(57)【要約】 本発明は、スピン処理において従来の浸漬処理と同様の浸漬処理を行うことができ、ウェーハ一枚当りの薬液処理において薬液消費量を低減することができ、薬液の反応熱を利用し加温用ヒーターを不要とし省エネ化を可能とし、薬液の配合が回転円板部で実施され、その直後に使用されることから薬液の劣化の問題が無くなり、薬液の最大効果点を利用することができるようにした枚葉式ウェーハ処理装置を提供する。本発明装置は、上面に媒体流路を形成した回転円板と、該回転円板の上面に設けられた複数個のウェーハ受け部と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの外周縁部よりも外方に位置しかつ該載置されるウェーハの上面より上縁部が上方に位置するように該回転円板の外周部上面に設けられた環状堰部材と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの上方に設けられかつ薬液及びリンス液を供給するノズル手段とからなるようにした。【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に媒体流路を形成した回転円板と、該回転円板の上面に設けられた複数個のウェーハ受け部と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの外周縁部よりも外方に位置しかつ該載置されるウェーハの上面より上縁部が上方に位置するように該回転円板の外周部に設けられた環状堰部材と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの上方に設けられかつ薬液及びリンス液を供給するノズル手段とからなることを特徴とする枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項２】
前記媒体流路内の媒体が、回転による遠心力によって外方に排出され、これによって該媒体流路内に減圧状態を出現せしめ、この減圧状態の吸引力によって前記ウェーハを下方に吸引し前記ウェーハ受け部によって保持するようにした請求項１記載の枚葉式ウェーハ処理装置であって、該ウェーハ受け部を介して該ウェーハを前記回転円板の上方に間隔を介在させて載置した状態で前記ノズル手段から薬液又はリンス液を該ウェーハが浸漬状態となるように前記環状堰部材の内部に供給することによって該ウェーハの薬液浸漬処理又は浸漬リンス処理を行い、また該浸漬状態のウェーハを該ウェーハ受け部に保持した状態で該回転円板を高速回転せしめることによって該ウェーハ及び回転円板上の薬液又はリンス液の振り切りを行うようにしたことを特徴とする枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項３】
上面に媒体流路を形成した回転円板と、該回転円板の上面に設けられた複数個のウェーハ受け部と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの外周縁部よりも外方に位置しかつ該載置されるウェーハの上面より上縁部が上方に位置するように該回転円板の外周部に設けられた環状堰部材と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの上方に設けられかつ薬液及びリンス液を供給するノズル手段と、該回転円板の中心部に穿設された貫通孔と、該貫通孔に薬液又はリンス液又は乾燥用気体を供給する供給手段とからなることを特徴とする枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項４】
前記媒体流路内の媒体が、回転による遠心力によって外方に排出され、これによって該媒体流路内に減圧状態を出現せしめ、この減圧状態の吸引力によって前記ウェーハを下方に吸引し前記ウェーハ受け部によって保持するようにした請求項３記載の枚葉式ウェーハ処理装置であって、該ウェーハ受け部を介して該ウェーハを前記回転円板の上方に間隔を介在させて載置した状態で前記ノズル手段及び前記貫通孔から薬液又はリンス液を該ウェーハが浸漬状態となるように前記環状堰部材の内部に供給することによって該ウェーハの薬液浸漬処理又は浸漬リンス処理を行い、また該浸漬状態のウェーハを該ウェーハ受け部に保持した状態で該回転円板を高速回転せしめることによって該ウェーハ及び回転円板上の薬液又はリンス液の振り切りを行い、さらに該貫通孔から乾燥用気体を噴出供給することによって該ウェーハの乾燥処理を行うようにしたことを特徴とする請求項３記載の枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項５】
前記貫通孔に連通する中空部が軸方向に穿設されかつ前記回転円板の下面中央部に垂設された回転シャフトをさらに有し、前記ウェーハの薬液浸漬処理又は浸漬リンス処理を行う際には該回転シャフトの中空部の下端開口部から該中空部を介して該貫通孔に薬液又はリンス液を供給し、また該ウェーハの乾燥処理を行う際には該回転シャフトの中空部の下端開口部から該中空部を介して該貫通孔に乾燥用気体を供給するようにしたことを特徴とする請求項３又は４記載の枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項６】
前記ウェーハ受け部がウェーハ下面を受ける下側ガイドピンとウェーハ外側面を受ける外側ガイドピンとからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項７】
前記回転円板の上面に羽根板を放射状、螺旋状又は渦巻状に設け、前記媒体流路が該回転円板の上面と相対向する羽根板とウェーハの下面との間に形成されるようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項８】
前記ウェーハ受け部を前記羽根板の上面に設けたことを特徴とする請求項７記載の枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項９】
前記回転円板の中心部に穿設された貫通孔の上方に邪魔板を設け、該貫通孔を介して該回転円板の上面に供給される薬液又はリンス液又は乾燥用気体を該邪魔板によって羽根板方向に誘導するようにしたことを特徴とする請求項７又は８記載の枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項１０】
複数の薬液を所定の配合割合の配合薬液として供給するに際し、前記ノズル手段から個々の薬液を所定の配合割合で前記ウェーハ受け部に載置されたウェーハ上に供給するようにしたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の枚葉式ウェーハ処理装置。
【請求項１１】
複数の薬液を所定の配合割合の配合薬液として供給するに際し、前記貫通孔から個々の薬液を所定の配合割合で前記回転円板の上面に噴出供給するようにしたことを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項記載の枚葉式ウェーハ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハ、特に半導体ウェーハに対してスピン処理と浸漬処理を行うことのできる枚葉式ウェーハ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピンエッチング等のスピン処理を行うウェーハ処理装置は、近年スピンプロセッサー等の名称で、特に半導体ウェーハの大口径化に伴い、その認知度が上昇している。その理由には、ウェーハの大口径化による処理薬液の増大や回路パターンの微細化に伴うパーティクルレベルの向上、コンタミ汚染低減の為のクロスコンタミの防止等から、ウェーハ１枚当りに使用する薬液の量を最小限に抑え洗浄等の処理レベルを最高レベルにする方法として、薬液の使い捨て（１ｐａｓｓ）処理を実施し易い方法として枚葉式スピン処理が注目されている。この種の枚葉式スピン処理装置について本願出願人は種々の提案を行っている（特許文献１及び２）。【０００３】
以下に従来の枚葉式スピン処理装置の構造例を図６及び図７によって説明する。図６は従来の枚葉式スピン処理装置の一例を示す斜視的説明図、図７は図６の枚葉式スピン処理装置にウェーハを保持させた状態を示す斜視的説明図である。【０００４】
図６及び図７において、１０は本発明に係るウェーハ保持装置で、回転円板１２を有している。該回転円板１２の中心部には貫通孔１４が穿設されている。該回転円板１２の上面には、複数枚（図示例では１６枚）の羽根板１６が所定間隔をおいて放射状に立設されている。【０００５】
該複数枚の羽根板１６の上面外端部にはウェーハＷの外周部を受けるウェーハ受け部１８が設けられている。このウェーハ受け部１８の形状はウェーハＷの外周部を受けることができれば特別の限定はないが、図示例では受け段部とされている。このウェーハ受け部１８は必ずしも羽根板１６に設ける必要性はなく、支障がない限り、該回転円板１２の上面に直接設けることも可能である。また、このウェーハ受け部１８の設置個数は、ウェーハＷが回転状態でも保持できる個数、例えば３個以上であればよいが、図示例では４個のウェーハ受け部１８を対称位置に設けた場合を示した。【０００６】
２０は該回転円板１２の下面中央部に垂設された回転シャフトで、その内部には上記貫通孔１４に連通する中空部２２が軸方向に穿設されている。該中空部２２は該回転シャフト２０の下端で開口し、下端開口部２４となっている【０００７】
該回転シャフト２０の下端部には、減圧調整手段２６、図示例では減圧調整バルブが取りつけられている。該減圧調整手段２６は、該回転シャフト２０の中空部２２の開口度合を調整することによって該中空部２２内を流れる空気量を制御することができる。図示例では、この減圧調整手段２６を回転シャフト２０の下端部に設けた場合を示したが、中空部２２の開口度合を調整できればよいもので、必ずしも下端部に設ける必要はなく、中間部や上部など適宜位置に設置することができる。【０００８】
２８は該回転シャフト２０の下部に設けられたプーリで、モータ３０のモータプーリ３２にプーリベルト３４を介して接続されている。該モータ３０を駆動するとモータプーリ３２が回転し、その回転はプーリベルト３４を介してプーリ２８に伝達され、該回転シャフト２０が回転するように構成されている。【０００９】
上述した従来装置１０においては、媒体としては、例えば空気等の気体や純水、薬液等の液体の他に両者を混合したものも用いられるが、空気を媒体とした場合を例としてその作用を説明する。【００１０】
まず、図７に示したように、ウェーハ受け部１８を介してウェーハＷを回転円板１２の上面の上方に、即ち間隔を介在させて、具体的には羽根板１６の上面の上方に間隔を介在させて配置する。さらに、減圧調整手段２６によって回転シャフト２０の中空部２２の開口度合を該ウェーハＷの厚さに対応して最適の減圧状態となるように調整する。該中空部２２の開口を広げれば減圧の度合が小となり、その開口を狭めれば減圧の度合が大となる。なお、貫通孔１４を開穿しない構造であっても回転円板１２面上に減圧状態を形成することができ、その吸引力によってウェーハＷの保持を行うことができることは勿論である。【００１１】
この減圧状態の調整は、上記した中空部２２の開口度合の他に、回転円板１２の回転速度の調整によって行うことができる。回転円板１２の回転を早くすれば減圧度合は大となり、その回転を遅くすれば減圧度合は小となる。【００１２】
この状態で、モータ３０を駆動すると、モータプーリ３２、プーリベルト３４及びプーリ２８を介してモータ３０の回転が回転シャフト２０に伝達され、該回転シャフト２０に連結された回転円板１２が回転する。この回転円板１２が回転すると、回転による遠心力によって、回転円板１２上面の媒体（図示例の場合は空気）が外方に排出され、すなわち回転円板１２の上面と一対の相対向する羽根板１６，１６とウェーハＷの下面との間に形成された複数の媒体流路３６を介して該回転円板１２上の媒体Ａが外方に排出される。【００１３】
この媒体Ａの外方への排出によって該媒体流路３６内は減圧状態となる。この減圧状態の吸引力によって該回転シャフト２０の中空部２２の下端開口部２４から吸気された媒体Ａが該中空部２２及び貫通孔１４を通って該回転円板１２の上面に供給され、引き続いて該媒体流路３６内を通って外方に連続的に排気され、該媒体流路３６内は引き続いて減圧状態を維持する。【００１４】
該回転円板１２が回転を続ける限り、該媒体流路３６内は減圧状態となっている。この媒体流路３６の減圧状態の吸引力によって該ウェーハＷはその外周部がウェーハ受け部１８に固定保持される。この時、該ウェーハＷの背面は羽根板１６の上面の上方に位置しており、該羽根板１６の上面に接触することはない。【００１５】
図６及び図７に示した例では、羽根板１６を回転円板１２上面に放射状に立設した場合を示したが、図８に示したように螺旋状又は図９に示したように渦巻状に設けることもできる。放射状又は螺旋状に羽根板１６を設ける場合には、羽根板１６を複数枚用いて複数の媒体流路３６を設ける必要があるが、渦巻状に羽根板１６を設ける場合には羽根板１６を複数枚用いることも勿論できるが、図９に示したように１枚の羽根板１６によって１個の媒体流路３６を形成するようにしても同様の作用効果を達成することができる。【００１６】
なお、図示例では、羽根板１６は回転円板１２の上面に別体として立設する例を示したが、羽根板１６によって回転円板１２の上面に媒体流路３６が形成されればよいもので、例えば媒体流路３６の部分を溝状に穿設して羽根板１６の部分を隆起させた状態で残すことによって、該回転円板１２の上面に一体的に羽根板１６を設けることも可能である。【００１７】
上述した従来の枚葉式スピン処理装置１０では、図１０に示すように混合薬液タンク１００の中で薬液の混合を実施し、処理薬液を作製しヒーター１０２により加温温調を行い、ワーク処理点１０４に送り処理を行っていた。薬液タンク１００の容量は２０Ｌ〜５０Ｌの範囲が一般的で最初の薬液作製からの時間管理で劣化分の薬液補給や一定時間以上の時間経過時には、排液し薬液の再作製を必要とした。図１０において、１０６は第１薬液用配管、１０８は第２薬液用配管、１１０は純水用配管、１１２は温純水用配管、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ１５，Ｐ１６はポンプ手段，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４はバルブ手段である。上記した従来の枚葉スピン処理装置１０においては、回転中のウェーハに対し上方のノズルから薬液を流下させ、ウェーハ上を通過する際の薬液の反応効果で洗浄等の処理を行っている。ウェーハの処理内容により従来からのウェーハを浸漬させる方法がより効果的なものも有り、特にウェーハの表面と裏面を同時に処理することのできる枚葉式スピン処理装置が待望されていた。
【特許文献１】特開２００１−１４８４１４
【特許文献２】特開２００１−２６７２７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明者は、上記した従来の枚葉式スピン処理装置の改良を行うべく研究を重ねた結果、ウェーハの処理内容により従来からのウェーハを浸漬させる方法がより効果的なものも有り、特にウェーハの表面と裏面を同時に処理する必要の有るウェーハに関しては枚葉式スピン処理装置のウェーハ保持部にてウェーハを浸漬状態にすると総合的な最大の効果を得ることが出来ることを見出し本発明に到達した。【００１９】
本発明は、スピン処理において従来の浸漬処理と同様の浸漬処理を行うことができ、ウェーハ一枚当りの薬液処理において薬液消費量を低減することができ、薬液の反応熱を利用し加温用ヒーターを不要とし省エネ化を可能とし、薬液の配合をノズル手段及び又は回転円板部で実施することにより薬液の配合量が必要最小限となり安全性向上と薬液コストの低減が可能となり、その結果薬液は原液供給が可能となり循環加温が不要な配合薬液の管理が不要とし、薬液の配合が回転円板部で実施され、その直後に使用されることから薬液の劣化の問題が無くなり、薬液の最大効果点を利用することができ、従来の薬液の使用濃度よりも薬液濃度の低減を可能とすることができるようにした枚葉式ウェーハ処理装置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】
【００２０】
上記課題を解決するため、本発明に係る枚葉式ウェーハ処理装置の第１の態様は、上面に媒体流路を形成した回転円板と、該回転円板の上面に設けられた複数個のウェーハ受け部と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの外周縁部よりも外方に位置しかつ該載置されるウェーハの上面より上縁部が上方に位置するように該回転円板の外周部に設けられた環状堰部材と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの上方に設けられかつ薬液及びリンス液を供給するノズル手段とを有している。【００２１】
上記枚葉式ウェーハ処理装置の第１の態様は、前記媒体流路内の媒体が、回転による遠心力によって外方に排出され、これによって該媒体流路内に減圧状態を出現せしめ、この減圧状態の吸引力によって前記ウェーハを下方に吸引し前記ウェーハ受け部によって保持するようにしたものであって、該ウェーハ受け部を介してウェーハを該回転円板の上方に間隔を介在させて載置した状態で前記ノズル手段から薬液又はリンス液を該ウェーハが浸漬状態となるように前記環状堰部材の内部に供給することによって該ウェーハの薬液浸漬処理又は浸漬リンス処理を行い、また該浸漬状態のウェーハを該ウェーハ受け部に保持した状態で該回転円板を高速回転せしめることによって該ウェーハ及び回転円板上の薬液又はリンス液の振り切りを行うことができる。【００２２】
本発明に係る枚葉式ウェーハ処理装置の第２の態様は、上面に媒体流路を形成した回転円板と、該回転円板の上面に設けられた複数個のウェーハ受け部と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの外周縁部よりも外方に位置しかつ該載置されるウェーハの上面より上縁部が上方に位置するように該回転円板の外周部に設けられた環状堰部材と、該ウェーハ受け部に載置されるウェーハの上方に設けられかつ薬液及びリンス液を供給するノズル手段と、該回転円板の中心部に穿設された貫通孔と、該貫通孔に薬液又はリンス液又は乾燥用気体を供給する供給手段とを有している。【００２３】
上記枚葉式ウェーハ処理装置の第２の態様は、前記媒体流路内の媒体が、回転による遠心力によって外方に排出され、これによって該媒体流路内に減圧状態を出現せしめ、この減圧状態の吸引力によって前記ウェーハを下方に吸引し前記ウェーハ受け部によって保持するようにしたものであって、該ウェーハ受け部を介してウェーハを該回転円板の上方に間隔を介在させて載置した状態で前記ノズル手段及び前記貫通孔から薬液又はリンス液を該ウェーハが浸漬状態となるように前記環状堰部材の内部に供給することによって該ウェーハの薬液浸漬処理又は浸漬リンス処理を行い、また該浸漬状態のウェーハを該ウェーハ受け部に保持した状態で該回転円板を高速回転せしめることによって該ウェーハ及び回転円板上の薬液又はリンス液の振り切りを行い、さらに該貫通孔から乾燥用気体を噴出供給することによって該ウェーハの乾燥処理を行うことができる。【００２４】
前記貫通孔に連通する中空部が軸方向に穿設されかつ前記回転円板の下面中央部に垂設された回転シャフトをさらに有し、前記ウェーハの薬液浸漬処理又は浸漬リンス処理を行う際には該回転シャフトの中空部の下端開口部から該中空部を介して該貫通孔に薬液又はリンス液を供給し、また該ウェーハの乾燥処理を行う際には該回転シャフトの中空部の下端開口部から該中空部を介して該貫通孔に乾燥用気体を供給するように構成するのが好適である。【００２５】
前記ウェーハ受け部がウェーハ下面を受ける下側ガイドピンとウェーハ外側面を受ける外側ガイドピンとからなるのが好ましい。【００２６】
前記回転円板の上面に羽根板を放射状、螺旋状又は渦巻状に設け、前記媒体流路が該回転円板の上面と相対向する羽根板とウェーハの下面との間に形成されるようにすることができる。前記ウェーハ受け部を羽根板の上面に設けることも可能である。【００２７】
前記回転円板の中心部に穿設された貫通孔の上方に邪魔板を設け、該貫通孔を介して該回転円板の上面に供給される薬液又はリンス液又は乾燥用気体を該邪魔板によって羽根板方向に誘導する構成を採用することもできる。【００２８】
複数の薬液を所定の配合割合の配合薬液として供給するに際し、前記ノズル手段から個々の薬液を所定の配合割合で前記ウェーハ受け部に載置されたウェーハ上に供給し、また前記貫通孔から個々の薬液を所定の配合割合で前記回転円板の上面に噴出供給することにより、薬液の配合量が必要最小限となり安全性向上と薬液コストの低減が可能となり、その結果薬液は原液供給が可能となり循環加温が不要な配合薬液の管理が不要とし、薬液の配合が回転円板部で実施され、その直後に使用されることから薬液の劣化の問題が無くなり、薬液の最大効果点を利用することができ、従来の薬液の使用濃度よりも薬液濃度の低減を可能とすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の枚葉式ウェーハ処理装置によれば、スピン処理において従来の浸漬処理と同様の浸漬処理を行うことができ、ウェーハ一枚当りの薬液処理において薬液消費量を低減することができ、薬液の反応熱を利用して加温用ヒーターを不要とするとともに省エネ化を可能とし、薬液の配合をノズル手段及び又は回転円板部で実施することにより薬液の配合量が必要最小限となり安全性向上と薬液コストの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る枚葉式ウェーハ処理装置の一つ実施形態を示す断面的側面概略説明図である。
【図２】図１の回転円板の拡大上面図である。
【図３】図１に示した枚葉式ウェーハ処理装置の各部材とコントローラーとの電気的接続状態を示す説明図である。
【図４】本発明の枚葉式ウェーハ処理装置を用いたウェーハ浸漬処理の操作手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る枚葉式ウェーハ処理装置の他の実施形態を示す断面的側面概略説明図である。
【図６】従来の枚葉式ウェーハ処理装置の一例を示す斜視的説明図である。
【図７】図６のウェーハ保持装置にウェーハを保持させた状態を示す斜視的説明図である。
【図８】羽根板の他の例を示す上面図である。
【図９】羽根板の別の例を示す上面図である。
【図１０】従来の枚葉式ウェーハ処理装置における薬液等供給機構を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０：従来の枚葉式ウェーハ処理装置、１１，１１ａ：本発明の枚葉式ウェーハ処理装置、１２：回転円板、１４：貫通孔、１６：羽根板、１８：ウェーハ受け部、２０：回転シャフト、２２：中空部、２４：下端開口部、２６：減圧調整手段、２６Ａ：ロータリジョイント、２８：プーリ、３０：モータ、３２：モータプーリ、３４：プーリベルト、４６：邪魔板、４８：環状堰部材、Ａ：媒体、Ｗ：ウェーハ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明の技術思想から逸脱しない限り図示例以外にも種々の変形が可能なことはいうまでもない。【００３３】
図１は本発明に係る枚葉式ウェーハ処理装置の一つの実施形態を示す断面的側面概略説明図である。図２は図１の回転円板の拡大上面図である。図１及び図２において、図６及び図７と同一又は類似部材は同一符号で示される。【００３４】
図１において、１１は本発明の枚葉式ウェーハ処理装置で、上面に媒体流路を形成した回転円板１２を有している。該回転円板１２の上面には、複数個のウェーハ受け部１８が設けられている。該ウェーハ受け部１８は、図６及び図７に示した例と異なり、ウェーハＷの下面を受ける下側ガイドピン１８ａとウェーハＷの外側面を受ける外側ガイドピン１８ｂとから構成されている。４８は該回転円板１２の外周部に設けられた環状堰部材で、該ウェーハ受け部１８に載置されるウェーハＷの外周縁部よりも外方に位置しかつ該載置されるウェーハの上面よりも該環状堰部材４８の上縁部が上方に位置するように形成されている。６０は揺動ノズル手段で、該ウェーハ受け部１８に載置されるウェーハＷの上方に設けられかつ硫酸や過酸化水素水等の薬液及び純水や温純水等のリンス液を吐出供給する作用を果たす。【００３５】
５０は第１薬液、例えば、硫酸用上部導管で、ポンプ手段Ｐ５及びバルブ手段Ｖ５が設けられている。５２は第２薬液、例えば、過酸化水素水用上部導管で、ポンプ手段Ｐ６及びバルブ手段Ｖ６が設けられている。５４は純水用上部導管で、ポンプ手段Ｐ７及びバルブ手段Ｖ７が設けられている。５６は温純水用上部導管で、ポンプ手段Ｐ８及びバルブ手段Ｖ８が設けられている。上記各上部導管５０，５２，５４，５６は回転円板１２の上方に配置される揺動ノズル手段６０に接続され、該揺動ノズル手段６０には第１ノズル６０ａ、第２ノズル６０ｂ、第３ノズル６０ｃ、第４ノズル６０ｄが突設されている。第１ノズル６０ａからは第１薬液が、第２ノズル６０ｂからは第２薬液が、第３ノズル６０ｃからは純水が、第４ノズル６０ｄからは温純水がそれぞれ吐出供給されるようになっている。【００３６】
前記回転円板１２の中心部には貫通孔１４が穿設されている。２０は前記回転円板１２の下面中央部に垂設された回転シャフトで、その軸方向には該貫通孔１４に連通する中空部２２が穿設されている。該回転シャフト２０の下端部には該中空部２２に連通してロータリジョイント２６Ａが設けられている。【００３７】
６２は乾燥用気体、例えば、窒素ガス又は空気用下部導管で、バルブ手段Ｖ９が設けられている。６４は第１薬液、例えば、硫酸用下部導管で、ポンプ手段Ｐ１０及びバルブ手段Ｖ１０が設けられている。６６は第２薬液、例えば、過酸化水素水用下部導管で、ポンプ手段Ｐ１１及びバルブ手段Ｖ１１が設けられている。６８は純水用下部導管で、ポンプ手段Ｐ１２及びバルブ手段Ｖ１２が設けられている。７０は温純水用導管で、ポンプ手段Ｐ１３及びバルブ手段Ｖ１３が設けられている。上記各下部導管６２，６４，６６，６８，７０は主導管７２を介して前記ロータリジョイント２６Ａに接続されている。該ロータリジョイント２６Ａで流量が調節された乾燥用気体，第１薬液，第２薬液，純水又は温純水等の媒体Ａが回転シャフト２０の中空部２２を通って回転円板１２の上面側に供給される。従って、該回転円板１２の下面側から該貫通孔１４に薬液又はリンス液又は乾燥用気体を供給する供給手段は、中空部上記２０の他に上記ポンプ手段Ｐ１０〜Ｐ１３、上記各下部導管６２，６４，６６，６８，７０及び主導管７２等から構成されている。前記ウェーハの薬液浸漬処理又は浸漬リンス処理を行う際には該回転円板の下面側から該貫通孔に薬液又はリンス液を供給し、また該ウェーハの乾燥処理を行う際には該回転円板の下面側から該貫通孔に乾燥用気体を供給する。【００３８】
４６は該回転円板１２の中心部に穿設された貫通孔１４の上方に位置するように該回転円板１２に設けられた邪魔板である。該貫通孔１４を介して該回転円板１２の上面に供給される媒体Ａは該邪魔板４６によって羽根板１６方向に誘導される。【００３９】
この邪魔板４６の設置によって、媒体Ａ中に不純物が混入した場合でも媒体ＡがウェーハＷの下面に直接吹き付けられることはないので不純物等によって汚染されるという事故が防止され、また操業中にウェーハＷが割れた場合の媒体Ａの上方への吹き出しが防止されるという利点がある。【００４０】
図３は図１に示した枚葉式ウェーハ処理装置の各部材とコントローラーとの電気的接続状態を示す説明図である。図３において、７４は枚葉式ウェーハ処理装置本体１１ａに隣接して設置されたハンドリングロボットで、ウェーハロード部７６に載置されるウェーハＷをウェーハ受け部１８に搬入載置せしめ、該ウェーハ受け部１８に載置されているウェーハＷをウェーハアンロード部７８に搬出載置せしめるように作動する。８０はコントローラーで、枚葉式ウェーハ処理装置本体１１ａ，ハンドリングロボット７４，バルブ手段Ｖ５−Ｖ８，Ｖ９−Ｖ１３及びポンプ手段Ｐ５−Ｐ８，Ｐ１０−Ｐ１３に電気的に接続しており、スピン処理の制御、ハンドリングロボットの制御、各バルブ手段及び各ポンプ手段の制御を行う。なお、上記説明以外の構成は、図６及び図７の構成と同様であるので再度の説明は省略する。【００４１】
上記の構成によって、該ウェーハ受け部１８を介してウェーハＷを該回転円板１２の上方に間隔を介在させて載置した状態で該回転円板１２を低速回転させつつ薬液又はリンス液を該ウェーハＷが浸漬状態となるように前記環状堰部材４８の内部に供給することによって該ウェーハＷの薬液浸漬処理又は浸漬リンス処理を行う。次いで、該浸漬状態のウェーハＷを該ウェーハ受け部１８に保持した状態で該回転円板１２を高速回転せしめることによって該ウェーハ１８及び回転円板１２上の薬液又はリンス液を振り切り又は該ウェーハＷの乾燥処理を行うことができる。図６及び図７に示した装置の場合と同様に、回転円板１２を回転させると、回転による遠心力によって、回転円板１２上面の媒体（図１の場合は薬液等）が外方に排出し、即ち貫通孔１４を通った媒体Ａは邪魔板４６の下面を介して側方に誘導され、続いて回転円板１２の上面と一対の相対向する羽根板１６，１６とウェーハＷの下面との間に形成された複数の媒体流路３６を介して該回転円板１２上の媒体Ａが外方に排出する。【００４２】
さらに具体的に本発明の枚葉式ウェーハ処理装置を用いたウェーハの浸漬処理の操作手順について図４に示したフローチャートに基づいて説明する。【００４３】
まず、ハンドリングロボット７４を用いてウェーハロード部７６からウェーハＷをウェーハ支持部１８にセットする（ステップ２００）。ノズル手段６０をウェーハＷの上方に移動する（ステップ２０２）。次に回転円板１２を低速回転（０〜１００ｒｐｍ）させる（ステップ２０４）。【００４４】
該ウェーハ受け部１８を介してウェーハＷを該回転円板１２の上方に間隔を介在させて載置した状態で該回転円板１２を低速回転させつつ薬液（例えば、硫酸及び過酸化水素水）を該ウェーハＷが浸漬状態となるように前記環状堰部材４８の内部に供給する。【００４５】
具体的には、バルブ手段Ｖ５及びＶ６を開放しかつポンプ手段Ｐ５及びＰ６を作動して薬液を該ノズル手段６０に送り込み該ノズル手段６０によって該ウェーハＷの上面に薬液を吐出噴射するとともにバルブ手段Ｖ１０及びＶ１１を開放しかつポンプ手段Ｐ１０及びＰ１１を作動して薬液をロータリジョイント２６Ａ及び中空部２２を介して貫通孔１４から回転円板１２の上面に吐出供給することによって該ウェーハＷが浸漬状態となるように前記環状堰部材４８の内部に薬液を満たす（ステップ２０６）。【００４６】
この薬液中に該ウェーハＷを所定時間（例えば、５〜１０分程度）浸漬することによって該ウェーハＷの浸漬処理を行う（ステップ２０８）。該浸漬状態のウェーハＷを該ウェーハ受け部１８に保持した状態で該回転円板１２を高速回転（５００〜２０００ｒｐｍ程度）せしめる（ステップ２１０）。【００４７】
この高速回転を所定時間（例えば、３０秒程度）行うことによって該ウェーハ１８及び回転円板１２上の薬液を振り切る（ステップ２１２）。該ウェーハＷを高速回転させた状態で、バルブ手段Ｖ７又はＶ８を開放しかつポンプ手段Ｐ７又はＰ８を作動して純水又は温純水を該ノズル手段６０に送り込み該ノズル手段６０によって該ウェーハＷの上面に純水又は温純水を吐出噴射するとともにバルブ手段Ｖ１２又はＶ１３を開放しかつポンプ手段Ｐ１２又はＰ１３を作動して純水又は温純水をロータリジョイント２６Ａ及び中空部２２を介して貫通孔１４から回転円板１２の上面に吐出供給することによって薬液の振り切られたウェーハＷのスピンリンス処理を行う（ステップ２１４）。【００４８】
このリンス処理終了後、回転円板１２の回転を低速回転（０〜１００ｒｐｍ）にする（ステップ２１６）。該回転円板１２を低速回転させつつ純水又は温純水を該ウェーハＷが浸漬状態となるように前記環状堰部材４８の内部に供給する。【００４９】
具体的には、バルブ手段Ｖ７又はＶ８を開放しかつポンプ手段Ｐ７又はＰ８を作動して純水又は温純水を該ノズル手段６０に送り込み該ノズル手段６０によって該ウェーハＷの上面に純水又は温純水を吐出噴射するとともにバルブ手段Ｖ１２又はＶ１３を開放しかつポンプ手段Ｐ１２又はＰ１３を作動して純水又は温純水をロータリジョイント２６Ａ及び中空部２２を介して貫通孔１４から回転円板１２の上面に吐出供給することによって該ウェーハＷが浸漬状態となるように前記環状堰部材４８の内部に純水又は温純水を満たす（ステップ２１８）。【００５０】
この純水又は温純水中に該ウェーハＷを所定時間（例えば、１分程度）浸漬することによって該ウェーハＷの浸漬リンス処理を行う（ステップ２２０）。該浸漬状態のウェーハＷを該ウェーハ受け部１８に保持した状態で該回転円板１２を高速回転（５００〜２０００ｒｐｍ程度）せしめる（ステップ２２２）。【００５１】
該ウェーハＷを高速回転させた状態で、バルブ手段Ｖ７又はＶ８を開放しかつポンプ手段Ｐ７又はＰ８を作動して純水又は温純水を該ノズル手段６０に送り込み該ノズル手段６０によって該ウェーハＷの上面に純水又は温純水を吐出噴射するとともにバルブ手段Ｖ１２又はＶ１３を開放しかつポンプ手段Ｐ１２又はＰ１３を作動して純水又は温純水をロータリジョイント２６Ａ及び中空部２２を介して貫通孔１４から回転円板１２の上面に吐出供給することによってウェーハＷのスピンリンス処理を行う（ステップ２２４）。【００５２】
このスピンリンス処理後、該回転円板１２を超高速回転（１５００〜２５００ｒｐｍ程度）せしめる（ステップ２２６）。該ウェーハＷを超高速回転させた状態で、バルブ手段Ｖ９乾燥用気体（例えば、窒素又は空気）をロータリジョイント２６Ａ及び中空部２２を介して貫通孔１４から回転円板１２の上面に吐出供給することによってウェーハＷのスピン乾燥処理を行う（ステップ２２８）。【００５３】
スピン乾燥処理終了後、回転円板１２の回転を停止する（ステップ２３０）。最後に、ハンドリングロボット７４を用いてウェーハ受け部１８から浸漬処理の終了したウェーハＷを取り出しウェーハアンロード部７８に収納する（ステップ２３２）【００５４】
本発明装置を用いることによる作用について述べる。本発明装置によるスピン処理においては複数の薬液を回転円板１２上に流下させ配合を行う為薬液のミキシング状態を良くする必要から回転円板の正転及び逆転を行う構成を採用することができ、ノズル手段６０から吐出する薬液を連続吐出するのでは無く、それぞれの薬液が同期しない様に断続的な吐出条件を設定するのが好ましい。【００５５】
薬液作製時の反応熱利用についていえば、反応熱の特に利用可能な薬液として硫酸と過酸化水素水の混合液が有り、この混合液はデバイス工程では有機物除去を目的に利用され、またレジスト膜の除去にも使用されている。この混合液の混合比率は硫酸４に対し過酸化水素水１の重量比率が多く使用温度は８０℃〜１３０℃程度である。この比率での混合時に発生する反応熱は混合液全体を２５℃から１００℃程度に昇温させることから使用温度が１３０℃での高温領域である場合では原液温度を５５℃程度に加温しておけば対応可能である。また使用温度が１００℃程度であれば原液は室温のままで使用可能となる。【００５６】
反応熱が少ない混合液の場合、ＲＣＡ洗浄のＳＣ−１、ＳＣ−２の様な混合液の場合には、そのほとんどの成分が水であるので温水として混合することにより目的温度に合わせることが可能で有る。【００５７】
反応熱が少ない薬液と薬液の場合、それぞれの原液を加温しておき供給することとなるが、薬液の配合比等を考慮に入れ加温による劣化の少ない薬液を加温し供給することにより薬液劣化を最小限に抑えることが出来る。【００５８】
図１〜図４に示した本発明装置の実施形態においては、環状堰部材４８の内部に薬液等を供給する手段方法としては、ノズル手段６０によって上方から薬液等を流下させる他に、回転円板１２の中央に穿設された貫通孔１４から薬液等を噴出させるという上下両方向から薬液等を供給する態様によって行う例について説明したが、下方からの薬液等の供給、即ち、貫通孔１４から薬液等を
噴出させる構成を省略しても本発明の作用効果は十分に達成されるものであり、以下に説明する。【００５９】
図５は本発明に係る枚葉式ウェーハ処理装置の他の実施形態を示す断面的側面概略説明図である。図５において、図１と同一部材又は類似部材は同一符号で示される。【００６０】
図５において、１１ａは本発明の枚葉式ウェーハ処理装置で、図１に示した装置との相違点は、貫通孔１２，中空部２２，ロータリジョイント２６Ａ，邪魔板４６，下部導管６２，６４，６６，６８，７０及び主導管７２が省略されている点にあり、その他の構成は図１の処理装置１１と全く同一であるので再度の説明は省略する。また、その作用は図４のフローチャートに示したものと下方からの薬液等の供給がない点を除いて全く同一であり、同様に再度の説明は省略する。【００６１】
なお、図１に示した処理装置１１において、下部導管６２によって供給される乾燥用気体（例えば、窒素又は空気）はウェーハの乾燥用としての作用の他に、ウェーハ下面への薬液等の回り込み防止やウェーハ下面中心部への過剰吸着の防止等の作用を行うが、図５の処理装置１１ａでは下方からの乾燥気体の吹きつけができない不都合がある。図５の処理装置１１ａにおいては、乾燥用気体の吹きつけはノズル手段以外の吹きつけ手段（図示せず）を設け、この吹きつけ手段によって行えばよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の枚葉式ウェーハ処理装置によれば、薬液は原液供給が可能となり循環加温が不要な配合薬液の管理が不要とし、薬液の配合がノズル手段及び／又は回転円板部で実施され、その直後に使用されることから薬液の劣化の問題が無くなり、薬液の最大効果点を利用することができ、従来の薬液の使用濃度よりも薬液濃度の低減を可能とすることができる。
【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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【国際調査報告】
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