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JP2002353181A - 枚葉式基板洗浄方法および枚葉式基板洗浄装置 - Google Patents

枚葉式基板洗浄方法および枚葉式基板洗浄装置

Info

Publication number
JP2002353181A
JP2002353181A JP2001161920A JP2001161920A JP2002353181A JP 2002353181 A JP2002353181 A JP 2002353181A JP 2001161920 A JP2001161920 A JP 2001161920A JP 2001161920 A JP2001161920 A JP 2001161920A JP 2002353181 A JP2002353181 A JP 2002353181A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cleaning
substrate
supply
wafer
chemical solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001161920A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Ono
裕司 小野
Ryoichi Okura
領一 大蔵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SES Co Ltd
Original Assignee
SES Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SES Co Ltd filed Critical SES Co Ltd
Priority to JP2001161920A priority Critical patent/JP2002353181A/ja
Priority to TW090120405A priority patent/TW515002B/zh
Priority to CNB011308729A priority patent/CN1212646C/zh
Priority to KR1020010052712A priority patent/KR100800204B1/ko
Priority to IL14534001A priority patent/IL145340A0/xx
Priority to US09/948,952 priority patent/US6752877B2/en
Priority to EP01121850A priority patent/EP1263024A2/en
Priority to SG200105536A priority patent/SG117396A1/en
Publication of JP2002353181A publication Critical patent/JP2002353181A/ja
Priority to US10/437,891 priority patent/US6792959B2/en
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
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    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S134/902—Semiconductor wafer

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  • Weting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉された洗浄室内でウエハを一枚ずつカセ
ットレスで、しかもウエハの表裏両面を同時にウェット
洗浄し得る枚葉式ウェット洗浄技術を提供する。 【解決手段】 回転支持したウエハＷの表裏面に対し
て、上側および下側供給ノズル２５、２６により複数の
薬液を上下方向から順次供給して洗浄するとともに、下
側供給ノズル２６のうち、少なくとも薬液を供給してい
ない下側供給ノズルから、純水を常時流出させることに
より、各種薬液による洗浄処理間におけるクロスコンタ
ミの発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は枚葉式基板洗浄方
法および枚葉式基板洗浄装置に関し、さらに詳細には、
半導体や電子部品等のディバイス製造工程において、半
導体ウエハ等の基板を一枚ずつウェット洗浄処理するた
めの枚葉式ウェット洗浄技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハ等の基板（以下単にウエハ
と称する）をウェット洗浄する方法としては、従来、複
数の洗浄槽が連続して配列されてなるウェットベンチタ
イプの洗浄槽に対して、キャリアカセットに収納した複
数枚のウエハを、またはキャリアカセットを省略して直
接複数枚のウエハを搬送装置により順次浸漬して処理す
るいわゆるバッチ式ウェット洗浄が主流であったが、半
導体装置もサブミクロン時代を迎え、このような装置構
造の微細化、高集積化に伴って、ウエハの表面にも非常
に高い清浄度が要求されている昨今、より高い清浄度の
要求を満足するウェット洗浄技術として、密閉された洗
浄ハウジング内でウエハを一枚ずつカセットレスでウェ
ット洗浄するいわゆる枚葉式ウェット洗浄が開発提案さ
れるに至った。
【０００３】この枚葉式ウェット洗浄にあっては、パー
ティクルの再付着等もなく高い清浄度雰囲気での洗浄を
高精度に行なうことができ、しかも装置構成が単純かつ
コンパクトで多品種少量生産にも有効に対応できるとい
う利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、この枚葉式ウ
ェット洗浄においては、ウエハの表面つまり上側面に対
してのみ各種の薬液による洗浄処理が予め定められた順
序で行われていたが、ウエハの効率的な洗浄処理のた
め、近時はウエハの表裏面を同時に洗浄処理し得る洗浄
技術の開発が要請されていた。
【０００５】しかしながら、ウエハの裏面つまり下側面
を洗浄処理する場合、薬液の供給は、下側から上方へ向
けての噴射供給が基本構成となるところ、このような構
成では、各種薬液による洗浄処理間にクロスコンタミが
生じる危険きわめて大きく、上記新規洗浄技術の開発に
はこの問題の解決が急務となっていた。
【０００６】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、密閉され
た洗浄室内でウエハを一枚ずつカセットレスで、しかも
ウエハの表裏両面を同時にウェット洗浄し得る枚葉式ウ
ェット洗浄技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の枚葉式基板洗浄方法は、密閉された洗浄ハ
ウジング内において、ウエハを一枚ずつカセットレスで
ウェット洗浄する枚葉式基板洗浄方法であって、回転支
持したウエハの表裏面に対して、上側および下側供給ノ
ズルにより複数の薬液を上下方向から順次供給して洗浄
するとともに、上記下側供給ノズルのうち、少なくとも
薬液を供給していない下側供給ノズルから、純水を常時
流出させるようにしたことを特徴とする。
【０００８】好適な実施態様として、上記複数の薬液に
よる一連の洗浄工程において、先行する薬液による洗浄
と後行する他の薬液による洗浄との間に、純水によるリ
ンス処理を行うに際して、上記先行する薬液を供給する
上側および下側供給ノズルによりリンス処理用の純水を
供給するとともに、このリンス処理完了後も、これら上
側および下側供給ノズルの少なくとも下側供給ノズルか
ら、純水を連続して流出させるようにする。この場合、
上記下側供給ノズルからの純水の流出は、その流速およ
び流量がこの下側供給ノズルから供給する薬液以外の薬
液の逆流入を防止し得る範囲でできるだけ小さくなるよ
うに設定するのが望ましい。
【０００９】また、本発明の枚葉式基板洗浄装置は、上
記洗浄方法を実施するために適したものであって、洗浄
ハウジング内に、一枚のウエハを水平状態で支持回転す
る基板回転手段と、この基板回転手段の外周部に、基板
回転手段に回転支持されるウエハの洗浄処理用空間を形
成する洗浄チャンバと、上記基板回転手段に回転支持さ
れるウエハの表裏面に薬液を供給する薬液供給手段とを
備えてなり、この薬液供給手段は、上記洗浄ハウジング
内に設けられて、上記ウエハの表面に上側から薬液を供
給する上側供給ノズルと、上記ウエハの裏面に下側から
薬液を供給する下側供給ノズルとを備え、これら上側お
よび下側供給ノズルは、上記基板回転手段に回転支持さ
れるウエハの表裏面に対して、複数の薬液を上下方向か
ら順次供給して洗浄するとともに、この一連の洗浄工程
において、少なくとも薬液を供給していない上記下側供
給ノズルから純水が常時流出されるように構成されてい
ることを特徴とする。
【００１０】好適な実施態様として、上記上側および下
側供給ノズルは、上記基板回転手段に回転支持されたウ
エハの表裏面に薬液を噴射供給する噴射ノズルの形態と
されるとともに、供給すべき薬液の種類に対応した数だ
け配設されている。また、上記下側供給ノズルは、上記
基板回転手段の回転可能な回転軸の上端部位において、
上向きにかつ固定的に設けられるとともに、供給すべき
薬液の供給源および純水の供給源に対して選択的に連通
可能とされている。
【００１１】さらに好ましくは、上記基板回転手段の回
転軸内周と上記配管外周との間隙が、不活性気体の供給
口として機能するように構成される。
【００１２】本発明の枚葉式基板洗浄においては、密閉
された洗浄ハウジング内において、ウエハを一枚ずつカ
セットレスでウェット洗浄するところ、回転支持したウ
エハの表裏面に対して、上側および下側供給ノズルによ
り複数の薬液を上下方向から順次供給して洗浄する。
【００１３】この場合、上記下側供給ノズルのうち、少
なくとも薬液を供給していない下側供給ノズルから、純
水を常時流出させるようにすることにより、各種薬液に
よる洗浄処理間におけるクロスコンタミの発生が防止さ
れる。
【００１４】すなわち、ウエハの裏面に対する薬液の供
給は、下側から上方へ向けての供給となることから、上
記下側供給ノズルは、構造上、上向きに開口設置されて
いることから、各下側供給ノズルには薬液が残留しやす
い。したがって、一つの薬液による洗浄処理後に他の薬
液による洗浄処理を行う場合に、各下側供給ノズルに残
留している薬液が洗浄処理中にある他の薬液に混入した
り、あるいはこの洗浄処理中の薬液が待機中の下側供給
ノズルの中に侵入してここに残留する異種薬液と混合し
て、各洗浄処理間にクロスコンタミの生じる可能性がき
わめて大きい。
【００１５】この点を考慮して、本発明においては、下
側供給ノズルのうち、少なくとも薬液を供給していない
下側供給ノズルから、純水を常時流出させるようにする
ことにより、各種薬液による洗浄処理間におけるクロス
コンタミの発生の防止を図る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
【００１７】本発明に係る枚葉式基板洗浄装置が図１に
示されており、この基板洗浄装置は、具体的には、密閉
された洗浄ハウジング１内において、ウエハＷを一枚ず
つカセットレスでウェット洗浄する構造とされ、密閉可
能な上記洗浄ハウジング１内に、一枚のウエハＷを水平
状態で支持回転する基板回転部（基板回転手段）２と、
相対的な上下方向移動が可能な洗浄チャンバ３と、ウエ
ハＷの上下表裏面に薬液を供給する薬液供給部（薬液供
給手段）４と、酸化防止用の不活性気体を供給する不活
性気体供給部（不活性気体供給手段）５と、これらの駆
動部を相互に連動して制御する制御部６とを主要部とし
て構成されている。
【００１８】洗浄ハウジング１は、上部が密閉可能な洗
浄処理用の空間とされるとともに、下部が上部空間内に
配されて各種装置駆動部の設置部とされている。洗浄ハ
ウジング１の上部空間には、具体的には図示しないが、
洗浄ハウジング１には開閉可能な基板搬入出口が設けら
れており、この基板搬入出口は、その閉塞時においてこ
の部位の気密・水密性が確保される構造とされている。
【００１９】基板回転部２は、一枚のウエハＷをスピン
洗浄時およびスピン乾燥時において水平状態に支持しな
がら水平回転させるもので、回転軸１０の先端部分に基
板支持部１１が水平状態で取付け支持されるとともに、
この回転軸１０を回転駆動する駆動モータ１２を備えて
なる。
【００２０】基板支持部１１および回転軸１０は、軸受
支持筒体１３を介して、洗浄ハウジング１の中央部に垂
直起立状態で回転可能に配置されており、基板支持部１
１に一枚のウエハＷを水平状態に支持する構成とされて
いる。
【００２１】具体的には、基板支持部１１は、図３およ
び図４に示すように円盤の形態とされれるとともに、そ
の上面外周部に、ウエハＷの周縁部を載置支持する複数
(図示の場合は４つ）の円柱状の支持体１４，１４，…
を備えてなる。
【００２２】これら支持体１４，１４，…は、図示のご
とく、基板支持部１１の円周方向へ等間隔をもって配さ
れており、その先端内周部分がウエハＷの周縁部分を支
持する支持凹部１４ａとされている。これら支持体１
４，１４，…の支持凹部１４ａ，１４ａ，…は、互いに
同一高さになるように設定されており、これにより、ウ
エハＷの周縁部を水平状態で載置状に支持する。
【００２３】また、支持凹部１４ａの支持面は、具体的
には図示しないが、ウエハＷの周縁部の輪郭形状に対応
した断面形状を有しており、これにより、ウエハＷの矩
形断面の周縁部に対して、その周縁角部を点接触状態ま
たは線接触状態で当接支持するように形成されている。
【００２４】回転軸１０は、軸受４０により、軸受支持
筒体１３を介して起立状に回転支持されるとともに、そ
の下端部が駆動モータ１２にベルト駆動可能に接続され
ている。そして、回転軸１０は、駆動モータ１２の駆動
により回転駆動されて、上記基板支持部１１が所定の回
転数をもって回転される構成とされている。回転軸１０
の回転速度は、例えば、スピン洗浄処理時においては４
０〜５０r.p.m.の低速に設定されるとともに、スピン乾
燥時においては約３０００r.p.m.の高速に設定されてい
る。
【００２５】また、上記回転軸１０は図示のごとく中空
筒状とされて、その中空内部に、後述する薬液供給部４
の下側供給ノズル２６の配管３０が配設されている。
【００２６】洗浄チャンバ３はウエハＷを洗浄処理する
部位で、その内径寸法が、後述するように、基板回転部
２の基板支持部１１との関係で設定されて、基板回転部
２の外周部に、この基板回転部２に回転支持されるウエ
ハＷの洗浄処理用空間を形成する。
【００２７】洗浄チャンバ３は、具体的には図１および
図２に示すように、その内周部に、上下方向に配列され
た複数段の円環状処理槽１５〜１８を備えるとともに、
上記基板回転部２に対して上下方向へ昇降動作可能な構
成とされている。
【００２８】図示の実施形態においては、上記円環状処
理槽１５〜１８が、基板回転部２の基板支持部１１に支
持されたウエハＷを取り囲むように同心状に、かつ上下
方向へ４段に配列されてなる。
【００２９】これら円環状処理槽１５〜１８の内径縁
は、上記基板回転部２の基板支持部１１の外径縁と非接
触で、かつこれら両縁の間に形成される環状隙間が、薬
液等の下側への漏れを阻止する程度の微小間隔となるよ
うに設定されている。
【００３０】また、洗浄チャンバ３は、図示しない昇降
ガイドを介して上下方向へ垂直に昇降可能に支持される
とともに、基板回転部２の基板支持部１１に対して所定
ストローク分ずつ昇降動作する昇降機構２０を備えてい
る。
【００３１】この昇降機構２０は、洗浄チャンバ３を支
える支持フレーム２１を昇降動作させる図示しない送り
ねじ機構と、この送りねじ機構を回転駆動させる駆動モ
ータ２２とからなる。
【００３２】そして、洗浄処理工程に応じて、後述する
基板回転部２の動作と連動する駆動モータ２２の駆動に
より、上記送りねじ機構を介して、洗浄チャンバ３が、
上下方向へ所定ストロークずつ昇降されて、洗浄処理工
程を行うべき円環状処理槽１５〜１８のいずれか一つの
処理槽が、上記基板回転部２の基板支持部１１に支持さ
れたウエハＷに対して、その高さ方向位置を選択的に位
置決めされる。
【００３３】また、具体的には図示しないが、４つの円
環状処理槽１５〜１８には、装置外部へ連通するドレン
部がそれぞれ設けられている。これらドレン部は、各処
理槽１５〜１８内の薬液または不活性気体を排出しまた
は再利用のため回収するもので、洗浄処理が行われる際
のみ開口して、他の処理槽における洗浄処理が行われて
いる場合には閉塞される構成とされている。
【００３４】薬液供給部４は、上記基板回転部２に回転
支持されるウエハＷの表裏面に薬液を供給するもので、
ウエハＷの表面に上側から薬液を供給する上側供給ノズ
ル２５と、ウエハＷの裏面に下側から薬液を供給する下
側供給ノズル２６とを主要部として備える。
【００３５】これら上側および下側供給ノズル２５，２
６は、具体的には、ウエハＷの表裏面に薬液を噴射供給
する噴射ノズルの形態とされ、供給すべき薬液の種類に
対応した数だけ配設されるとともに、これら両供給ノズ
ル２５，２６は、洗浄ハウジング１の外部に設けられた
薬液供給源２７に連通可能とされている。
【００３６】図示の実施形態においては、上側噴射ノズ
ル２５は複数個が一体化された噴射ノズル部２５Ａの形
態とされており、この噴射ノズル部２５Ａは、洗浄ハウ
ジング１内の上部において、下向き状態で水平旋回可能
に設けられるとともに、図示しないスイング用の駆動モ
ータに駆動連結されている。
【００３７】上記噴射ノズル部２５Ａには、供給すべき
薬液の種類に対応した数のノズル口つまり噴射ノズル２
５、２５、…が設けられ、具体的には、４つの噴射ノズ
ル２５、２５、…が設けられており（図示省略）、それ
ぞれ後述するＡＰＭ液，純水およびＤＨＦ液の供給口と
して機能する。
【００３８】そして、上記噴射ノズル部２５Ａの上側噴
射ノズル２５は、基板回転部２の基板支持部１１に水平
状態で回転支持されるウエハＷの表面に対して、その外
周から中心にわたって水平旋回しながら、あるいは水平
旋回して静止後に所定の薬液を噴射供給するように構成
されている。
【００３９】下側供給ノズル２６は、基板回転部２の回
転可能な回転軸１０の上端部位に設けられて、回転支持
されるウエハＷの裏面に対して上向き状態で固定的に設
けられている。図示の実施形態においては、上側噴射ノ
ズル２５、２５、…に対応して、ＡＰＭ液，純水および
ＤＨＦ液用のものがそれぞれ２つずつ、合計６つの下側
噴射ノズル２６，２６、…が配されている。
【００４０】これら下側噴射ノズル２６，２６、…は、
図３〜図５に示すように、回転軸１０内部に配された配
管３０を介して上記薬液供給源２７に連通可能とされて
いる。
【００４１】具体的には、上記配管３０は、中空円筒状
とされた回転軸１０の中空内部に上下方向へ貫通して、
かつ図示しない支持構造により、回転軸１０と非接触状
態で固定的に配されている。
【００４２】この配管３０の上端部には、円板状の薬液
供給部３１が取付け固定されており、この薬液供給部３
１の上面に、上記６つの下側供給ノズル２６，２６、…
が円周方向へ等間隔をもって配されるとともに、各噴射
ノズル２６は、基板回転部２に回転支持されるウエハＷ
の裏面中央部に対して斜め上向き状態とされている。
【００４３】これら下側供給ノズル２６，２６、…は、
それぞれ配管３０の内部に貫設された薬液供給路３０
ａ，３０ａ，…に連通されている。これら薬液供給路３
０ａ，３０ａ，…は、配管３０の下端部において、方向
制御弁３２を介して、上記薬液供給源２７の薬液（ＡＰ
Ｍ液およびＤＨＦ液）の供給源および純水の供給源に対
して、それぞれ選択的に連通可能とされている。なお、
上記薬液供給路３０ａ，３０ａ，…は、前述した上側噴
射ノズル２５、２５、…にもそれぞれ連通されている。
【００４４】上記薬液供給源２７は、上側および下側噴
射ノズル２５、２６、…に洗浄用の薬液を供給する供給
源で、図示の実施形態においては、選択的に、ＡＰＭ
（ＮＨ 4 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ）液による洗浄を行う
ための構成と、ＤＨＦ（ＨＦ＋Ｈ2 Ｏ）液による洗浄を
行うための構成とを備える２薬液システムであり、これ
に対応して、洗浄チャンバ３における処理槽１５〜１８
は、それぞれ、最下段の処理槽１５がＡＰＭ液による洗
浄工程用、その上の段の処理槽１６がＤＨＦ液による洗
浄工程用、その上の段の処理槽１７が純水によるリンス
用、および最上段の処理槽１８がスピン乾燥用とされて
いる。
【００４５】そして、上記薬液供給源２７は、洗浄工程
にかかるレシピを適宜選択設定することにより、後述す
る不活性気体供給源３７との協働により、ｉ）ＡＰＭ＋
ＤＨＦ＋（Ｏ3 ＋ＤＩＷ）＋ＤＲＹ，ii）ＡＰＭ＋ＤＨ
Ｆ＋ＤＲＹ,iii）ＡＰＭ＋ＤＲＹおよびＤＨＦ＋ＤＲＹ
などの洗浄工程が選択的に実行可能な構成とされてい
る。
【００４６】つまり、後述するように、これら上側およ
び下側供給ノズル２５，２６、…は、上記いずれかの選
択設定されたレシピに従って、基板回転部２に回転支持
されるウエハＷの表裏面に対して、複数の薬液を上下方
向から順次供給して洗浄するとともに、この一連の洗浄
工程において、薬液を供給していない下側供給ノズル２
６から純水が常時流出されるように駆動制御される。
【００４７】不活性気体供給部５は、上記基板回転部２
に回転支持されるウエハＷの表裏面に酸化防止用の不活
性気体を供給するもので、ウエハＷの表面に不活性気体
を供給する上側供給部３５と、ウエハＷの裏面に不活性
気体を供給する下側供給部３６とを主要部として備え、
これら供給部３５，３６は、洗浄ハウジング１の外部に
設けられた不活性気体供給源３７に連通可能とされてい
る。図示の実施形態においては、不活性気体としてＮ2
ガス（窒素）が使用されている。
【００４８】上側供給部３５は、洗浄ハウジング１内の
上部に設けられ、洗浄チャンバ３と協働して、基板回転
部２に回転支持されるウエハＷの表面周囲に乾燥用密閉
空間を形成する円形蓋体の形態とされている。
【００４９】具体的には、上記上側供給部３５の外径縁
は、洗浄チャンバ３の内径縁つまり最上段の円環状処理
槽１８の外径縁と密接状に係合するように設計されてお
り、これにより、基板回転部２に回転支持されるウエハ
Ｗの表面周囲に必要最小限の乾燥用密閉空間を形成す
る。上側供給部３５は、配管３８を介して上記不活性気
体供給源３７に連通されている。
【００５０】また、上記上側供給部３５は、上記洗浄チ
ャンバ３と協働する使用位置（図示省略）と、上記薬液
供給部４と干渉しない使用待機位置つまり図１に示す高
さ位置との間で上下方向に移動可能とされるとともに、
図示しない昇降手段に駆動連結されている。
【００５１】下側供給部３６は、薬液供給部４の下側噴
射ノズル２６と同様、基板回転部２の回転可能な回転軸
１０の上端部位に設けられている。
【００５２】具体的には、図５に示すように、基板回転
部２の回転軸１０の上端部の中空内周と、上記配管３０
外周つまり薬液供給部３１との間隙３９が、上記下側供
給部３６の供給口として機能するように構成されてい
る。
【００５３】つまり、下側供給部３６の供給口３９は、
図５に示すように、上記薬液供給部３１の下面と基板支
持部１１の上面との間から水平放射方向全周へ臨んで開
口されるとともに、薬液供給部３１に水平放射方向へ貫
通された連通部３１ａ、３１ａ、…を介して、配管３０
の内部中央に貫設された不活性気体供給路３０ｂに連通
され、この不活性気体供給路３０ｂは、配管３０の下端
部において、方向制御弁４１を介して上記不活性気体供
給源３７に連通可能とされている。
【００５４】なお、下側供給部３６は、上記回転軸１０
の中空内周と上記配管３０外周との間隙３９ａ内に薬液
が逆流して、洗浄ハウジング１の下部内の各種装置駆動
部を腐食させたりすることを防止する役目をもってお
り、したがって、下側供給部３６からは、常時不活性気
体が噴射供給される。
【００５５】このように構成された不活性気体供給部５
は、前述したウエハＷの洗浄時および洗浄チャンバ３内
の薬液を排出置換する際に作動する構成とされている。
【００５６】制御部６は、上述した基板洗浄装置の各構
成部を相互に連動して駆動制御するもので、この制御部
６により、以下の一連のウェット処理工程が全自動で実
行される。
【００５７】（１）洗浄処理前のウエハＷが、図示しな
い洗浄ハウジング１の基板搬入出口を介して、洗浄チャ
ンバ３内の基板支持部１１上にウエハＷが搬入されて、
洗浄チャンバ３が密閉されると、洗浄チャンバ３の昇降
動作により、ウエハＷが洗浄チャンバ３内のウエハ洗浄
処理位置に位置決めされた後、前述した各種の洗浄処理
が予め定められた手順で実行される。
【００５８】（２）例えば、上述したii）の洗浄処理工
程（ＡＰＭ＋ＤＨＦ＋ＤＲＹ）であれば、洗浄チャンバ
３の昇降位置決めにより、基板支持部１１上のウエハＷ
が、まず、最下段の処理槽１５に位置決め配置されて、
不活性気体供給部５の下側供給部３６から不活性気体つ
まりＮ2 ガスが噴射供給されながら、上側および下側噴
射ノズル２５，２６からＡＰＭ液が噴射供給されるとと
もに、基板回転部２による低速回転によりスピン洗浄が
行われる。
【００５９】この場合、薬液を供給していないつまりＡ
ＰＭ液用以外の下側供給ノズル２６からは、純水が常時
流出されている。これら供給ノズル２６からの純水の流
出は、上記の薬液噴射供給時よりも小さな流速および流
量に設定されており、その流速および流量がこの下側供
給ノズルから供給する薬液以外の薬液の逆流入を防止し
得る範囲でできるだけ小さくなるように設定されてい
る。この条件下での下側供給ノズル２６からの流出は、
図５に示されるような垂れ流し状態となる。
【００６０】（３）続いて、上から２段目の処理槽１７
に位置決め配置されて、不活性気体供給部５の下側供給
部３６からＮ2 ガスが噴射供給されながら、すべての上
側および下側噴射ノズル２５，２６から純水が噴射供給
されるとともに、基板回転部２による低速回転によりリ
ンスが行われる。
【００６１】このリンス処理が完了した後、上側および
下側噴射ノズル２５，２６は、そのまま上述した流速・
流量での純水の流出動作に移行し、純水が連続して流出
される。
【００６２】（４）さらに、上から３段目の処理槽１６
に位置決め配置されて、不活性気体供給部５の下側供給
部３６からＮ2 ガスが噴射供給されながら、上側および
下側噴射ノズル２５，２６からＤＨＦ液が供給されると
ともに、基板回転部２による低速回転によりスピン洗浄
が行われる。
【００６３】この場合、薬液を供給していないつまりＤ
ＨＦ液用以外の下側供給ノズル２６からは、上記の純水
の流出動作が継続されている。
【００６４】（５）再び、上記処理槽１７に位置決め配
置されて、不活性気体供給部５の下側供給部３６からＮ
2 ガスが噴射供給されながら、すべての上側および下側
供給ノズル２５，２６から純水が供給されるとともに、
基板回転部２による低速回転によりリンスが行われる。
【００６５】（６）そして最後に、最上段の処理槽１８
に位置決め配置されて、不活性気体供給部５の上側およ
び下側供給部３５、３６からＮ2 ガスが噴射されなが
ら、基板回転部２による高速回転によりスピン乾燥が行
われる。
【００６６】この乾燥工程においては、不活性気体供給
部５の上側供給部３５は、洗浄チャンバ３と協働する使
用位置まで下降することにより、洗浄チャンバ３と協働
して乾燥用密閉空間を形成し、この乾燥用密閉空間内に
Ｎ2 ガスを供給充満することになる。
【００６７】したがって、乾燥用密閉空間Ａ内がＮ2 ガ
スでパージされることにより、さらに場合によっては、
円環状処理槽１８のドレン部からの強制排気により乾燥
用密閉空間Ａ内に不活性気体供給部５からドレン部に至
るような経路の気流が生じることにより、ウエハＷの表
面全体の周囲の酸素濃度は実質的に０となり、この状態
でスピン乾燥が行われることとなる。
【００６８】（７）基板洗浄装置における一連の洗浄処
理が完了したウエハＷは、再び洗浄ハウジング１の基板
搬入出口を介して搬出される。
【００６９】しかして、以上のように構成された基板洗
浄装置においては、密閉された洗浄ハウジング１内にお
いて、回転支持した一枚のウエハＷの表裏面に対して、
上側および下側供給ノズル２５，２６により複数の薬液
を上下方向から順次供給してウエット洗浄するところ、
特に、上記下側供給ノズル２６，２６、…のうち、少な
くとも薬液を供給していない下側供給ノズルから、純水
を常時流出させるようにすることにより、各種薬液によ
る洗浄処理間におけるクロスコンタミの発生を有効に防
止する。
【００７０】すなわち、ウエハＷの裏面に対する薬液の
供給は、下側から上方へ向けての供給となるところ、上
記下側供給ノズル２６は、構造上、上向きに開口設置さ
れていることから、各下側供給ノズル２６には薬液が残
留しやすい。これがため、一つの薬液による洗浄処理後
に他の薬液による洗浄処理を行う場合に、各下側供給ノ
ズル２６に残留している薬液が洗浄処理中にある他の薬
液に混入したり、あるいはこの洗浄処理中の薬液が待機
中の下側供給ノズル２６の中に侵入してここに残留する
異種薬液と混合して、各洗浄処理間にクロスコンタミの
生じる可能性がきわめて大きい。
【００７１】この点を考慮して、上記洗浄装置において
は、下側供給ノズル２６，２６、…のうち、少なくとも
薬液を供給していない下側供給ノズルから、純水を常時
流出させるようにすることにより、各種薬液による洗浄
処理間におけるクロスコンタミの発生が有効に防止され
ることとなる。
【００７２】なお、上述した実施形態はあくまでも本発
明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれ
に限定されることなくその範囲内で種々の設計変更が可
能である。
【００７３】例えば、図示の実施形態においては、下側
供給ノズル２６は、ＡＰＭ液、純水およびＤＨＦ液用の
ものをそれぞれ２つずつ、合計６つ配置されているが、
ＡＰＭ液およびＤＨＦ液用のものを１つずつ、純水用の
ものを２つ、残る２つをウエハ裏面乾燥用のＮ2 ガス用
として利用してもよく、種々選択的に利用可能である。
【００７４】また、図示の実施形態の基板洗浄装置は、
本装置単独での使用はもちろんのこと、ローディング
部、アンローディング部あるいは移載ロボット等の各種
装置を備えた基板洗浄システムの基本単位構成要素とし
ての使用も可能である。
【００７５】さらに、本実施形態において用いた薬液
は、あくまでも一例であって、例えばＨＰＭ（ＨＣｌ＋
Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ）やＳＰＭ（Ｈ2 ＳＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋
Ｈ2 Ｏ）など目的に応じて他の薬液も利用可能である。
【００７６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
密閉された洗浄ハウジング内において、ウエハを一枚ず
つカセットレスでウェット洗浄する枚葉式基板洗浄方法
であって、回転支持したウエハの表裏面に対して、上側
および下側供給ノズルにより複数の薬液を上下方向から
順次供給して洗浄するとともに、上記下側供給ノズルの
うち、少なくとも薬液を供給していない下側供給ノズル
から、純水を常時流出させるようにしたから、密閉され
た洗浄室内でウエハを一枚ずつカセットレスで、しかも
ウエハの表裏両面を同時にウェット洗浄し得る枚葉式ウ
ェット洗浄技術を提供することができる。
【００７７】すなわち、本発明の枚葉式基板洗浄におい
ては、密閉された洗浄ハウジング内において、ウエハを
一枚ずつカセットレスでウェット洗浄するに際して、回
転支持したウエハの表裏面に対して、上側および下側供
給ノズルにより複数の薬液を上下方向から順次供給して
洗浄するところ、上記下側供給ノズルのうち、少なくと
も薬液を供給していない下側供給ノズルから、純水を常
時流出させるようにすることにより、各種薬液による洗
浄処理間におけるクロスコンタミの発生が防止され得
る。
【００７８】換言すれば、ウエハの裏面に対する薬液の
供給は、下側から上方へ向けての供給となるところ、上
記下側供給ノズルは、構造上、上向きに開口設置されて
いることから、各下側供給ノズルには薬液が残留しやす
い。
【００７９】したがって、一つの薬液による洗浄処理後
に他の薬液による洗浄処理を行う場合に、各下側供給ノ
ズルに残留している薬液が洗浄処理中にある他の薬液に
混入したり、あるいはこの洗浄処理中の薬液が待機中の
下側供給ノズルの中に侵入してここに残留する異種薬液
と混合して、各洗浄処理間にクロスコンタミの生じる可
能性がきわめて大きい。
【００８０】本発明においては、この点を考慮して、下
側供給ノズルのうち、少なくとも薬液を供給していない
下側供給ノズルから、純水を常時流出させるようにする
ことにより、各種薬液による洗浄処理間におけるクロス
コンタミの発生を有効に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枚葉式基板洗浄装置
の内部構成を示す正面断面図である。
【図２】同基板洗浄装置における基板回転部、洗浄ハウ
ジングおよび薬液供給部間の配置関係を示す拡大正面断
面図である。
【図３】同基板回転部と薬液供給部の下側噴射ノズルの
構造を示す拡大正面断面図である。
【図４】同基板回転部と薬液供給部の下側噴射ノズルの
構造を示す拡大平面図である。
【図５】同下側噴射ノズルとその周囲構造をさらに拡大
して示す拡大正面図である。
【符号の説明】
Ｗ ウエハ １ 洗浄ハウジング ２ 基板回転部（基板回転手
段） ３ 洗浄チャンバ ４ 薬液供給部（薬液供給手
段） ５ 不活性気体供給部（不活性
気体供給手段） ６ 制御部 １０ 回転軸 １１ 基板支持部 １５〜１８ 円環状処理槽 ２０ 昇降機構 ２５ 上側噴射ノズル（上側供給
ノズル） ２６ 下側噴射ノズル（下側供給
ノズル） ２７ 薬液供給源 ３０ 配管 ３０ａ 薬液供給路 ３０ｂ 不活性気体供給路 ３１ 薬液供給部 ３５ 上側供給部 ３６ 下側供給部 ３７ 不活性気体供給源 ３９ 下側供給部の供給口

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 密閉された洗浄ハウジング内において、
    基板を一枚ずつカセットレスでウェット洗浄する枚葉式
    基板洗浄方法であって、 回転支持した基板の表裏面に対して、上側および下側供
    給ノズルにより複数の薬液を上下方向から順次供給して
    洗浄するとともに、 前記下側供給ノズルのうち、少なくとも薬液を供給して
    いない下側供給ノズルから、純水を常時流出させるよう
    にしたことを特徴とする枚葉式基板洗浄方法。
  2. 【請求項２】 前記複数の薬液による一連の洗浄工程に
    おいて、先行する薬液による洗浄と後行する他の薬液に
    よる洗浄との間に、純水によるリンス処理を行うに際し
    て、 前記先行する薬液を供給する上側および下側供給ノズル
    によりリンス処理用の純水を供給するとともに、このリ
    ンス処理完了後も、これら上側および下側供給ノズルの
    少なくとも下側供給ノズルから、純水を連続して流出さ
    せるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の枚葉
    式基板洗浄方法。
  3. 【請求項３】 前記下側供給ノズルからの純水の流出
    は、その流速および流量がこの下側供給ノズルから供給
    する薬液以外の薬液の逆流入を防止し得る範囲でできる
    だけ小さくなるように設定することを特徴とする請求項
    １または２に記載の枚葉式基板洗浄方法。
  4. 【請求項４】 密閉された洗浄ハウジング内において、
    基板を一枚ずつカセットレスでウェット洗浄する枚葉式
    基板洗浄装置であって、 前記洗浄ハウジング内に、一枚の基板を水平状態で支持
    回転する基板回転手段と、 この基板回転手段の外周部に、基板回転手段に回転支持
    される基板の洗浄処理用空間を形成する洗浄チャンバ
    と、 前記基板回転手段に回転支持される基板の表裏面に薬液
    を供給する薬液供給手段とを備えてなり、 この薬液供給手段は、前記洗浄ハウジング内に設けられ
    て、前記基板の表面に上側から薬液を供給する上側供給
    ノズルと、前記基板の裏面に下側から薬液を供給する下
    側供給ノズルとを備え、 これら上側および下側供給ノズルは、前記基板回転手段
    に回転支持される基板の表裏面に対して、複数の薬液を
    上下方向から順次供給して洗浄するとともに、この一連
    の洗浄工程において、少なくとも薬液を供給していない
    前記下側供給ノズルから純水が常時流出されるように構
    成されていることを特徴とする枚葉式基板洗浄装置。
  5. 【請求項５】 前記上側および下側供給ノズルは、前記
    基板回転手段に回転支持された基板の表裏面に薬液を噴
    射供給する噴射ノズルの形態とされるとともに、供給す
    べき薬液の種類に対応した数だけ配設されていることを
    特徴とする請求項４に記載の枚葉式基板洗浄装置。
  6. 【請求項６】 前記下側供給ノズルは、前記基板回転手
    段の回転可能な回転軸の上端部位において、上向きにか
    つ固定的に設けられるとともに、供給すべき薬液の供給
    源および純水の供給源に対して選択的に連通可能とされ
    ていることを特徴とする請求項４または５に記載の枚葉
    式基板洗浄装置。
  7. 【請求項７】 前記基板回転手段の回転軸が中空筒状と
    されるとともに、この回転軸の中空内部に、複数の薬液
    供給路を備える配管が上下方向へ貫通してかつ前記回転
    軸と非接触状態で固定的に配されており、 この配管の上端部に、前記下側供給ノズルが上向きにか
    つ固定的に設けられるとともに、前記配管の薬液供給路
    に連通され、 前記配管の下端部において、前記薬液供給路が前記薬液
    の供給源および純水の供給源に対して選択的に連通可能
    とされていることを特徴とする請求項６に記載の枚葉式
    基板洗浄装置。
  8. 【請求項８】 前記基板回転手段の回転軸内周と前記配
    管外周との間隙が、不活性気体の供給口として機能する
    ように構成されていることを特徴とする請求項７に記載
    の枚葉式基板洗浄装置。
  9. 【請求項９】 前記洗浄チャンバは、前記基板回転手段
    に対して上下方向へ相対的に昇降動作可能とされるとと
    もに、この洗浄チャンバの内周部に、前記洗浄処理用空
    間を形成する環状洗浄槽が、前記基板回転手段に支持さ
    れた基板を取り囲むように同心状に、かつ上下方向へ複
    数段に配列されてなり、 洗浄処理工程に応じて、これら環状洗浄槽のいずれか一
    つが、前記洗浄チャンバの上下方向への昇降動作によ
    り、前記基板回転手段に支持された基板に対応した位置
    に移動して位置決めされるように構成されていることを
    特徴とする請求項４から８のいずれか一つに記載の枚葉
    式基板洗浄装置。
  10. 【請求項１０】 前記洗浄チャンバは、前記環状処理槽
    の内径縁が、前記基板回転手段の基板支持部の外径縁と
    非接触で、かつこれら両縁の間に形成される環状隙間が
    薬液等の下側への漏れを阻止する程度の微小間隔となる
    ように設定されていることを特徴とする請求項９に記載
    の枚葉式基板洗浄装置。
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