように支持部材７４の下端に、例えば５０枚のウエハＷを保持するウエハ保持部７５を設けてなる。ウエハ保持部７５は、中央下端部に架設される中央保持棒７６と左右両側端部に互いに平行に架設される２本の側部保持棒７７、７８とをこれらの両端で固定してなるもので、一端は支持部材７４の下端に固定され、他端は固定部部材７９で固定される。中央保持棒７６及び側部保持棒７７、７８には、それぞれ長手方向に所定の間隔をおいて複数個例えば５０個のウエハ保持溝８０、８０…が設けられている。ウエハガイド４３は、耐食性、耐熱性及び耐強度性に優れた材質、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やＱｚ等からなる。
【００４１】
また、ウエハガイド４３の上端部には、ガイド上下棒８１が固定されている。このガイド上下棒８１は、図４及び図５に示すように乾燥室４２の上部に設けられたグリップ機構８２に介して外側に上下動可能に突き出ている。グリップ機構８２は、ガイド上下棒８１を包囲するエアーグリップシール８２ａを有する。そして、ガイド上下棒８１を上下に駆動するときには、エアーグリップシール８２ａからエアーを抜き、乾燥室４２を密閉するときにはエアーグリップシール８２ａを膨らましている。また、ガイド上下棒８１の上端は、乾燥室４２の背後に設けられたウエハガイドＺ軸機構８３に接続されている。ウエハガイドＺ軸機構８３は、ガイド上下棒８１を上下動することで下部の開口部６２を介し洗浄槽４１と乾燥室４２との間でウエハガイド４３に保持されたウエハＷを移送する。また、図４に示すようにこの洗浄装置２７の正面には、図２に示したウエハ搬送装置１３が配置されている。ウエハ搬送装置１３に設けられたウエハチャック８４は、隣接する水洗洗浄処理槽２６から例えば５０枚のウエハＷを受け取り、乾燥室４２内のウエハガイド４３に受け渡し、また乾燥室４２内のウエハガイド４３から例えば５０枚のウエハＷを受け取り、搬出部４のアンローダ部１５に受け渡す。  図３及び図１２に示すように、乾燥室４２内の上部の両側には、乾燥室４２内でウエハガイド４３に保持されたウエハＷに対して窒素ガス等をダウンフローに吹き付けるノズル８５、８６が設けられている。ノズル８５、８６は、それぞれウエハＷの配列方向に沿って例えば隣接するウエハＷ間の間隔と同一のピッチで設けられた噴出穴８７を有するパイプ８８により構成することができる。ノズル８５、８６には、ＩＰＡ蒸発器８９より制御弁９０及びフィルタ９１を介してＩＰＡと加熱した窒素との混合ガスが供給されるようになっている。ＩＰＡ蒸発器８９には、窒素加熱器９２及び制御弁９３を介して加熱した窒素が供給され、ＩＰＡタンク９４より制御弁９５を介してＩＰＡが供給されるようになっている。ＩＰＡタンク９４には、制御弁９６を介して窒素が補充され、制御弁９７を介してＩＰＡが補充されるようになっている。
【００４２】
一方、図３及び図１２に示すように、乾燥室４２内の下部の両側には、ノズル８５、８６より吹き出された窒素ガス等を排出するための排出口９８、９９が設けられている。排出口９８、９９が図示を省略した排気ポンプに接続されている。また、排出口９８、９９には、ノズル８５、８６より吹き出された窒素ガス等を乾燥室４２内の下部の各部より均一に取り込むための複数の取り込み口１００、１００…を有する整流手段としての整流板１０１、１０２がそれぞれ連通している。これにより、図１３に示すように、各ノズル８５、８６の各噴出穴８７より吹き出された窒素ガス等は、同図点線の如く各ウエハＷの表面を通り、各整流板１０１、１０２の取り込み口１００より取り込まれる。すなわち、窒素ガス等の流れに乱流が生じることがなくなる。なお、乾燥室４２内の下部には、液体を排出するための排出口（図示せず。）が設けられている。
【００４３】
また、図３に示すように、乾燥室４２内の中部両側には、一対のパネルヒータ１０３、１０４が設けられている。これらのパネルヒータ１０３、１０４には、パネルヒータコントローラ１０５が接続され、温度コントロールが行われるようになっている。これにより、乾燥室４２内は例えばＩＰＡが沸騰する程度の温度にコントロールされる。
【００４４】
また、図３に示すように、洗浄槽４１と乾燥室４２との間、例えば洗浄槽４１の液面より上部の両側には、被処理基板としてのウエハＷが引き出される濯ぎ液としてのＤＩＷの表面に対して不活性ガス雰囲気としての窒素ガス雰囲気を形成する手段、例えばＤＩＷの表面に対して窒素ガスを吹き付けるノズル１０６、１０７が設けられている。これらのノズル１０６、１０７も上述したノズル８５、８６とほぼ同様の構成とされている。ノズル１０６、１０７には、窒素ガスを０℃〜常温、より好ましくは５℃程度の温度に冷却する冷却器１０８及び制御弁１０９を介して冷却された窒素ガスが供給されるようになっている。
【００４５】
次に、以上のように構成された洗浄装置２７の動作を図１４に示す処理フローに基づき説明する。なお、以下の動作制御は、例えば図示を省略した制御部によって行われる。
【００４６】
まず、乾燥室４２下部のスライド扉７２を閉じ、回転扉５９ａが開いた状態で、乾燥室４２上部の蓋６３を開ける（ステップ１４０１、図１５）。次に、ウエハチャック８４が乾燥室４２内に降下し、乾燥室４２内のウエハガイド４３にウエハＷを受け渡す（ステップ１４０２、図１６）。次に、乾燥室４２上部の蓋６３を閉じて、乾燥室４２下部のスライド扉７２を開ける（ステップ１４０３、図１７）。そして、ウエハＷが保持されたウエハガイド４３を下降し、ウエハＷを洗浄槽４１内に移送し（ステップ１４０４、図１８）、乾燥室４２下部の回転扉５９ａを閉じる（ステップ１４０５、図１９）。
【００４７】
この後、洗浄槽４１内では、ＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液をノズル４４、４５より噴出してＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液を貯留し、貯留したＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液にウエハＷに浸漬して薬液による洗浄を行う（ステップ１４０６、図２０）。勿論、ノズル４４、４５より噴出されたＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液は、洗浄槽４１内においてウエハＷに向かう対流を形成し、薬液洗浄を促進する。次いで、ＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液を排出することなく、ＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液を貯留した状態からそのままＤＩＷを噴出し、徐々にＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液を薄くするようして、洗浄槽４１内をＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液よりＤＩＷに置換し、濯ぎ処理を行う（ステップ１４０７、図２０）。上記と同様にノズル４４、４５より噴出されたＤＩＷは、洗浄槽４１内においてウエハＷに向かう対流を形成し、濯ぎ処理を促進する。
【００４８】
一方、このような洗浄処理が行われている間に、乾燥室４２内ではノズル８５、８６より窒素ガスを吹き出して窒素ガスで置換し（ステップ１４０８、図２０）、その後ノズル８５、８６よりＩＰＡまたはＩＰＡと窒素との混合ガスを吹き出し、乾燥室４２内を予めＩＰＡの雰囲気にしている（ステップ１４０９、図２０）。  その後、ノズル１０６、１０７からＤＩＷの表面に対して窒素ガスが吹き付けられ、ＤＩＷの表面に対して窒素ガス雰囲気１２１が形成され、また乾燥室４２下部の回転扉５９ａを開け（ステップ１４１０、図２１）、ウエハＷが保持されたウエハガイド４３を上昇してウエハＷを窒素ガス雰囲気１２１を介してＩＰＡ雰囲気とされた乾燥室４２内に移送する（ステップ１４１１、図２２、）。
【００４９】
次に、乾燥室４２下部のスライド扉７２を閉じ（ステップ１４１２、図２３）、乾燥室４２内のウエハＷに対してノズル８５、８６からＩＰＡまたはＩＰＡと窒素ガスの混合ガスがダウンフローに吹き付けられる（ステップ１４１３、図２４）。この後、乾燥室４２内を排気して減圧すると共に、乾燥室４２内のウエハＷに対してノズル８５、８６から窒素ガスをダウンフローに吹き付ける（ステップ１４１４、図２４）。なお、この場合、乾燥室４２内を減圧することなく、窒素ガスを吹き付けてもよいし、窒素ガスを吹き付けることなく、乾燥室４２内を減圧してもよい。
【００５０】
しかる後に、窒素ガスを吹き付けながら乾燥室４２内の排気を停止して乾燥室４２内を常圧に戻す（ステップ１４１５、図２３）。そして、乾燥室４２上部の蓋６３を開け（ステップ１４１６、図２５）、ウエハチャック８４が乾燥室４２内に降下して乾燥室４２内のウエハガイド４３よりウエハＷを受け取り（ステップ１４１７、図２６）、ウエハチャック８４が上昇してウエハＷを乾燥室４２の外側に搬出する（ステップ１４１８、図２７）。
【００５１】
このように本実施形態に係る洗浄装置２７では、洗浄槽４１内でＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液を貯留した状態からそのままＤＩＷを噴出し、徐々にＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液を薄くするようして、洗浄槽４１内をＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液よりＤＩＷに置換し、濯ぎ処理を行うようにしたので、従来のようなＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液による洗浄の後にウエハＷをＤＩＷに浸漬する工程は不要となり、その際に発生するパーティクルの転写は問題とならなくなる。加えて、洗浄槽４１内のＤＩＷからウエハＷを引き出す際にＤＩＷの表面に窒素ガス雰囲気１２１を形成しておき、ウエハＷをこの窒素ガス雰囲気１２１を介してＩＰＡ雰囲気とされた乾燥室４２内に移送するように構成したので、図２８に示すように、ウエハＷをＤＩＷより引き出す際にＤＩＷがＩＰＡに溶け込むことにより生じるマランゴニー力でウエハＷ裏面に付着しているパーティクル（矢印１２２）が引き離されて水中に拡散することがなく、パーティクルの転写の発生を防止することができる。
【００５２】
本発明者等が行った実験結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
0004286336.tif 000002
この表１は、８インチ（ベアシリコン）ウエハＷを上記の材質のウエハＷに隣接して配置し、ＨＦ／Ｈ2 Ｏ洗浄乾燥を行った場合のパーティクル転写の個数を示している。
【００５４】
この表１から、Bare Si 除けば本発明の効果が顕著であることがわかる。
【００５５】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【００５６】
上述した洗浄装置２７では、ＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液による洗浄を行うことなくＤＩＷのみによる洗浄が行われることがある。この場合、例えば洗浄装置２７の前段の槽（例えば図２の符号２６の槽）でＨＦ／Ｈ2 Ｏ混合液による洗浄を行った後に洗浄装置２７内でＤＩＷによる洗浄が行われるが、従来例で説明した通りウエハＷをＤＩＷに浸漬する際にパーティクルの転写が発生する。そこで、この実施形態では、例えば図２９に示すように、洗浄槽４１の液面より上部の両側に設けられたノズル１０６、１０７より窒素ガスばかりでなく切換弁１２３を介してＩＰＡも噴出可能にし、以下の動作を行う。すなわち、図３０に示すように、ウエハＷをＤＩＷに浸漬する際に、ノズル１０６、１０７よりＩＰＡを噴出させ、ＤＩＷの表面を予めＩＰＡ雰囲気１２４にしておく。このため、ＤＩＷに浸漬されるウエハＷはその前にこのＩＰＡ雰囲気１２４を通過してウエハＷの表裏面に液膜としてのＩＰＡ膜が形成される。それ故、浸漬の際に上記液膜としてのＩＰＡ膜が保護膜として機能し、ＤＩＷとウエハＷとが直接的に接触するようなことはなくなる。つまり、ＤＩＷ表面がウエハＷ裏面に付着したパーティクルと衝突することはなくなり、浸漬の際にウエハＷ裏面に付着したパーティクルが矢印１２５の如く水中に拡散することがなくなる。よって、パーティクルの転写の発生を防止することができる。
【００５７】
上記のＩＰＡ雰囲気１２４は、乾燥室４２にノズル８５、８６からＩＰＡを噴出するように構成しても形成することが可能である。
【００５８】
なお、上記の実施形態では、ウエハＷ面にＩＰＡによる保護膜を形成した後、ＤＩＷに浸漬するように構成したが、図３１に示すように、ＤＩＷの表面にＩＰＡによる液膜１２６を形成しておき、ウエハＷをこのＩＰＡ膜１２６を介して浸漬するように構成しても同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、図３２に示すように、洗浄槽４１にＤＩＷとＩＰＡの混合液１２７を供給しておき、ウエハＷをこの混合液１２７に浸漬するように構成しても同様の効果を得ることができる。
【００６０】
また、上述した実施形態では、不活性ガスとして窒素を用いていたが、アルゴンやヘリウム等の他の不活性ガスを用いることも可能である。これらは、加熱することで乾燥処理をより効果的に行うことが可能であるが、加熱しなくても勿論よい。
【００６１】
さらに、上述した実施形態では、水溶性でかつ被処理基板に対する純水の表面張力を低下させる作用を有する有機溶剤としてＩＰＡを用いていたが、メタノール等のその他の一価アルコール、アセトン等のケトン類、エチルエーテル等のエーテル類、エチレングリコール等の多価アルコール等の有機溶剤を用いることが可能である。
【００６２】
また、上述した実施形態では、処理順に処理槽を連接した洗浄処理装置に本発明に係る洗浄装置を組み合わせた例を説明したが、本発明に係る洗浄装置をスタンドアローンタイプの装置として用いることも可能である。この場合、例えばローダ部とアンローダ部とを兼ねた搬送部と本発明に係る洗浄装置とを連接して構成することができる。
【００６３】
また、被処理基板も半導体ウエハに限るものでなく、ＬＣＤ基板、ガラス基板、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基板、セラミック基板等でも可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜６によれば、被処理基板を濯ぎ液より引き出す際に純水がＩＰＡに溶け込むことにより生じるマランゴニー力でウエハ裏面に付着しているパーティクルが引き離されて水中に拡散することがなく、パーティクルの転写の発生を防止することができる。
【００６８】
特に、請求項２及び５では、薬液洗浄後の被処理基板を濯ぎ液に浸漬していく手段や工程はなくなり、濯ぎ液による洗浄の前後で発生するパーティクルの転写を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る本実施形態は半導体ウエハの洗浄処理装置の斜視図である。
【図２】図１に示した洗浄処理装置の平面図である。
【図３】図１の示した洗浄処理装置おける洗浄装置の縦断正面図である。
【図４】図３に示した洗浄装置の縦断側面図である。
【図５】図３に示した洗浄装置の斜視図である。
【図６】図３に示した洗浄装置の上部の蓋の近傍を示す斜視図である。
【図７】図３に示した洗浄装置の蓋駆動部の概略構成を示す図である。
【図８】図３に示した洗浄装置の回転扉機構の構成を示す斜視図である。
【図９】図３に示した洗浄装置のスライド扉機構を示す斜視図である。
【図１０】図９に示したスライド扉機構を示す縦断正面図である。
【図１１】図３に示した洗浄装置のウエハガイドを示す斜視図である。
【図１２】図３に示した洗浄装置のノズルと排出口を示す斜視図である。
【図１３】図３に示した洗浄装置の整流板の作用を説明するための図である。
【図１４】図３に示した洗浄装置の動作を処理フローである。
【図１５】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４０１に対応）。
【図１６】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４０２に対応）。
【図１７】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４０３に対応）。
【図１８】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４０４に対応）。
【図１９】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４０５に対応）。
【図２０】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４０６〜１４０９に対応）。
【図２１】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４１０に対応）。
【図２２】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４１１に対応）。
【図２３】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４１２、１４１５に対応）。
【図２４】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４１３、１４１４に対応）。
【図２５】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４１６に対応）。
【図２６】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４１７に対応）。
【図２７】図３に示した洗浄装置の動作を示す概略図である（図１４のステップ１４１８に対応）。
【図２８】図３に示した洗浄装置の作用効果を説明するための洗浄槽の概念図である。
【図２９】本発明の他の実施形態に係る洗浄装置の縦断面図である。
【図３０】図２９に示した洗浄装置の作用効果を説明するための洗浄槽の概念図である。
【図３１】本発明の別の実施形態に係る洗浄装置の洗浄槽の概念図である。
【図３２】本発明のさらに別の実施形態に係る洗浄装置の洗浄槽の概念図である。
【図３３】従来の洗浄装置を示す概略図である。
【図３４】従来の洗浄装置を示す概略図である。
【符号の説明】
２７    洗浄装置
４１    洗浄槽
４２    乾燥室
８５、８６    ノズル
１０６、１０７    ノズル
１２１    窒素ガス雰囲気
Ｗ    ウエハ
ＤＩＷ    純水
【図１】
0004286336.tif 000003
【図２】
0004286336.tif 000004
【図３】
0004286336.tif 000005
【図４】
0004286336.tif 000006
【図５】
0004286336.tif 000007
【図６】
0004286336.tif 000008
【図７】
0004286336.tif 000009
【図８】
0004286336.tif 000010
【図９】
0004286336.tif 000011
【図１０】
0004286336.tif 000012
【図１１】
0004286336.tif 000013
【図１２】
0004286336.tif 000014
【図１３】
0004286336.tif 000015
【図１４】
0004286336.tif 000016
【図１５】
0004286336.tif 000017
【図１６】
0004286336.tif 000018
【図１７】
0004286336.tif 000019
【図１８】
0004286336.tif 000020
【図１９】
0004286336.tif 000021
【図２０】
0004286336.tif 000022
【図２１】
0004286336.tif 000023
【図２２】
0004286336.tif 000024
【図２３】
0004286336.tif 000025
【図２４】
0004286336.tif 000026
【図２５】
0004286336.tif 000027
【図２６】
0004286336.tif 000028
【図２７】
0004286336.tif 000029
【図２８】
0004286336.tif 000030
【図２９】
0004286336.tif 000031
【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
0004286336.tif 000035
【図３４】
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