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JP2003209087A - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置

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JP2003209087A
JP2003209087A JP2002293790A JP2002293790A JP2003209087A JP 2003209087 A JP2003209087 A JP 2003209087A JP 2002293790 A JP2002293790 A JP 2002293790A JP 2002293790 A JP2002293790 A JP 2002293790A JP 2003209087 A JP2003209087 A JP 2003209087A
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substrate
cleaning
cleaning liquid
liquid
processing apparatus
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JP2002293790A
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和男 中島
Masanobu Sato
雅伸 佐藤
Hiroaki Sugimoto
洋昭 杉本
Akio Hashizume
彰夫 橋詰
Hirotaka Tsujikawa
裕貴 辻川
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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    • B01F25/31Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄ミストが基板に吐出されることによって
生じる障害を抑制しつつ、洗浄ミストと洗浄液とが干渉
することによって発生する洗浄ミストの飛散を防止する
ことができる基板洗浄装置を提供する。 【解決手段】 洗浄ミストを吐出するソフトスプレーノ
ズル30は、鉛直方向に向けられてアーム21に固設さ
れている。一方、障害を抑制するためのリンス純水を吐
出するリンスノズル40は、ソフトスプレーノズル30
から所定の距離をおいてアーム21に鉛直方向に向けて
固設されている。洗浄処理中は、両ノズル30,40は
相対的な配置関係を保持されたまま洗浄液を吐出するこ
ととなる。したがって、吐出される洗浄ミストおよびリ
ンス純水は基板Wに着液する以前に干渉することはな
く、使用された洗浄液は全て水平方向へ飛び出しカップ
15に回収される。これにより、洗浄ミストが飛散して
周囲に付着することが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転基台上に保持
された半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォト
マスク用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、単に
「基板」と称する)を略水平面内にて回転させつつ所定
の処理を施す基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、上記基板の製造プロセスにおい
ては基板の表面をきわめて高い清浄度に保つ必要がある
ために、製造プロセスにおける種々の工程ごとに、基板
面に付着している微粒子(パーティクル)を除去する等
の洗浄処理がなされている。
【0003】このような洗浄処理の一方式として、二流
体ノズルを用いて洗浄液と加圧された気体とを混合して
霧状とした洗浄ミストを基板に向けて吐出する洗浄方式
が知られている。
【0004】この洗浄方式は、基板に直接的に接触する
ことはないため、パターンなどの物理的な損傷を発生さ
せることなく基板を洗浄することが可能である。また、
気体の流量を調節することにより、洗浄ミストの吐出速
度を比較的大きな可変幅(30m/sから音速程度ま
で)でコントロールすることができるため、吐出速度を
コントロールすることにより対象基板に応じた洗浄を行
うことが可能である。
【0005】例えば、洗浄ミストの吐出速度を音速程度
まであげてやれば、酸やアルカリなどを洗浄液として使
用せずとも純水のみを洗浄液として使用するだけで十分
な洗浄効果を得ることができ、逆に、吐出速度を比較的
低下させてやれば、対象基板に与えるダメージを比較的
小さくすることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば対象
基板の表面が疎水性である場合に上記洗浄方式による洗
浄を施すと、ウォーターマーク状の欠陥が発生し、却っ
て異物を増加させてしまうことが判明した。この欠陥
は、回転による遠心力が比較的大きくなる基板の周縁部
となるほど多数発生する。
【0007】この原因につき発明者が鋭意研究したとこ
ろ、洗浄液と加圧された気体とを混合して霧状とした洗
浄ミストを基板に吐出する洗浄方式においては、基板上
に着液した洗浄ミストが跳ね返り、再度基板上に付着
し、この洗浄方式における洗浄液の流量も少ないことも
一つの要因となってそのまま乾燥してしまうことによ
り、ウォーターマーク状の欠陥が発生することをつきと
めた。
【0008】そして、このウォーターマーク状の欠陥
は、二流体ノズルから純水ミストを供給する場合に限ら
れず、ポリマー等の反応生成物の除去で使用される除去
液や、基板洗浄において使用されるフッ酸等の酸性溶液
や、アンモニア水と過酸化水素水との混合液等のアルカ
リ性溶液を、洗浄液として二流体ノズルから基板に対し
て供給する場合も同様に発生する。
【0009】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、洗浄ミストを基板に吐出する洗浄方式において、
ウォーターマーク状の欠陥が発生することを防止できる
基板洗浄装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項1に記載の発明は、回転基台上に保持された基板
を略水平面内にて回転させつつ洗浄する基板処理装置で
あって、第1の洗浄液を前記基板上に吐出して、前記基
板上に液膜を形成する第1の吐出手段と、移動されつ
つ、前記液膜が形成された前記基板上に、第2の洗浄液
と加圧された気体とを混合して形成される洗浄ミストを
吐出する第2の吐出手段と、を備えることを特徴とす
る。
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の基板処理装置において、前記第1の吐出手段は、基板
上の所定の領域に第1の洗浄液の液膜が形成されるよう
に移動され、前記第2の吐出手段は、前記洗浄ミストの
前記基板上の着液地点が前記基板の回転中心を通るよう
に移動されるものであって、前記第1および第2の吐出
手段は、前記第1の洗浄液と前記洗浄ミストとが前記基
板上に着液する以前に干渉することがないように移動さ
れることを特徴とする。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の基板処理装置において、前記第1および第2の吐出手
段は、それぞれからの前記基板上の着液地点が所定以上
の距離を保持するように移動されることを特徴とする。
【0013】請求項4に記載の発明は、請求項1ないし
請求項3のいずれかに記載の基板処理装置において、前
記第1の吐出手段は、前記第1の洗浄液を略鉛直方向に
吐出することを特徴とする。
【0014】請求項5に記載の発明は、請求項1ないし
請求項4のいずれかに記載の基板処理装置において、前
記洗浄ミストおよび前記第1の洗浄液が前記基板に着液
する以前に接触することを防止する遮蔽手段、をさらに
備えることを特徴とする。
【0015】請求項6に記載の発明は、請求項1ないし
請求項5のいずれかに記載の基板処理装置において、前
記第1および第2の吐出手段の双方を一体的に移動させ
る移動手段、をさらに備え、前記第1および第2の吐出
手段のそれぞれは、前記移動手段によりそれぞれからの
前記基板上の着液地点が所定の距離を保持するように移
動されることを特徴とする。
【0016】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
の基板処理装置において、前記移動手段は、前記第2の
吐出手段が少なくとも前記基板の回転中心と前記基板の
周縁部との間を回動するように、前記第1および第2の
吐出手段の双方を回動させるものであって、前記移動手
段によって回動される前記第1および第2の吐出手段の
それぞれの回動軌跡が略同一円周上の円弧となり、か
つ、前記第2の吐出手段が前記基板の周縁部に位置して
いるときに相対的に前記第1の吐出手段が前記基板の回
転中心側に位置するように、前記第1および第2の吐出
手段が配置されることを特徴とする。
【0017】請求項8に記載の発明は、請求項1ないし
請求項7のいずれかに記載の基板処理装置において、前
記第1の洗浄液は、機能水であることを特徴とする。
【0018】請求項9に記載の発明は、請求項1ないし
請求項7のいずれかに記載の基板処理装置において、前
記第1の洗浄液は、純水であることを特徴とする。
【0019】請求項10に記載の発明は、請求項1ない
し請求項9のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記第2の洗浄液は、酸性溶液であることを特徴とす
る。
【0020】請求項11に記載の発明は、請求項1ない
し請求項9のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記第2の洗浄液は、アルカリ性溶液であることを特徴
とする。
【0021】請求項12に記載の発明は、請求項1ない
し請求項9のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記第2の洗浄液は、前記基板に付着した反応生成物を
除去する除去液であることを特徴とする。
【0022】請求項13に記載の発明は、請求項1ない
し請求項12のいずれかに記載の基板処理装置におい
て、前記第1の洗浄液と前記第2の洗浄液とは同一の洗
浄液であることを特徴とする。
【0023】請求項14に記載の発明は、回転基台上に
保持された基板を略水平面内にて回転させつつ洗浄する
基板洗浄装置において、第1の洗浄液を前記基板上に吐
出して前記基板上に液膜を形成する第1の吐出手段と、
前記液膜が形成された基板上に、第2の洗浄液と加圧さ
れた気体とを混合して形成される洗浄ミストを吐出する
第2の吐出手段と、前記第1および第2の吐出手段が所
定の間隔を隔てて先端に固設されたアームと、前記第1
および第2の吐出手段の双方が前記基板の回転中心を通
るように前記アームを回動させる回動手段と、を備える
ことを特徴とする。
【0024】請求項15に記載の発明は、請求項14に
記載の基板洗浄装置において、前記回動手段は、前記第
2の吐出手段が少なくとも前記基板の回転中心と前記基
板の周縁部との間を回動するように、前記アームを回動
させるものであって、前記回動手段によって回動される
前記第1および第2の吐出手段のそれぞれの回動軌跡が
略同一円周上の円弧となり、かつ、前記第2の吐出手段
が前記基板の周縁部に位置しているときに相対的に前記
第1の吐出手段が前記基板の回転中心側に位置するよう
に、前記第1および第2の吐出手段が配置されることを
特徴とする。
【0025】請求項16に記載の発明は、請求項14ま
たは請求項15に記載の基板洗浄装置において、前記第
1の洗浄液は、純水であり、前記第2の洗浄液は、純水
であることを特徴とする。
【0026】請求項17に記載の発明は、回転基台上に
保持された基板を略水平面内にて回転させつつ、前記基
板に付着した反応生成物を除去する基板処理装置におい
て、前記基板に第1の洗浄液と第2の洗浄液とを吐出し
て前記基板に付着した反応生成物を除去する第1の洗浄
液供給手段と、前記基板に第3の洗浄液と第4の洗浄液
とを吐出して前記基板を洗浄する第2の洗浄液供給手段
と、を備え,前記第1の洗浄液供給手段は、前記第1の
洗浄液を前記基板上に吐出して前記基板上に前記第1の
洗浄液の液膜を形成する第1の吐出手段と、前記第1の
洗浄液の液膜が形成された基板上に、第2の洗浄液と加
圧された気体とを混合して形成される洗浄ミストを吐出
する第2の吐出手段と、を有し、前記第2の洗浄手段
は、前記第3の洗浄液を前記基板上に吐出して前記基板
上に前記第3の洗浄液の液膜を形成する第3の吐出手段
と、前記第3の洗浄液の液膜が形成された基板上に、第
4の洗浄液と加圧された気体とを混合して形成される洗
浄ミストを吐出する第4の吐出手段と、を有することを
特徴とする。
【0027】請求項18に記載の発明は、請求項17に
記載の基板処理装置において、前記第1の洗浄液と前記
第2の洗浄液とは同一の洗浄液であることを特徴とす
る。
【0028】請求項19に記載の発明は、請求項17ま
たは請求項18に記載の基板処理装置において、前記第
3の洗浄液と前記第4の洗浄液とは同一の洗浄液である
ことを特徴とする。
【0029】請求項20に記載の発明は、請求項17な
いし請求項19のいずれかに記載の基板処理装置におい
て、前記第1の洗浄液は、ポリマー除去液であり、前記
第3の洗浄液は、純水であることを特徴とする。
【0030】請求項21に記載の発明は、回転基台上に
保持された基板を略水平面内にて回転させつつ、前記基
板に付着した反応生成物を除去する基板処理装置におい
て、前記基板に第1の洗浄液を吐出して前記基板に付着
した反応生成物を除去する第1の吐出手段と、前記基板
に第2の洗浄液と第3の洗浄液とを吐出して前記基板を
洗浄する洗浄液供給手段と、を備え,前記洗浄液供給手
段は、前記第2の洗浄液を前記基板上に吐出して前記基
板上に前記第2の洗浄液の液膜を形成する第2の吐出手
段と、前記第2の洗浄液の液膜が形成された基板上に、
第3の洗浄液と加圧された気体とを混合して形成される
洗浄ミストを吐出する第3の吐出手段と、を有すること
を特徴とする。
【0031】請求項22に記載の発明は、回転基台上に
保持された基板を略水平面内にて回転させつつ、前記基
板に付着した反応生成物を除去する基板処理装置におい
て、前記基板に第1の洗浄液と第2の洗浄液とを吐出
し、前記第1の洗浄液を前記基板上に吐出して前記基板
上に前記第1の洗浄液の液膜を形成する第1の吐出手段
と、前記第1の洗浄液の液膜が形成された基板上に、第
2の洗浄液と加圧された気体とを混合して形成される洗
浄ミストを吐出する第2の吐出手段と、を有して前記基
板に付着した有機物を除去する洗浄液供給手段と、前記
基板に第3の洗浄液を吐出して前記基板を洗浄する第3
の吐出手段と、を備えることを特徴する。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。
【0033】<1.第1の実施の形態>図1は、本発明
の第1の実施の形態に係る基板洗浄装置の概略構成を示
す図である。基板洗浄装置200は、二流体ノズルを用
いて洗浄液と加圧された気体とを混合して霧状とした洗
浄ミストを基板に向けて吐出する洗浄方式によって、基
板を洗浄する枚葉式の基板洗浄装置である。また、基板
洗浄装置200は、上述したウォーターマーク状の欠陥
の発生を抑制するために、洗浄ミストが吐出される基板
表面を覆う洗浄液として純水(以下、「リンス純水」と
もいう。)を吐出するようになっている。なお、本明細
書において、洗浄液とは、純水、フッ酸等の酸性溶液、
SC1(アンモニア水と過酸化水素水との混合液)等の
アルカリ性溶液、純水にオゾンや水素を溶解させた機能
水、および、基板に付着したポリマー等の反応生成物を
除去する有機アミン系除去液やフッ化アンモン系除去液
等など、基板表面の浄化に用いられる液体一般を意味す
る。また、以下において、基板に対して吐出される洗浄
ミストおよびリンス純水を総称する場合は「処理液」と
称することとする。
【0034】図に示すように、スピンベース100の上
面には、複数のチャックピン101が立設されている。
複数のチャックピン101のそれぞれが基板Wの周縁部
を支持することによって、その基板Wをスピンベース1
00から所定間隔を隔てた水平姿勢にて保持する。
【0035】スピンベース100の中心部下面側には回
転軸110が垂設されている。回転軸110は、図外の
回転駆動機構によって回転自在とされている。回転軸1
10が回転されることにより、スピンベース100およ
びそれに保持された基板Wも水平面内にて鉛直方向に沿
った軸を中心として回転される。また、スピンベース1
00およびそれに保持された基板Wの周囲を取り囲むよ
うにカップ103が配置されている。
【0036】ソフトスプレーノズル30は、図外の窒素
ガス供給源および純水供給源からそれぞれ供給される窒
素ガス(N2)および純水を混合することにより洗浄ミ
ストを形成し基板Wに対して吐出する二流体ノズルであ
る。
【0037】図2は、ソフトスプレーノズル30の断面
概略図である。図に示すように、ソフトスプレーノズル
30は純水Sが供給される洗浄液導入管32内に、窒素
ガスGが供給されるガス導入管33が挿入された二重管
構造となっている。また、洗浄液導入管32内のガス導
入管33端部より下流側は、窒素ガスGと純水Sとが混
合される混合部34となっている。
【0038】洗浄ミストMは、加圧された窒素ガスGと
純水Sとが混合部34において混合されることにより形
成される。形成された洗浄ミストMは、混合部34の下
流側の加速管35によって加速され、吐出孔31から吐
出される。
【0039】ソフトスプレーノズル30の周囲には、洗
浄ミストの拡散を防止するための遮蔽板113が設けら
れている。ソフトスプレーノズル30は、図示を省略す
る揺動アームに固設されており、揺動アームによって基
板の回転中心と周縁部との間を揺動される。基板Wは回
転しているため、洗浄ミストは基板Wの全体に対して吐
出されることとなる。
【0040】一方、リンスノズル112は、基板Wの表
面を覆うように基板Wに対して純水を吐出するものであ
る。リンスノズル112は、図示を省略する支持アーム
によってその吐出孔を基板の回転中心に向けた傾斜姿勢
で支持される。基板の回転中心へ向けて吐出された純水
は着液後、回転の遠心力により基板の周縁部側へ拡がる
ため、基板Wの表面全体は純水で覆われる。
【0041】これにより、洗浄ミストは純水で覆われ
た、即ち純水の液膜が形成された基板Wの表面上に吐出
されることとなり、基板上で跳ね返った洗浄ミストが基
板上に直接再付着して乾燥することが防止され、上記の
ウォーターマーク状の欠陥の発生が抑制されることとな
る。
【0042】<2.第2の実施の形態>次に、本発明の
第2の実施の形態に係る基板洗浄装置について、図3に
基づき説明する。なお、第1の実施の形態の基板洗浄装
置200と同様の構成部分については、同一の符号を付
している。
【0043】図に示すように、基板洗浄装置1は、主と
して基板Wを洗浄する基板洗浄部50と、基板洗浄部5
0に対して不活性ガスである窒素ガス(N2)および洗
浄液となる純水を供給する処理液供給部60と、基板洗
浄装置1全体を制御するコントローラ70とを備えてい
る。
【0044】基板洗浄部50は、主として基板Wを保持
して回転させる基板回転機構10と、基板回転機構10
に保持された基板Wに対して処理液を吐出する処理液吐
出機構20とから構成される。基板回転機構10は、基
板Wを保持するスピンベース11と、スピンベース11
上に設けられた複数のチャックピン12と、スピンベー
ス11を回転させる回転モータ14と、スピンベース1
1に保持された基板Wの周囲を取り囲むカップ15とを
備えている。
【0045】スピンベース11は円盤状の部材であっ
て、その上面にはそれぞれが円形の基板Wの周縁部を把
持する複数のチャックピン12が立設されている。チャ
ックピン12は円形の基板Wを確実に保持するために3
個以上設けてあればよい。なお、図1では図示の便宜
上、2個のチャックピン12のみを示している。
【0046】チャックピン12のそれぞれは、基板Wの
外周端面を押圧して基板Wを保持する押圧状態と、基板
Wの外周端面への圧力を開放する開放状態との間で切り
替え可能である。スピンベース11に未洗浄の基板Wが
渡されるとき、および、スピンベース11から洗浄済の
基板Wが取り出されるときには、チャックピン12は開
放状態とされる。一方、基板Wに対して洗浄処理が行わ
れるときにはチャックピン12は押圧状態とされる。チ
ャックピン12が押圧状態とされることにより、複数の
チャックピン12が基板Wの周縁部を把持してその基板
Wをスピンベース11から所定間隔を隔てた水平姿勢に
て保持する。
【0047】スピンベース11の中心部下面側には回転
軸13が垂設され、回転軸13の下部には回転モータ1
4が連結されている。回転モータ14が駆動すると、そ
の駆動力は回転軸13に伝達され、回転軸13、スピン
ベース11とともにそれに保持された基板Wが水平面内
にて鉛直方向に沿った軸J1を中心として回転される。
なお以下、この軸J1は「基板Wの回転中心」J1とも
称する。
【0048】カップ15は、基板Wの洗浄に使用された
処理液を受け止め、図外の排出口へと案内するものであ
る。カップ15は図示を省略するカップ搬送機構と連結
され、スピンベース11に対して昇降自在とされてい
る。基板Wに対して洗浄処理が行われるときには、カッ
プ15は基板Wの回転によって略水平方向に飛び出す処
理液を受け止められるように、カップ15の上端が基板
Wの表面よりも上となるように配置される。
【0049】処理液吐出機構20は、主として、純水と
窒素ガスとを混合して霧状の洗浄ミストを形成し該洗浄
ミストを基板Wに対して吐出するソフトスプレーノズル
30と、洗浄ミストが吐出される基板Wの表面を覆うよ
うにリンス純水を吐出するリンスノズル40と、ソフト
スプレーノズル30およびリンスノズル40を保持する
アーム21と、アーム21を回動させる回動モータ25
とを備えている。
【0050】アーム21の先端部22にはソフトスプレ
ーノズル30およびリンスノズル40が固設されてお
り、基端部23には回動軸24が垂設される。この回動
軸24の下部には回動モータ25が連結されている。ア
ーム21はその長手方向が水平方向に沿うように基板W
の表面上方に配置されており、回動モータ25が駆動す
ると、その駆動力は回動軸24を介してアーム21に伝
達され、アーム21が水平面内にて鉛直方向に沿った軸
J2を中心として回動される。このアーム21の回動動
作により、ソフトスプレーノズル30およびリンスノズ
ル40も、基板Wの表面上方を水平面内にて軸J2を中
心として回動される。なお以下、この軸J2を「アーム
21の回動中心」J2とも称する。
【0051】リンスノズル40は、開閉制御される制御
弁65を介して処理液供給部60の純水供給装置62と
接続され、該純水供給装置62から純水が供給される。
したがって、基板Wを回転させつつ、制御弁65を開放
すると、リンスノズル40から基板Wに向けて吐出され
て基板Wに着液した除去液は、回転の遠心力によって基
板Wの周縁部方向に広がり、基板Wの表面の一部の領域
を覆う純水の液膜を形成する。一方、ソフトスプレーノ
ズル30は、開閉制御される制御弁66を介して純水供
給装置62と接続され、開閉制御される制御弁64と圧
力調整器63とを介して気体供給装置61と接続され
る。圧力調整器63は、窒素ガスの加圧や減圧などの圧
力調整を行うものである。これにより、ソフトスプレー
ノズル30には、処理液供給部60の純水供給装置62
から純水が供給され、気体供給装置61から圧力調整さ
れた窒素ガスが供給される。
【0052】なお、ソフトスプレーノズル30の構成に
関しては、第1の実施の形態に係るものと同様であり、
図2の断面概略図に示された構成を備えている。
【0053】コントローラ70はマイクロコンピュータ
を備えて構成され、基板洗浄装置1の各処理部の動作を
統括的に制御する。コントローラ70が行う動作制御に
は、上述した回転モータ14の回転制御、回動モータ2
5の回動制御、制御弁64〜66の開閉制御および圧力
調整器63の圧力調整制御等が含まれる。
【0054】次に、アーム21の先端部22に固設され
るソフトスプレーノズル30およびリンスノズル40の
配置関係について説明する。図4はアーム21の先端部
22を正面から見た一部切欠図であり、図5は先端部2
2を上側から見た図である。図4は、図5においてy方
向から見た場合の図に相当し、図5は図4においてz方
向から見た場合の図に相当する。なお、アーム21の回
動中心J2は図5において−y方向に位置する。
【0055】これらの図に示すように、アーム21の先
端部22には、ソフトスプレーノズル30およびリンス
ノズル40とともに、上下貫通した筒型形状を有する遮
蔽板26が設けられている。さらに、ソフトスプレーノ
ズル30、リンスノズル40および遮蔽板26の相対的
な配置関係を固定する固定部材27が設けられている。
固定部材27はアーム21に対して固設されており、こ
れにより、ソフトスプレーノズル30、リンスノズル4
0および遮蔽板26は相対的な配置関係を保持するよう
にアーム21に対して固設されることとなる。
【0056】遮蔽板26は、ソフトスプレーノズル30
の周囲を取り囲み、遮蔽板26の下端はソフトスプレー
ノズル30の吐出孔31よりも下になるように配置され
る。また、リンスノズル40は遮蔽板26の筒外側に配
置され、ソフトスプレーノズル30とリンスノズル40
とは遮蔽板26により隔てられた状態となる。これによ
り、ソフトスプレーノズル30の吐出孔31から吐出さ
れる洗浄ミストが周囲へ拡散することを防止することが
できる。さらに、ソフトスプレーノズル30の吐出孔3
1から吐出されて落下する洗浄ミストが、リンスノズル
40から吐出されて基板Wに到達するまでの純水の経路
P1(図4参照)上に衝突して干渉することを防止する
ことができる。その結果、基板W上の純水の液膜が形成
されていない部分に純水ミストが着液することを防止す
ることができるため、基板W上にウォーターマーク状の
欠陥が発生することを防止することができる。
【0057】ソフトスプレーノズル30およびリンスノ
ズル40は、それぞれの吐出孔31,41の双方がそれ
ぞれ鉛直方向に向けて固設されている。つまり、洗浄ミ
ストおよびリンス純水の基板W上における着液地点(正
確には、それぞれの着液地点の集合の中心点)は、それ
ぞれ吐出孔31,41の鉛直直下の地点となる。
【0058】また、ソフトスプレーノズル30およびリ
ンスノズル40は、それぞれの吐出孔31,41が水平
方向に所定の距離Dを隔てた状態で配置されている。こ
れにより、洗浄ミストおよびリンス純水の基板W上にお
ける着液地点の間隔は、吐出孔31と吐出孔41との距
離Dと同一距離となる。この距離Dは、実測等により求
められた洗浄ミストおよびリンス純水が基板Wに着液す
る以前に干渉しない距離としている。すなわち、ソフト
スプレーノズル30の吐出孔31から吐出されて遮蔽板
26の下端から基板Wに向けて拡散する洗浄ミストが、
リンスノズル40から吐出される純水の経路P1(図4
参照)上に衝突して干渉することなく基板W上に着液す
るように距離Dを設定する。これにより、遮蔽板26の
下端から拡散した洗浄ミストが、純水経路P1に干渉す
ることも防止することができるため、基板W上にウォー
ターマーク状の欠陥が発生することをさらに防止するこ
とができる。
【0059】図6は、基板洗浄部50を上方から見た場
合の図である。図6では便宜上、基板回転機構10は基
板Wのみを図示し、処理液吐出機構20はアーム21の
先端部22(ソフトスプレーノズル30の吐出孔31、
リンスノズル40の吐出孔41および遮蔽板26)のみ
を図示している。
【0060】アーム21の回動動作により、アーム21
の先端部22は図6中の位置Aと位置Cとの間を回動さ
れる。位置Aは基板Wを移載するときの待避位置であ
り、位置Bおよび位置Cは基板Wを洗浄するときの処理
位置を示している。図に示すように、アーム21の先端
部22が位置Aまたは位置Bにあるときは、リンスノズ
ル40はソフトスプレーノズル30より基板Wの回転中
心J1側に位置する。
【0061】ソフトスプレーノズル30の吐出孔31お
よびリンスノズル40の吐出孔41は、それぞれアーム
21の回動中心J2からの距離が同一距離Lとなるよう
に配置されている。すなわち、アーム21の回動動作に
よりソフトスプレーノズル30およびリンスノズル40
が回動されると、それらの吐出孔31,41の双方の回
動軌跡は同一円周上の円弧CR1上を描く。基板回転機
構10および処理液吐出機構20は、この円弧CR1が
基板Wの回転中心J1直上を通るように配置されている
ため、洗浄ミストおよびリンス純水の基板W上の着液地
点はそれぞれ基板Wの回転中心を通ることとなる。
【0062】なお、図6中の位置Bはソフトスプレーノ
ズル30の吐出孔31が基板Wの周縁部の直上に位置し
ているときを示し、図6中の位置Cは吐出孔31が基板
Wの回転中心J1の直上に位置しているときを示してい
る。
【0063】次に、上記のような構成を有する基板洗浄
装置1における基板Wの洗浄動作について説明する。な
お、この動作開始前においては、アーム21の先端部2
2は待避位置Aに位置している。
【0064】まず、カップ15を下降させることによっ
て、スピンベース11をカップ15から突き出させる。
この状態にて、未洗浄の基板Wがスピンベース11上に
受け渡され、チャックピン12が基板Wの周縁部を把持
することにより水平姿勢にて当該基板Wが保持される。
【0065】次に、位置Bへアーム21の先端部22を
移動させる。つまり、ソフトスプレーノズル30の吐出
孔31を基板Wの周縁部の直上に位置させる。そして、
カップ15を所定位置まで上昇させた後、スピンベース
11とともにそれに保持された基板Wを一定速度で回転
させる。
【0066】この状態にて、ソフトスプレーノズル30
からの洗浄ミストの吐出と、リンスノズル40からのリ
ンス純水の吐出とが同時に開始される。そして、両ノズ
ル30,40がそれぞれ洗浄液を吐出しながら、アーム
21の先端部22が位置Bから位置Cまで移動される。
【0067】アーム21の先端部22は位置Cまで移動
された後は、逆方向に位置Bまで移動される。この位置
Bと位置C間の移動動作は、所定の回数繰り返される。
すなわち、ソフトスプレーノズル30の吐出孔31が、
基板Wの周縁部の直上と基板Wの回転中心J1の直上と
の間を所定の回数回動されることとなる。
【0068】ソフトスプレーノズル30から吐出される
洗浄ミストは、このようなアーム21の先端部22の回
動動作によって、基板Wの周縁部および基板Wの回転中
心J1間の円弧CR1直下に着液する。基板Wは回転し
ているため、洗浄ミストは基板W全体に対して着液する
こととなり基板Wの全体が洗浄される。基板Wに着液し
た洗浄ミストは、回転の遠心力により基板Wから略水平
方向に飛び出してカップ15に受け止められ排出口へと
案内されて排出される。
【0069】一方、リンスノズル40から吐出されるリ
ンス純水は、吐出孔31,41の距離Dにより洗浄ミス
トと干渉することなく、洗浄ミストの着液地点から距離
Dだけ離れた地点に着液する。基板Wに着液した後は、
回転の遠心力によって基板Wの周縁部方向(基板Wの回
転中心J1の逆方向)に基板Wの表面の所定の領域を覆
って液膜を形成するように拡がる。基板Wの周縁部に達
するとそのまま略水平方向に飛び出してカップ15に受
け止められ排出口へと案内されて排出される。
【0070】アーム21の先端部22が位置Bにあると
きには、吐出孔41が吐出孔31よりも基板Wの回転中
心J1側に位置しているため、周縁部方向に拡がったリ
ンス純水は洗浄ミストの着液地点を覆う状態となり、ウ
ォーターマーク状の欠陥の発生が抑制される。
【0071】アーム21の先端部22が位置Bから位置
Cまで移動される間のうち、吐出孔41が基板Wの回転
中心J1の直上に位置するまでは、吐出孔41が吐出孔
31よりも基板Wの回転中心J1側に位置しているた
め、洗浄ミストの着液地点はリンス純水の液膜で覆われ
た状態のままであり、同様に欠陥の発生が抑制される。
【0072】吐出孔41が基板Wの回転中心J1の直上
を越えた後、吐出孔41と吐出孔31との中間位置(正
確には、円弧CR1における中間相当位置)が基板Wの
回転中心J1の直上に位置するまでは、基板Wの回転中
心J1から吐出孔41までの距離は基板Wの回転中心J
1から吐出孔31までの距離よりも短くなる。したがっ
て、着液後周縁部方向に拡がるリンス純水は、基板Wが
回転することにより流れていき洗浄ミストの着液地点を
液膜で覆う状態となり、同様に欠陥の発生が抑制され
る。
【0073】吐出孔41と吐出孔31との中間位置が基
板Wの回転中心J1の直上を越え、アーム21の先端部
22が位置Cまで移動される間は、基板Wの回転中心J
1から吐出孔41までの距離は基板Wの回転中心J1か
ら吐出孔31までの距離よりも長くなり、リンス純水は
洗浄ミストの着液地点を一時的に覆うことはなくなる。
しかしながら、ウォーターマーク状の欠陥は、基板Wの
中心部より相対的に回転速度が速く乾燥しやすい基板W
の周縁部側となるほど多数発生し、基板Wの回転中心J
1付近は発生しないため問題となることはない。
【0074】このように、アーム21の先端部22が位
置Bから位置Cまで移動される間、いかなる位置にある
ときにおいても、ウォーターマーク状の欠陥の発生は抑
制されることとなる。また、アーム21の先端部22が
位置Cから位置Bまで移動される間においても、吐出孔
41と吐出孔31と基板Wの相対的な配置関係は同様で
あるため、欠陥の発生は同様に抑制される。すなわち、
アーム21の先端部22が回動されるすべてのときにお
いてウォーターマーク状の欠陥の発生が抑制されること
となる。
【0075】また、アーム21の先端部22が回動され
るすべてのときにおいて、ソフトスプレーノズル30、
リンスノズル40および遮蔽板26の相対的な配置関係
が保持されるため、洗浄ミストおよびリンス純水は基板
Wの着液前に干渉することが防止される。従って、洗浄
処理に使用された全ての処理液は、広角度にて斜め上方
に飛び出すことなく基板Wから略水平方向に飛び出すこ
ととなり、正確にカップ15に受け止められ排出口へと
案内されて排出される。
【0076】アーム21の先端部22が所定の回数回動
されると、洗浄ミストおよびリンス純水の吐出が停止さ
れる。両ノズル30,40からの吐出が停止された後も
基板Wの回転は継続され、基板Wに付着している水滴が
回転の遠心力によって振り切られる乾燥処理(スピンド
ライ処理)が行われる。
【0077】所定時間のスピンドライ処理が終了する
と、スピンベース11およびそれに保持された基板Wの
回転が停止される。そして、カップ15を下降させると
ともに、アーム21の先端部22が待避位置Aに移動さ
れる。この状態にて、図示を省略する搬送ロボットが洗
浄済の基板Wをスピンベース11から取り出して搬出す
ることにより一連の洗浄処理が終了する。
【0078】以上のように、本実施の形態の基板洗浄装
置1においては、ソフトスプレーノズル30とリンスノ
ズル40とは所定の距離を隔てた状態で保持されたまま
それぞれ洗浄ミストおよびリンス純水を吐出することと
なるため、洗浄ミストおよびリンス純水が基板Wへの着
液前に干渉することを防止することができる。
【0079】また、ソフトスプレーノズル30とリンス
ノズル40とは遮蔽板26により隔てられた状態とされ
るため、洗浄ミストおよびリンス純水が基板Wへの着液
前に干渉することをさらに効果的に防止することができ
る。
【0080】また、ソフトスプレーノズル30とリンス
ノズル40とは、それぞれ洗浄液を鉛直方向に向けて吐
出するため、吐出される洗浄液は水平方向の運動エネル
ギーを有さず、基板Wへ着液する際における跳ね返り等
による洗浄液の周囲への飛散を抑制することができる。
【0081】これらにより、使用された全ての洗浄液は
カップ15に正確に回収されることとなり、洗浄液が広
角度にて飛散することを防止することができる。その結
果、飛散した洗浄液が基板Wの搬入口や周辺機器等に付
着することに起因するパーティクル発生やデバイス不等
の問題が生じるおそれがなくなる。
【0082】<3.第3の実施の形態><3.1.基板
処理装置の全体構成>ここでは、第3の実施の形態にお
ける基板処理装置の全体構成について説明する。図8
は、本発明の第3の実施の形態における基板処理装置3
00を模式的に示す図である。第3の実施の形態におけ
る基板処理装置300は、例えば、反応性イオンを使用
したドライエッチングを行う際に、レジストが変質して
生成されたポリマー(反応生成物)が付着した基板Wを
洗浄してポリマーを除去するポリマー除去装置であり、
図8に示すように、主として、搬入搬出部IDおよび除
去処理部RMから構成されている。
【0083】搬入搬出部IDは、未処理の基板Wを複数
収容したキャリア(カセット)Cが載置される搬入部2
71と、処理済みの基板Wを複数収容したキャリアCが
載置される搬出部273と、受渡し部35とを有してい
る。
【0084】搬入部271はテーブル状の載置台を有
し、装置外の例えばAGV(AutomaticGuided Vehicle)
等の搬送機構によって2個のキャリアCが当該載置台上
に搬入される。キャリアCは、例えば25枚の基板Wを
水平姿勢にて互いに間隔を隔てて鉛直方向に積層配置し
た状態で保持する。搬出部273もテーブル状の載置台
を有し、該載置台に2個のキャリアCが載置され、該2
個のキャリアCは装置外の搬送機構によって搬出され
る。
【0085】受渡し部275は、搬入部271、搬出部
273のキャリアCの並び方向に沿って移動し、かつキ
ャリアCに対して基板Wを搬入・搬出する搬入搬出機構
277と、受渡し台279とを有する。搬入搬出機構2
77は、図示を省略する搬入搬出用アームを備え、水平
方向に沿った移動の他に鉛直方向を軸とする回転動作や
鉛直方向に沿った昇降動作や該搬入搬出用アームの進退
動作を行うことができる。これにより、搬入搬出機構2
77はキャリアCに対して基板Wの搬出入を行うととも
に、受渡し台279に対して基板Wを授受する。
【0086】除去処理部RMは、搬入搬出部IDに隣接
して設けられ、基板Wを収容してポリマー等の反応生成
物の除去処理を施す4つの枚葉式の除去処理ユニットS
Rと、受渡し台279に対して基板Wを授受するととも
に4つの除去処理ユニットSRに対して基板Wを授受す
る搬送ロボットTR1を有している。
【0087】除去処理ユニットSRは搬入搬出部IDの
キャリアCの並び方向と直交する方向において2つ並ぶ
ことで除去処理ユニットSRの列を形成し、この除去処
理ユニットSRの列が間隔を開けて合計2列、キャリア
Cの並び方向に沿って並んでいる。そして、前記除去処
理ユニットSRの列と列との間に挟み込まれた搬送路T
P1に搬送ロボットTR1が配置されている。
【0088】搬送ロボットTR1は、搬送路TP1の長
手方向(上述した除去処理ユニットSRの列の形成方
向)に沿って走行し、4つの除去処理ユニットSRのそ
れぞれに対して基板Wを授受するとともに、受渡し台2
79に対して基板Wを授受する。
【0089】<3.2.除去処理ユニットの構成>ここ
では、基板処理装置300の除去処理部RMの構成要素
である除去処理ユニットについて詳細に説明する。図9
は、除去処理ユニットSRを模式的に示す図である。除
去処理ユニットSRは、1枚の基板Wを水平状態に保持
して回転する基板回転機構210と、保持された基板W
の周囲を取り囲むカップ215と、保持された基板Wに
除去液を供給する除去液吐出機構220aと、保持され
た基板Wに純水を供給する純水吐出機構220bと、後
述する除去液ミストおよび純水ミストの形成に使用され
る窒素ガスを供給する窒素ガス供給部263と、チャッ
ク211に保持された状態の基板Wを収容するチャンバ
205とを有する。
【0090】チャンバ205にはシャッタ289(図8
参照)が設けられており、当該シャッタ289は、搬送
ロボットTR1がチャンバ205内に基板Wを搬入また
は搬出する場合には図示を省略する開閉機構によって開
放され、それ以外のときは閉鎖されている。なお、チャ
ンバ205内は常に常圧の状態である。また、チャンバ
205内の雰囲気は不図示の排気機構によって、装置外
の排気ダクトへ排出されている。このため、処理液のミ
ストや蒸気などを含んだ雰囲気がチャンバ205から漏
出することが防止されている。
【0091】基板回転機構210は、基板Wを略水平姿
勢に保持し、鉛直方向に沿って配された軸J3を回転中
心として基板Wを回転駆動させる機構であり、主とし
て、チャンバ205外に設けられた回転モータ214
と、回転軸213と介して回転モータ214に接続され
て基板Wを保持するチャック211とから構成される。
【0092】チャック211は、真空吸着によって基板
Wを略水平姿勢にて保持することができるいわゆるバキ
ュームチャックである。チャック211が基板Wを保持
した状態で回転モータ214がチャック211を回転さ
せることにより、その基板Wも鉛直方向に沿った軸J3
を中心にして水平面内にて回転する。なお、チャック2
11はいわゆるバキュームチャックに限定されるもので
はなく、端縁部を機械的に把持して基板Wを保持するい
わゆるメカチャックであっても良い。
【0093】カップ215は上面視略ドーナツ型で中央
部にチャック211が通過可能な開口を有している。ま
た、カップ215は回転する基板Wから飛散する液体
(例えば除去液や純水)を捕集するとともに下部に設け
られている排液口218から捕集した液体を排出する。
排液口218にはドレイン280へ通ずる配管282
(282a〜282d)が設けられ、配管282aと配
管282bとの間には配管282の管路を開閉する制御
弁281が設けられている。なお、カップ215は不図
示の機構によって昇降する。
【0094】除去液吐出機構220aは、チャンバ20
5外に設けられた回動モータ225aと、回動モータ2
25aと回動軸224aを介して接続されて軸J4を中
心として回動するアーム221aと、アーム221aの
先端部222aに設けられ、除去液ミストを基板Wに向
けて吐出するソフトスプレーノズル230aと、ソフト
スプレーノズル230aから吐出される除去液ミストが
周辺に拡散することを防止する遮蔽板226aと、アー
ム221aの先端部に設けられ除去液ミストが吐出され
る基板Wの表面を覆うように除去液を吐出するリンスノ
ズル240aとから構成される。
【0095】なお、ソフトスプレーノズル230aと、
遮蔽板226aと、リンスノズル240aとは、図1
0、図11に示すように固定部材227aを介してアー
ム221aの先端部222aに固定されている。したが
って、それぞれは、後述するように、相対的な配置関係
を保持しつつ軸J4を中心として回動することとなる。
【0096】リンスノズル240aは、アーム221a
の先端部222aに基板Wに対して略鉛直に設けられた
ノズルであり、配管269(269a〜269c)およ
び制御弁268aを介して除去液供給部267と連通接
続されている。したがって、チャック211に保持され
た基板Wを回転させつつ制御弁268aを開放すると、
洗浄液として除去液がリンスノズル240aから基板W
に向けて吐出され、基板Wに着液した除去液は、回転の
遠心力によって基板Wの周縁部方向に広がり、基板Wの
表面の所定の領域を覆う除去液の液膜を形成する。
【0097】ソフトスプレーノズル230aは、リンス
ノズル240aと同様に、アーム221aの先端部22
2aに基板Wに対して略鉛直に設けられたノズルであ
り、第1の実施の形態のソフトスプレーノズル30と同
様な内部構造を有する二流体ノズルである(図2参
照)。図9に示すように、ソフトスプレーノズル230
aは、配管269(269a、269d、269e)お
よび制御弁268bを介して除去液供給部267と、ま
た、配管266(266a、266b、266e、26
6f)、圧力調整器264および制御弁265bを介し
て窒素ガス供給部263とそれぞれ連通接続されてい
る。
【0098】したがって、窒素ガス供給部263から供
給され、圧力調整器264によって加圧された窒素ガス
と、除去液供給部267から供給される除去液とをソフ
トスプレーノズル230aで混合することにより、ソフ
トスプレーノズル230aの吐出口から基板Wに向けて
洗浄ミストとして霧状の除去液ミスト(つまり、除去液
の微粒子)を吐出することができる。その結果、(1)
基板Wに到達した微粒子状の除去液ミストが、基板Wに
形成した除去液の液膜に到達し、続いて、除去液ミスト
が衝突した除去液の液膜上の微小範囲に除去液ミストの
打力を伝達することによって除去液の液膜上の微小範囲
が下方に押され、基板W上に形成されたトレンチ構造等
の微小パターン内部に除去液が進入することが可能とな
るため、また、(2)微粒子状の除去液ミストが、その
運動エネルギーにより基板W上に形成された除去液の液
膜を通過し、基板W上に形成された微細パターン内部に
到達するため、当該微小パターン部に形成されたポリマ
ー等の反応生成物が除去される。
【0099】ここで、除去液とは、基板Wに形成したポ
リマー等の反応生成物のみを選択的に除去する処理液で
あり、例えばジメチルスルホキシド、ジメチルホルムア
ミド等、有機アミンを含む有機アミン系除去液、フッ化
アンモンを含むフッ化アンモン系除去液、無機系の除去
液が使用される。
【0100】遮蔽板226aは、第2の実施の形態の遮
蔽板26と同様に、ソフトスプレーノズル230aの周
囲を取り囲む上下貫通した筒状体である。図9に示すよ
うに、遮蔽板226aの下端は、ソフトスプレーノズル
230aの吐出口より下になるように配置されている。
これにより、第2の実施の形態の場合と同様に、ソフト
スプレーノズル230aの吐出孔から吐出される除去液
ミストが周囲へ拡散することを防止することができるた
め、基板W上の除去液の液膜が形成されていない部分に
除去液ミストが着液することを防止することができ、基
板W上にウォーターマーク状の欠陥が発生することを防
止することができる。
【0101】また、遮蔽板226aの下端がソフトスプ
レーノズル230aの吐出口より下に配置されることに
より、ソフトスプレーノズル230aの吐出孔から吐出
されて落下する除去液ミストが、リンスノズル240a
から吐出されて基板Wに到達するまでの除去液の経路P
2(図10参照)上に衝突して干渉することを防止する
ことができる。そのため、カップ215の範囲外に除去
液が飛散することによってチャンバ205内を汚染する
ことを防止できる。
【0102】また、ソフトスプレーノズル230aおよ
びリンスノズル240aは、ソフトスプレーノズル23
0aの吐出口230aとリンスノズル240aの吐出口
241aとの距離D2(図10参照)となるように設定
されている。ここで、距離D2は、吐出口231aから
吐出されて落下する霧状の除去液ミストが、吐出口24
1aから吐出される除去液の経路P2上に衝突して干渉
することなく基板W上に着液するように、あらかじめ実
験等により定められた値である。このため、遮蔽板22
6aの下端から拡散した除去液ミストが、除去液の経路
P2に干渉することも防止することができ、基板W上に
ウォーターマーク状の欠陥が発生することをさらに防止
することができる。
【0103】アーム221aは、図9に示すように、そ
の長手方向が水平方向に沿うように基板Wの表面上方に
配置されている。そして、回動モータ225aが駆動す
ると、その駆動力は回動軸224aを介してアーム22
1aに伝達され、アーム221aが水平面内にて鉛直方
向に沿った軸J4を中心として回動される。したがっ
て、このアーム221aの回動動作により、第2の実施
の形態と同様に、ソフトスプレーノズル230aおよび
リンスノズル240aは、相対的な位置関係を保持しつ
つ基板Wの表面上方を水平面内にて軸J4を中心として
回動される。
【0104】なお、回動モータ225aを昇降させるこ
とでソフトスプレーノズル230aおよびリンスノズル
240aを昇降させる不図示の昇降手段が設けられてい
る。また、この回動モータ225aを駆動することによ
って、ソフトスプレーノズル230aおよびリンスノズ
ル240aは基板Wの回転中心の上方の吐出位置とカッ
プ215外の待機位置との間で往復移動する。
【0105】純水吐出機構220bは、チャンバ205
外に設けられた回動モータ225bと、回動モータ22
5bと回動軸224bを介して接続さた回動するアーム
221bと、アーム221bの先端部222bに設けら
れ、純水ミストを基板Wに向けて吐出するソフトスプレ
ーノズル230bと、ソフトスプレーノズル230bか
ら吐出される純水ミストが周辺に拡散することを遮蔽す
る遮蔽板226bと、アーム221bの先端部に設けら
れ純水ミストが吐出される基板Wの表面を覆うように純
水を吐出するリンスノズル240bとから構成される。
【0106】なお、ソフトスプレーノズル230bと、
遮蔽板226bと、リンスノズル240bとは、図1
2、図13に示すように、固定部材227bを介してア
ーム221bの先端部222bに固定されている。した
がって、それぞれは、後述するように、相対的な配置関
係を保持しつつ軸J5を中心として回動することととな
る。
【0107】リンスノズル240bは、アーム221b
の先端部222bに基板Wに対して略鉛直に設けられた
ノズルであり、配管262(262a〜262c)およ
び制御弁261bを介して純水供給部260と連通接続
されている。したがって、チャック211に保持された
基板Wを回転させつつ制御弁261bを開放すると、洗
浄液として純水がリンスノズル240bから基板Wに向
けて吐出され、基板Wに着液した純水は、回転の遠心力
によって基板Wの周縁部方向に広がり、基板Wの表面の
所定の領域を覆う純水の液膜を形成する。
【0108】ソフトスプレーノズル230bは、リンス
ノズル240bと同様に、アーム221bの先端部22
2bに基板Wに対して略鉛直に設けられたノズルであ
り、第1の実施の形態のソフトスプレーノズル30およ
びソフトスプレーノズル230aと同様な内部構造を有
する二流体ノズルである(図2参照)。図9に示すよう
に、ソフトスプレーノズル230bは、配管262(2
62a、262d、262e)および制御弁261aを
介して純水供給部260と、また、配管266(266
a〜266d)、圧力調整器264および制御弁265
aを介して窒素ガス供給部263とそれぞれ連通接続さ
れている。
【0109】したがって、窒素ガス供給部263から供
給され、圧力調整器264によって加圧された窒素ガス
と、純水供給部260から供給される純水とをソフトス
プレーノズル230bで混合することにより、ソフトス
プレーノズル230bの吐出口から基板Wに向けて洗浄
ミストとして霧状の純水ミスト(つまり、純水の微粒
子)を吐出することができる。
【0110】その結果、(1)基板Wに到達した微粒子
状の純水ミストが、基板Wに形成した純水の液膜に到達
し、続いて、純水ミストが衝突した除去液の液膜上の微
小範囲に純水ミストの打力を伝達することによって純水
の液膜上の微小範囲が下方に押され、基板W上に形成さ
れたトレンチ構造等の微小パターン内部に純水が進入す
ることが可能となるため、また、(2)微粒子状の純水
ミストが、その運動エネルギーにより基板W上に形成さ
れた純水の液膜を通過し、基板W上に形成された微細パ
ターン内部に到達するため、当該微小パターン部を純水
により洗浄することができる。
【0111】遮蔽板226bは、第2の実施の形態の遮
蔽板26および遮蔽板226aと同様に、ソフトスプレ
ーノズル230bの周囲を取り囲む上下貫通した筒状体
である。図9に示すように、遮蔽板226bの下端は、
ソフトスプレーノズル230bの吐出口より下になるよ
うに配置されている。これにより、第2の実施の形態の
場合と同様に、ソフトスプレーノズル230bの吐出孔
から吐出される純水ミストが周囲へ拡散することを防止
することができるため、基板W上の純水の液膜が形成さ
れていない部分に純水ミストが着液することを防止する
ことができ、基板W上にウォーターマーク状の欠陥が発
生することを防止することができる。
【0112】また、ソフトスプレーノズル230bの吐
出孔から吐出されて落下する純水ミストが、リンスノズ
ル240bから吐出されて基板Wに到達するまでの純水
の経路P3(図12参照)上に衝突して干渉することを
防止することができる。その結果、経路P3上の純水と
純水ミストとが干渉しないため、カップ215の範囲外
に純水が飛散することによってチャンバ205内を汚染
することがない。
【0113】また、ソフトスプレーノズル230bおよ
びリンスノズル240bは、相対的な配置関係を保持す
るようにアーム221bに対して固定されており、ソフ
トスプレーノズル230bの吐出口とリンスノズル24
0bの吐出口との距離D3(図12参照)となるように
設定されている。ここで、この距離D3は、ソフトスプ
レーノズル230bの吐出口から吐出されて落下する霧
状の純水ミストが、リンスノズル240bの吐出口から
吐出される純水の経路P3上に衝突して干渉することな
く基板W上に着液するように、あらかじめ実験等により
定められた値である。このため、遮蔽板226bの下端
から拡散した純水ミストが、純水の経路P3に干渉する
ことも防止することができ、基板W上にウォーターマー
ク状の欠陥が発生することをさらに防止することができ
る。
【0114】アーム221bは、図9に示すように、そ
の長手方向が水平方向に沿うように基板Wの表面上方に
配置されている。そして、回動モータ225bが駆動す
ると、その駆動力は回動軸224bを介してアーム22
1bに伝達され、アーム221bが水平面内にて鉛直方
向に沿った軸J5を中心として回動される。したあgっ
て、このアーム221bの回動動作により、第2の実施
の形態と同様に、ソフトスプレーノズル230bおよび
リンスノズル240bは、相対的な位置関係を保持しつ
つ基板Wの表面上方を水平面内にて軸J5を中心として
回動される。
【0115】なお、回動モータ225bを昇降させるこ
とでソフトスプレーノズル230bおよびリンスノズル
240bを昇降させる不図示の昇降手段が設けられてい
る。また、この回動モータ225bを駆動することによ
って、ソフトスプレーノズル230bおよびリンスノズ
ル240bは基板Wの回転中心の上方の吐出位置とカッ
プ215外の待機位置との間で往復移動する。
【0116】<3.3.処理内容>ここでは、基板処理
装置300を使用して、基板上に付着したポリマー等の
反応生成物を除去する処理方法について説明する。以下
に示すように、本処理方法は、(1)基板処理装置30
0に搬入されたキャリアCから基板Wを取り出して除去
処理ユニットSRに搬送する基板搬入工程と、(2)除
去処理ユニットSRにおいて、除去液を供給して基板上
に付着したポリマーを溶解して除去する除去液供給工程
と、(3)溶解したポリマーや除去液を純水によって洗
浄する純水供給工程と、(4)基板回転機構210によ
って基板Wを高速に回転させて基板Wに付着した純水を
振り切って乾燥させる液切り工程と、(5)除去処理ユ
ニットSRから基板Wを搬出する基板搬出工程とから構
成される。
【0117】基板搬入工程では、まず、キャリアCに収
容された基板Wが搬入部271に搬入される。この基板
Wは薄膜を有し、当該薄膜はパターン化されたレジスト
膜をマスクとしてドライエッチングを施されている。こ
れにより、当該基板Wにはレジスト膜や薄膜に由来する
反応生成物(ポリマー)が付着している。
【0118】搬入部271のキャリアCから搬入搬出機
構277により基板Wが1枚取り出され、受渡し台27
9に載置される。受渡し台279に載置された基板Wは
搬送ロボットTR1により持ち出され、4つの除去処理
ユニットSRのうちの所定の1つに搬入される。除去処
理ユニットSRではシャッタ289を下降させて開放
し、搬送ロボットTR1が搬送してきた基板Wをチャッ
ク211にて受取り保持する。また制御弁281は開放
しておく。
【0119】次に、除去液供給工程が実行される。この
除去液供給工程では、基板Wに供給された除去液が基板
W上に形成されたポリマー等の反応生成物に作用するこ
とにより、当該反応生成物が基板W上から脱落しやすく
なるため、反応生成物は基板Wの回転や除去液の供給に
より、徐々に基板Wから除去されていく。
【0120】図14は、除去液供給工程における除去処
理ユニットSRの除去液吐出機構220aと純水吐出機
構220bとの位置関係を模式的に示す図である。な
お、図14では、便宜上、除去液吐出機構220aにつ
いては、ソフトスプレーノズル230aの吐出口231
a、リンスノズル240aの吐出口241aおよび遮蔽
板226aを、また、純水吐出機構220bについて
は、ソフトスプレーノズル230bの吐出口231b、
リンスノズル240bの吐出口241bおよび遮蔽板2
26bのみ図示している。また、除去液供給工程が開始
される前において、除去液吐出機構220aの先端部2
22aは、回動モータ225aを回動させて待避位置A
2となるように位置決めされている。さらに、純水吐出
機構220bの先端部222bは、回動モータ225b
を回動させて待避位置A3となるように位置決めされて
いる。
【0121】図14に示すように、ソフトスプレーノズ
ル230aの吐出口231aと、リンスノズル240a
の吐出口241aとは、それぞれアーム221aの回転
中心J4からの距離が同一距離L2となるように配置さ
れている。すなわち、アーム221aの回動動作により
ソフトスプレーノズル230aおよびリンスノズル24
0aが回動されると、それらの吐出口231a、241
aの双方の回動軌跡は同一円周上の円弧CR2を描く。
また、円弧CR2は、基板回転機構210の回転中心J
3を通るように配置されている。そのため、吐出口23
1aから吐出される除去液ミストおよび吐出口241a
から吐出される除去液の着液地点の中心位置は、それぞ
れ基板回転機構210の回転中心J3を通ることとな
る。
【0122】除去液供給工程では、まず、基板回転機構
210の回転モータ214を回転させて基板Wの回転数
を増加させ、所定の回転数Rv1に達すると、その回転
数Rv1を維持する。ここで、回転数Rv1は、ソフト
スプレーノズル230aから吐出される除去液ミストが
基板W上に到達する範囲に、リンスノズル240aから
吐出される除去液の液膜が形成されるように、予め実験
等により定められる。
【0123】次に、回動モータ225aを回動させて、
アーム221aの先端部222aを待避位置A2から位
置B2まで移動させる。つまり、ソフトスプレーノズル
230aの吐出口231aを基板Wの周縁部の上方に移
動させる。次に、制御弁265b、268bが同時に開
放される。そのため、ソフトスプレーノズル230aに
窒素ガスおよび除去液が供給され、基板Wに向かって除
去液ミストが吐出される。また、制御弁268bが開放
されるのと同時に制御弁268aが開放されて基板Wに
除去液が供給されるため、基板W上の除去液が到達する
位置から基板W端縁部方向に除去液の液膜が形成され
る。
【0124】続いて、ソフトスプレーノズル230aお
よびリンスノズル240aから、それぞれ除去液ミスト
および除去液を吐出しながら、アーム221aの先端部
222aを位置B2から、ソフトスプレーノズル230
aの吐出口231aが基板回転機構210の回転中心J
3の直上となる位置C2まで移動させる。このとき、基
板Wに供給された除去液は基板Wの外に落下してカップ
215によって集められ、排液口218から配管282
を介してドレイン280に排出される。
【0125】続いて、アーム221aの先端部222a
が位置C2まで到達すると、回動モータ225aの逆方
向に回転させ、除去液ミストおよび除去液を吐出しなが
ら、アーム221aの先端部222aを位置C2から位
置B2まで移動させる。このときも、基板Wに供給され
た除去液は基板Wの外に落下してカップ215によって
集められ、排液口218から配管282を介してドレイ
ン280に排出される。
【0126】そして、以上のような位置B2から位置C
2までの移動動作が所定の回数繰り返されることによ
り、基板W上に付着したポリマーの除去処理が進行す
る。
【0127】すなわち、吐出口231aおよび吐出口2
41aの移動経路CR2における吐出口241aと吐出
口231aとの中間位置が、基板回転機構210の回転
中心J3から、回転中心J3を挟んで位置B2と逆側の
円弧CR2上に存在する場合を除き、アーム221aの
先端部222aを位置B2から位置C2まで回動させつ
つ、基板Wを回転させることにより、ソフトスプレーノ
ズル230aから吐出される除去液ミストは、基板W上
に形成される除去液の液膜に着液する。そのため、除去
液は、基板W上の微細パターン内部に形成されたポリマ
ーに到達し、当該ポリマーを溶解して除去することがで
きる。
【0128】また、第2の実施の形態の場合と同様に、
吐出口231aおよび吐出口241aの移動経路CR2
における吐出口241aと吐出口231aとの中間位置
が、基板回転機構210の回転中心J3から、回転中心
J3を挟んで位置B2と逆側の円弧CR2上に存在する
場合、移動経路CR2に沿った基板Wの回転中心J3か
ら吐出口241aまでの距離は、移動経路CR2に沿っ
た基板Wの回転中心J3から吐出口231aまでの距離
よりも長くなる。これにより、吐出口241aから吐出
される除去液は吐出口231aから吐出される除去液ミ
ストの着液地点を一時的に覆うことができなくなる。し
かしながら、第2の実施の形態の場合と同様に、ウォー
ターマーク状の欠陥は、基板Wの中心部より相対的に回
転速度が速く乾燥しやすい基板Wの周縁部側となるほど
多数発生し、基板Wの回転中心J3付近では発生しない
ため問題とならない。
【0129】そして、先端部222aを位置B2と位置
C2との間で所定回数移動させた後、制御弁265b、
268a、268bを閉鎖し、基板Wへの除去液ミスト
および除去液の供給を停止し、先端部222aを待避位
置A2に戻す。
【0130】次に、純水供給工程が実行される。純水供
給工程では基板Wに供給された純水が除去液や溶解され
た反応生成物などの汚染物質を基板W上から洗い流す。
図15は、純水供給工程における除去処理ユニットSR
の除去液吐出機構220aと純水吐出機構220bとの
位置関係を模式的に示す図である。なお、図15では、
図14の場合と同様に、便宜上、除去液吐出機構220
aについては、ソフトスプレーノズル230aの吐出口
231a、リンスノズル240aの吐出口241aおよ
び遮蔽板226aを、また、純水吐出機構220bにつ
いては、ソフトスプレーノズル230bの吐出口231
b、リンスノズル240bの吐出口241bおよび遮蔽
板226bのみ図示している。また、純水供給工程が開
始される前において、除去液吐出機構220aの先端部
222aは、待避位置A2となるように、純水吐出機構
220bの先端部222bは、待避位置A3となるよう
に、それぞれ位置決めされている。
【0131】図15に示すように、ソフトスプレーノズ
ル230bの吐出口231bと、リンスノズル240b
の吐出口241bとは、それぞれアーム221bの回転
中心J5からの距離が同一距離L3となるように配置さ
れている。すなわち、アーム221bの回動動作により
ソフトスプレーノズル230bおよびリンスノズル24
0bが回動されると、それらの吐出口231b、241
bの双方の回動軌跡は同一円周上の円弧CR3を描く。
また、円弧CR3は、基板回転機構210の回転中心J
3を通るように配置されている。そのため、吐出口23
1bから吐出される純水ミストおよび吐出口241bか
ら吐出される純水の着液地点の中心位置は、それぞれ基
板回転機構210の回転中心J3を通ることとなる。
【0132】純水供給工程では、まず、基板Wの回転数
を所定の回転数Rv2に変更して維持する。ここで、回
転数Rv2は、ソフトスプレーノズル230bから吐出
される純水ミストが基板W上に到達する範囲に、リンス
ノズル240bから吐出される純水の液膜が形成される
ように、予め実験等により定められる。
【0133】次に、回動モータ225bを回動させて、
アーム221bの先端部222bを待避位置A3から位
置B3まで移動させる。つまり、ソフトスプレーノズル
230bの吐出口231bを基板Wの周縁部の上方に移
動させる。
【0134】続いて、制御弁265a、261aが同時
に開放される。そのため、ソフトスプレーノズル230
bに窒素ガスおよび純水が供給され、基板Wに向かって
純水ミストが吐出される。また、制御弁261aが開放
されるのと同時に、制御弁261bが開放されて基板W
に純水が供給されるため、基板W上の除去液が到達する
位置から基板W端縁部方向に除去液の液膜が形成され
る。
【0135】続いて、ソフトスプレーノズル230bお
よびリンスノズル240bから、それぞれ純水ミストお
よび純水を吐出しながら、アーム221bの先端部22
2bを位置B3から、ソフトスプレーノズル230bの
吐出口231bが基板回転機構210の回転中心J3の
直上となる位置C3まで移動させる。このとき、基板W
に供給された純水は基板Wの外に落下してカップ215
によって集められ、排液口218から配管282を介し
てドレイン280に排出される。
【0136】続いて、アーム221bの先端部222b
が位置C3まで到達すると、回動モータ225bを逆方
向に回転させ、純水ミストおよび純水を吐出しながら、
アーム221bの先端部222bを位置C3から位置B
3まで移動させる。このときも、基板Wに供給された純
水は基板Wの外に落下してカップ215によって集めら
れ、排液口218から配管282を介してドレイン28
0に排出される。
【0137】そして、以上のような位置B3から位置C
3までの移動動作が所定の回数繰り返されることによ
り、基板Wの洗浄処理が進行する。
【0138】すなわち、吐出口231bおよび吐出口2
41bの移動経路CR3における吐出口241bと吐出
口231bとの中間位置が、基板回転機構210の回転
中心J3から、回転中心J3を挟んで位置B3と逆側の
円弧CR3上に存在する場合を除き、アーム221bの
先端部222bを位置B3から位置C3まで回動させつ
つ、基板Wを回転させることによってソフトスプレーノ
ズル230bから吐出される純水ミストが、基板W上に
形成される純水の液膜に着液する。そのため、基板W上
の微細パターン内部に到達して洗浄処理を行うことがで
きる。
【0139】また、除去液供給工程の場合と同様に、吐
出口231bおよび吐出口241bの移動経路CR3に
おける吐出口241bと吐出口231bとの中間位置
が、基板回転機構210の回転中心J3から、回転中心
J3を挟んで位置B3と逆側の円弧CR3上に存在する
場合、移動経路CR3に沿った基板Wの回転中心J3か
ら吐出口241bまでの距離は移動経路CR3に沿った
基板Wの回転中心J3から吐出口231bまでの距離よ
りも長くなる。これにより、吐出口241bから吐出さ
れて基板W上に形成される純水の液膜は、吐出口231
aから吐出される純水ミストの着液地点を一時的に覆う
ことができなくなる。しかしながら、除去液供給工程の
場合と同様に、ウォーターマーク状の欠陥は、基板Wの
中心部より相対的に回転速度が速く乾燥しやすい基板W
の周縁部側となるほど多数発生する。したがって、基板
Wの回転中心J3付近では発生しないため問題とならな
い。
【0140】そして、先端部222bを位置B3と位置
C3との間で所定回数移動させた後、制御弁261a、
261b、265aを閉鎖し、基板Wへの純水ミストお
よび純水の供給を停止し、先端部222bを待避位置A
3に戻す。
【0141】続いて、液切り工程が実行される。液切り
工程では基板Wを高速で回転させることにより、基板W
上にある液体が振りきられるため、基板Wが乾燥する。
そして、液切り工程が終了して基板Wが乾燥されると、
基板回転機構210の回転モータ214が停止するとと
もに、カップ215が基板Wの周辺位置から下降する。
【0142】そして、基板搬出工程が実行される。基板
搬出工程では、まず、シャッタ289が開放される。続
いて、搬送ロボットTR1が除去処理ユニットSRから
ポリマー除去処理済みの基板Wを取り出し、搬入搬出部
IDの受渡し台279に載置する。受渡し台279に載
置された基板Wは搬入搬出機構277によって持ち出さ
れ、搬出部273に載置されているキャリアCに搬入さ
れる。
【0143】やがて、所定枚数の処理済基板Wがキャリ
アCに収納されると、そのキャリアCがAGVやOHT
(over-head hoist transport)等によって基板処理装置
300外に搬出される。
【0144】<3.4.第3の実施の形態の基板処理装
置の利点>以上のように、第3の実施の形態の基板処理
装置300では、(1)遮蔽板226aによって吐出口
231aを覆い、(2)吐出口231aと吐出口241
aとの距離をD2に設定し、(3)基板Wを回転させな
がら、二流体ノズルであるソフトスプレーノズル230
aから除去液ミストを、リンスノズル240aから除去
液をそれぞれ吐出する。これにより、除去液ミストは、
リンスノズル240aから吐出される除去液の経路P2
上に衝突して干渉することなく、基板W上に形成された
除去液の液膜に着液する。そのため、チャンバ205内
を汚染するこ防止し、ウォーターマーク状の欠陥が発生
することを防止しつつ、基板W上に形成されたトレンチ
構造等の微細パターン内部に付着したポリマー等の反応
生成物に除去液を供給し、反応生成物を除去することが
できる。
【0145】また、第3の実施の形態の基板処理装置3
00では、(1)遮蔽板226bによって吐出口231
bを覆い、(2)吐出口231bと吐出口241bとの
距離をD3に設定し、(3)基板Wを回転させながら、
二流体ノズルであるソフトスプレーノズル230bから
純水ミストを、リンスノズル240bから純水をそれぞ
れ吐出する。これにより、純水ミストは、リンスノズル
240bから吐出される除去液の経路P3上に衝突して
干渉することなく、基板W上に形成された除去液の液膜
に着液する。そのため、チャンバ205内を汚染するこ
防止し、ウォーターマーク状の欠陥が発生することを防
止しつつ、基板W上に形成されたトレンチ構造等の微細
パターン内部に純水を供給し、溶解したポリマーや除去
液を洗浄することができる。
【0146】<4.変形例>以上、本発明の実施の形態
について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に
限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【0147】(1)例えば、第1および第2の実施形態
のソフトスプレーノズル30と、第3の実施の形態のソ
フトスプレーノズル230bとでは、洗浄液として純水
を供給して純水のミストを、また、第3の実施の形態の
ソフトスプレーノズル230aでは、洗浄液として除去
液を供給して除去液ミストを、基板Wに向けてそれぞれ
吐出しているが、これに限定されるものでなく、洗浄液
として、例えば、硝酸水、塩酸水、フッ酸水、混合フッ
酸水(過水をフッ酸に混合)、バッファードフッ酸(フ
ッ酸水とフッ化アンモニウムとを混合)等の酸性溶液、
アンモニア水、SC1(アンモニア水と過酸化水素水と
の混合液)等のアルカリ性溶液、純水にオゾンや水素を
溶解させた機能水、温水(好ましくは15〜80℃)を
使用し、これらの洗浄液ミストを使用して基板処理を行
ってもよい。
【0148】(2)また、第1および第2の実施形態の
リンスノズル40と、第3の実施の形態のリンスノズル
240bとでは、基板Wに洗浄液として純水を供給し、
純水の液膜を、また、第3の実施の形態のリンスノズル
240aでは、基板Wに洗浄液として除去液を供給し、
基板W上に除去液の液膜をそれぞれ形成しているが、洗
浄ミストの場合と同様に、これに限定されるものでな
く、洗浄液として、例えば、硝酸水、塩酸水、フッ酸
水、混合フッ酸水(過水をフッ酸に混合)、バッファー
ドフッ酸(フッ酸水とフッ化アンモニウムとを混合)等
の酸性溶液、アンモニア水、SC1(アンモニア水と過
酸化水素水との混合液)等のアルカリ性溶液、純水にオ
ゾンや水素を溶解させた機能水、温水(好ましくは15
〜80℃)を使用し、これらの洗浄液ミストを使用して
基板処理を行ってもよい。
【0149】(3)さらに、第1〜第3の実施の形態に
おいて、洗浄ミストの形成に使用する気体を窒素ガスと
していたが、空気など通常の二流体ノズルで用いられる
気体であればどのような気体であってもよい。
【0150】(4)さらに、第1および第2の実施の形
態のソフトスプレーノズル30およびリンスノズル40
とはそれぞれからの洗浄液の吐出の開始および停止は同
時に行われるものとして説明を行ったが、リンス純水の
吐出を洗浄ミストの吐出よりも先行して開始させ、洗浄
ミストの吐出を停止した後に遅れてリンス純水の吐出を
停止するようにしてもよい。また、第3の実施の形態に
おけるソフトスプレーノズル230aおよびリンスノズ
ル240a、ソフトスプレーノズル230bおよびリン
スノズル240bの場合も同様である。これによれば、
洗浄ミストの着液地点は確実に洗浄液の液膜で覆われた
状態となり、より効果的にウォーターマーク状の欠陥の
発生を抑制することができる。
【0151】(5)さらに、第1から第3の実施の形態
において、リンスノズルから吐出されるリンス純水の基
板W上の着液地点が、基板Wの回転中心を含むように構
成されていたが、これに限られるものではなく、ウォー
ターマーク状の欠陥を抑制するのに必要な範囲に純水の
液膜を形成できるような構成であればよい。
【0152】(6)第1および第2の実施の形態におい
て一つのリンスノズルのみが設けられていたが、複数の
リンスノズルが設けられてもよい。複数のリンスノズル
を設ける場合は、洗浄ミストの着液地点付近を覆うこと
ができるような位置(例えば、基板Wの回転上流側とな
る位置)に設置することにより、効果的にウォーターマ
ーク状の欠陥の発生を抑制することができる。
【0153】(7)また、第1および第2の実施の形態
においては、ソフトスプレーノズル30の吐出孔31お
よびリンスノズル40の吐出孔41は同一のアーム21
に対して所定の距離Dを隔てて固設されるものとして説
明を行ったが、少なくとも吐出孔31および吐出孔41
が所定以上の距離を保持するように、ソフトスプレーノ
ズル30およびリンスノズル40が移動されるようにな
っていればよい。例えば、ソフトスプレーノズル30と
リンスノズル40とが別々のアームに固設され、それぞ
れが独立して移動されるようになっていてもよい。
【0154】図7はこのような場合の基板洗浄装置の基
板洗浄部50を上方から見た場合の図である。図6と同
様に便宜上、基板W、ソフトスプレーノズル30の吐出
孔31、リンスノズル40の吐出孔41および遮蔽板2
6のみを図示し、上記実施の形態と同様の機能を有する
ものに関しては同一符号を付している。
【0155】ソフトスプレーノズル30および遮蔽板2
6は上記実施の形態と同様に相対的な配置関係を保持す
るように、図中符号J3で示す軸を中心として回動され
るアーム(以下、「第1アーム」という。)に固設され
る。第1アームの回動動作は、上記実施の形態のアーム
21の回動動作と同様である。
【0156】一方、リンスノズル40は、第1アームに
は固設されず、別途設けられ図中符号J4で示す軸を中
心として回動されるアーム(以下、「第2アーム」とい
う。)の先端部に、その吐出孔41を鉛直方向に向けて
固設される。第2アームの回動動作により、リンスノズ
ル40の吐出孔41の回動軌跡は円弧CR2上を描くこ
ととなる。
【0157】洗浄処理においては、まず、ソフトスプレ
ーノズル30の吐出孔31が基板Wの周縁部に位置する
ように第1アームが移動される(位置Bへ移動される)
とともに、リンスノズル40の吐出孔41が基板Wの回
転中心J1直上に位置するように第2アームが移動され
る。
【0158】この状態にて、両ノズル30,40から洗
浄液の吐出が開始される。リンス純水は基板の回転中心
J1に着液後、回転の遠心力により基板全体に拡がる。
このため、洗浄ミストはリンス純水の液膜で覆われた基
板に対して吐出されることとなり、ウォーターマーク状
の欠陥の発生が抑制される。
【0159】第1アームの先端部が位置Cへ近づくと、
第2アームの先端部がそれに連動して図中の矢印AR1
方向へ移動される。具体的には、吐出孔31と吐出孔4
1との間隔が所定以上の距離となるように第2アームの
先端部が回動される。また、第1アームの先端部が位置
Bへ移動するときは、それに連動して第2アームの先端
部が図中の矢印AR2方向へ移動され、吐出孔41が基
板の回転中心J1の直上に位置することとなる。
【0160】このような基板洗浄装置においても、洗浄
ミストが基板に吐出されることによって生じるウォータ
ーマーク状の欠陥の発生を抑制しつつ、洗浄ミストと洗
浄液とが干渉することによって発生する処理液の飛散を
防止することが可能である。
【0161】なお、このような基板洗浄装置は、それぞ
れのノズル30,40に対してアームを設けなければな
らず、また、それぞれのアームの回動動作を独立して制
御する必要があることからその構成が複雑化する。この
ため、一つのアームに両ノズル30,40を固設すると
いう簡易な構成となる点で、上記実施の形態の基板洗浄
装置の構成がより好ましい。
【0162】(8)第2および第3の実施の形態におい
て、図4および図5に示すように、洗浄ミストを供給す
るノズル(例えば、ソフトスプレーノズル30)と、液
膜を形成する洗浄液を供給するノズル(例えば、リンス
ノズル40)とは、それぞれ基板Wの主面に対して略鉛
直となるようにアーム先端部(例えば、アーム21の先
端部22)に取り付けられているが、これに限定される
ものではない。例えば、図16および図17に示すよう
に、基板Wの主面に対して略鉛直となるように設けられ
たリンスノズル340と、リンスノズル340に対して
傾きをもって設けられたソフトスプレーノズル330と
によって基板処理を行ってもよい。
【0163】図16、図17のアーム321は、第2お
よび第3の実施の形態と同様に、その長手方向が水平方
向に沿うように基板Wの表面上方に配置されており、図
示しない回動モータが駆動し、その駆動力がアーム32
1に伝達されることによって、アーム321が水平面内
にて回動される。また、アーム321の先端部322に
は、リンスノズル340と、固定部材327を介してソ
フトスプレーノズル330とが、設置されている。その
ため、アーム321の回動動作によってソフトスプレー
ノズル330およびリンスノズル340は、相対的な位
置関係を保持しつつ基板Wの表面上方を水平面内にて回
動される。
【0164】リンスノズル340は、第2の実施の形態
のリンスノズル40や、第3の実施の形態のリンスノズ
ル240a、240bと同様に、基板Wに対して略鉛直
となるように設置されたノズルであり、基板Wを回転し
つつ基板Wに対して純水や除去液等の洗浄液を吐出する
ことにより、基板W上の所定の領域に洗浄液の液膜を形
成することができる。なお、基板Wの回転数は、後述す
るソフトスプレーノズル330から吐出される洗浄ミス
トがリンスノズル340から吐出される洗浄液の液膜に
着液するように予め実験等により求める。
【0165】また、リンスノズル340は、アーム32
1を回動させた場合、リンスノズル340から吐出され
る洗浄液が基板Wに着液する地点の中心位置の軌跡が、
基板Wの中心位置を通過するように配置されている。
【0166】ソフトスプレーノズル330は、第2の実
施の形態のソフトスプレーノズル30や、第3の実施の
形態のソフトスプレーノズル230a、230bと同様
の二流体ノズルであり(図2参照)、ソフトスプレーノ
ズル330にて窒素ガスと、純水や除去液等の洗浄液と
を混合することにより、基板Wに対して洗浄ミストを吐
出することができる。また、図16、図17に示すよう
に、ソフトスプレーノズル330は、鉛直面内にてソフ
トスプレーノズル330の中心線とリンスノズル340
の中心線とがゼロでなく有限の値を有する角度θで交わ
るように、固定部材327を介してアーム321のアー
ム321に設置されている。さらに、ソフトスプレーノ
ズル330は、リンスノズル340と同様に、アーム3
21を回動させた場合、ソフトスプレーノズル330か
ら吐出される洗浄ミストが基板Wに着液する地点の中心
位置の軌跡が、基板Wの中心位置を通過するように配置
されている。
【0167】以上のように、第2および第3の実施の形
態と異なり、ソフトスプレーノズル330の中心線とリ
ンスノズル340の中心線とは、平行とならず鉛直面内
にて角度θで交わる。これにより、ソフトスプレーノズ
ル330から吐出される洗浄ミストの吐出方向とリンス
ノズル340から吐出される洗浄液の吐出方向とは、平
行とならず、ゼロでない有限の値となる角度θの傾きを
有する。その結果、固定部材327によってソフトスプ
レーノズル30とリンスノズル340とを隔てることに
よって、第2および第3の実施の形態のような筒状の遮
蔽板を使用しなくとも洗浄ミストと洗浄液とを遮蔽して
洗浄液の経路に洗浄ミストが干渉することを防止でき、
基板W上の純水の液膜が形成されていない部分に純水ミ
ストが着液することを防止することができる。そのた
め、筒状の遮蔽板を設けることなく基板W上にウォータ
ーマーク状の欠陥が発生することを防止することができ
る。
【0168】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1ないし
請求項7の発明によれば、第1の吐出手段から吐出され
た第1の洗浄液の液膜が形成された基板上に第2の吐出
手段から洗浄ミストを吐出するように構成されるため、
基板上にウォーターマーク状の欠陥が生じることを防止
することができる。
【0169】また特に、請求項2ないし請求項7の発明
によれば、洗浄ミストと第1の洗浄液とが基板に着液す
る以前に干渉しないように第1および第2の吐出手段の
それぞれが移動されるため、洗浄ミストと第1の洗浄液
とが干渉することによって発生する洗浄ミストの飛散を
防止することができる。
【0170】また特に、請求項3の発明によれば、第1
および第2の吐出手段はそれぞれの基板上の着液地点が
所定以上の距離を保持するように移動されるため、洗浄
ミストと第1の洗浄液とが基板に着液する以前に干渉す
ることを防ぐことができ、その結果、洗浄ミストの飛散
を防止することができる。
【0171】また特に、請求項4の発明によれば、第1
の洗浄液を略鉛直方向に吐出するため、基板の回転中心
に向けた傾斜姿勢から第1の洗浄液を吐出する場合と比
較して、吐出された第1の洗浄液が有する水平方向の運
動エネルギーを低下させることができ、洗浄ミストの飛
散をさらに防止することができる。
【0172】また特に、請求項5の発明によれば、洗浄
ミストおよび第1の洗浄液が基板に着液する以前に接触
することを防止する遮蔽手段を備えるため、洗浄ミスト
と第1の洗浄液とが干渉することを効果的に防ぐことが
できる。
【0173】また特に、請求項6の発明によれば、第1
および第2の吐出手段が一体的に移動され、かつ、それ
ぞれの基板上の着液地点が所定の距離に保持されるた
め、移動手段を複数設ける必要はなく簡易な構成で洗浄
ミストと第1の洗浄液とが干渉することを防ぐことがで
きる。
【0174】また特に、請求項7の発明によれば、第1
の洗浄液の基板上の着液地点は、洗浄ミストの基板上の
着液地点に対して比較的長時間基板の回転中心側とな
る。このため、回転中心側に着液した第1の洗浄液は基
板の回転による遠心力により、洗浄ミストの着液地点を
含む基板周縁部側に拡がることとなり、洗浄ミストが基
板に吐出されることによって生じる障害を効果的に抑制
することができる。
【0175】また特に、請求項8の発明によれば、第1
の洗浄液として機能水を使用することができ、基板上に
機能水の液膜を形成することができる。
【0176】また特に、請求項9の発明によれば、第1
の洗浄液として純水を使用することができ、基板上に純
水の液膜を形成することができる。
【0177】また特に、請求項10の発明によれば、第
2の洗浄液として酸性溶液を使用することができ、基板
に対して酸性溶液のミストを供給して基板処理を行うこ
とができる。
【0178】また特に、請求項11の発明によれば、第
2の洗浄液としてアルカリ性溶液を使用することがで
き、基板に対してアルカリ性溶液のミストを供給して基
板処理を行うことができる。
【0179】また特に、請求項12の発明によれば、第
2の洗浄液として除去液を使用することができるため、
基板に対して除去液を供給し、当該基板上に付着した反
応生成物を除去することができる。
【0180】また特に、請求項13の発明によれば、洗
浄ミストと液膜とを同一の洗浄液とすることができるた
め、基板処理に使用する洗浄液の種類を削減することが
できる。
【0181】また、請求項14および請求項15の発明
によれば、基板上にウォーターマーク状の欠陥が生じる
ことを防止することができるとともに、第1および第2
の吐出手段が、所定の間隔を隔てて固設されるため、洗
浄ミストと第1の洗浄液とが基板に着液する以前に干渉
することを防ぐことができる。その結果、洗浄ミストと
第1の洗浄液とが干渉することによって生じる洗浄ミス
トの飛散を防止することができる。
【0182】また特に、請求項15の発明によれば、第
1の洗浄液の基板上の着液地点は、洗浄ミストの基板上
の着液地点に対して比較的長時間基板の回転中心側とな
る。このため、回転中心側に着液した第1の洗浄液は基
板の回転による遠心力により、洗浄ミストの着液地点を
含む基板周縁部側に拡がることとなり、洗浄ミストが基
板に吐出されることによって生じる障害を効果的に抑制
することができる。
【0183】また特に、請求項16の発明によれば、洗
浄ミストと液膜とを同一の洗浄液とすることができるた
め、基板の洗浄処理に使用する洗浄液の種類を削減する
ことができる。
【0184】特に、請求項17から請求項20の発明に
よれば、基板上に形成される第1の洗浄液の液膜に、第
2の洗浄液から形成される洗浄ミストを吐出することが
できるため、基板上にウォーターマーク状の欠陥が生じ
ることを防止しつつ、基板に付着した反応生成物を除去
することができる。また、基板上に形成される第3の洗
浄液の液膜に、第4の洗浄液から形成される洗浄ミスト
を吐出することができるため、基板上のウォーターマー
ク状の欠陥が生じるの防止しつつ、基板上を洗浄するこ
とができる。
【0185】また特に、請求項18の発明によれば、第
1の洗浄液と第2の洗浄液とを同一の洗浄液とすること
ができるため、使用する洗浄液の種類を削減することが
できる。
【0186】また特に、請求項19の発明によれば、第
3の洗浄液と第4の洗浄液とを同一の洗浄液とすること
ができるため、使用する洗浄液の種類を削減することが
できる。
【0187】また特に、請求項20の発明によれば、ポ
リマ除去液によって基板に付着した反応生成物を除去
し、純水によって基板を洗浄することができる。
【0188】特に、請求項21の発明によれば、基板上
に形成される第2の洗浄液の液膜に、第3の洗浄液から
形成される洗浄ミストを吐出することができるため、基
板上のウォーターマーク状の欠陥が生じるの防止しつ
つ、基板上を洗浄することができる。
【0189】特に、請求項22の発明によれば、基板上
に形成される第1の洗浄液の液膜に、第2の洗浄液から
形成される洗浄ミストを吐出することができるため、基
板上にウォーターマーク状の欠陥が生じることを防止し
つつ、基板に付着した反応生成物を除去することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る基板洗浄装置
の概略構成を示す図である。
【図2】ソフトスプレーノズルの断面概略図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る基板洗浄装置
の概略構成を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係るアームの先端
部を正面から見た一部切欠図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るアームの先端
部を上側から見た図である。
【図6】基板洗浄部を上方から見た場合の図である。
【図7】アームを複数設けた場合の基板洗浄装置におけ
る基板洗浄部を上方から見た場合の図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態に係る基板処理装置
を模式的に示す平面図である。
【図9】図8の基板処理装置の除去処理ユニットの構成
を模式的に示す図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態に係るアームの先
端部を正面から見た一部切欠図である。
【図11】本発明の第3の実施の形態に係るアームの先
端部を上側から見た図である。
【図12】本発明の第3の実施の形態に係るアームの先
端部を正面から見た一部切欠図である。
【図13】本発明の第3の実施の形態に係るアームの先
端部を上側から見た図である。
【図14】第3の実施の形態の除去液供給工程における
除去処理ユニットの除去液吐出機構と純水吐出機構との
位置関係を模式的に示す図である。
【図15】第3の実施の形態の除去液供給工程における
除去処理ユニットの除去液吐出機構と純水吐出機構との
位置関係を模式的に示す図である。
【図16】アームの先端部を正面から見た図である。
【図17】アームの先端部を上側から見た図である。
【符号の説明】
1,200 基板洗浄装置 11,100 スピンベース 15,103,215 カップ 21、221a,221b アーム 26,113 遮蔽板 30、230a,230b ソフトスプレーノズル 31、231a,231b 吐出孔 40,112,240a,240b リンスノズル 41、241a,241b 吐出孔 60 処理液供給部 300 基板処理装置 211 基板保持部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/306 H01L 21/306 R (72)発明者 佐藤 雅伸 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 杉本 洋昭 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 橋詰 彰夫 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 辻川 裕貴 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 Fターム(参考) 2H088 FA17 FA21 FA30 HA01 MA20 3B201 AA01 AB33 AB47 BB38 BB42 BB90 BB93 BB95 BB98 CC13 CD43 5F043 AA37 BB27 DD12 DD13 DD15 EE07 EE08

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転基台上に保持された基板を略水平面
    内にて回転させつつ洗浄する基板処理装置であって、 第1の洗浄液を前記基板上に吐出して、前記基板上に液
    膜を形成する第1の吐出手段と、 移動されつつ、前記液膜が形成された前記基板上に、第
    2の洗浄液と加圧された気体とを混合して形成される洗
    浄ミストを吐出する第2の吐出手段と、を備えることを
    特徴とする基板処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の基板処理装置におい
    て、 前記第1の吐出手段は、基板上の所定の領域に第1の洗
    浄液の液膜が形成されるように移動され、 前記第2の吐出手段は、前記洗浄ミストの前記基板上の
    着液地点が前記基板の回転中心を通るように移動される
    ものであって、 前記第1および第2の吐出手段は、前記第1の洗浄液と
    前記洗浄ミストとが前記基板上に着液する以前に干渉す
    ることがないように移動されることを特徴とする基板処
    理装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の基板処理装置におい
    て、 前記第1および第2の吐出手段は、それぞれからの前記
    基板上の着液地点が所定以上の距離を保持するように移
    動されることを特徴とする基板処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載の基板処理装置において、 前記第1の吐出手段は、前記第1の洗浄液を略鉛直方向
    に吐出することを特徴とする基板処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
    載の基板処理装置において、 前記洗浄ミストおよび前記第1の洗浄液が前記基板に着
    液する以前に接触することを防止する遮蔽手段、をさら
    に備えることを特徴とする基板処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記
    載の基板処理装置において、 前記第1および第2の吐出手段の双方を一体的に移動さ
    せる移動手段、をさらに備え、 前記第1および第2の吐出手段のそれぞれは、前記移動
    手段によりそれぞれからの前記基板上の着液地点が所定
    の距離を保持するように移動されることを特徴とする基
    板処理装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の基板処理装置におい
    て、 前記移動手段は、前記第2の吐出手段が少なくとも前記
    基板の回転中心と前記基板の周縁部との間を回動するよ
    うに、前記第1および第2の吐出手段の双方を回動させ
    るものであって、 前記移動手段によって回動される前記第1および第2の
    吐出手段のそれぞれの回動軌跡が略同一円周上の円弧と
    なり、かつ、 前記第2の吐出手段が前記基板の周縁部に位置している
    ときに相対的に前記第1の吐出手段が前記基板の回転中
    心側に位置するように、前記第1および第2の吐出手段
    が配置されることを特徴とする基板処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかに記
    載の基板処理装置において、 前記第1の洗浄液は、機能水であることを特徴とする基
    板処理装置。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし請求項7のいずれかに記
    載の基板処理装置において、 前記第1の洗浄液は、純水であることを特徴とする基板
    処理装置。
  10. 【請求項10】 請求項1ないし請求項9のいずれかに
    記載の基板処理装置において、 前記第2の洗浄液は、酸性溶液であることを特徴とする
    基板処理装置。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし請求項9のいずれかに
    記載の基板処理装置において、 前記第2の洗浄液は、アルカリ性溶液であることを特徴
    とする基板処理装置。
  12. 【請求項12】 請求項1ないし請求項9のいずれかに
    記載の基板処理装置において、 前記第2の洗浄液は、前記基板に付着した反応生成物を
    除去する除去液であることを特徴とする基板処理装置。
  13. 【請求項13】 請求項1ないし請求項12のいずれか
    に記載の基板処理装置において、 前記第1の洗浄液と前記第2の洗浄液とは同一の洗浄液
    であることを特徴とする基板処理装置。
  14. 【請求項14】 回転基台上に保持された基板を略水平
    面内にて回転させつつ洗浄する基板洗浄装置において、 第1の洗浄液を前記基板上に吐出して前記基板上に液膜
    を形成する第1の吐出手段と、 前記液膜が形成された基板上に、第2の洗浄液と加圧さ
    れた気体とを混合して形成される洗浄ミストを吐出する
    第2の吐出手段と、 前記第1および第2の吐出手段が所定の間隔を隔てて先
    端に固設されたアームと、 前記第1および第2の吐出手段の双方が前記基板の回転
    中心を通るように前記アームを回動させる回動手段と、
    を備えることを特徴とする基板洗浄装置。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の基板洗浄装置にお
    いて、 前記回動手段は、前記第2の吐出手段が少なくとも前記
    基板の回転中心と前記基板の周縁部との間を回動するよ
    うに、前記アームを回動させるものであって、 前記回動手段によって回動される前記第1および第2の
    吐出手段のそれぞれの回動軌跡が略同一円周上の円弧と
    なり、かつ、 前記第2の吐出手段が前記基板の周縁部に位置している
    ときに相対的に前記第1の吐出手段が前記基板の回転中
    心側に位置するように、前記第1および第2の吐出手段
    が配置されることを特徴とする基板洗浄装置。
  16. 【請求項16】 請求項14または請求項15に記載の
    基板洗浄装置において、 前記第1の洗浄液は、純水であり、前記第2の洗浄液
    は、純水であることを特徴とする基板洗浄装置。
  17. 【請求項17】 回転基台上に保持された基板を略水平
    面内にて回転させつつ、前記基板に付着した反応生成物
    を除去する基板処理装置において、 前記基板に第1の洗浄液と第2の洗浄液とを吐出して前
    記基板に付着した反応生成物を除去する第1の洗浄液供
    給手段と、 前記基板に第3の洗浄液と第4の洗浄液とを吐出して前
    記基板を洗浄する第2の洗浄液供給手段と、を備え, 前記第1の洗浄液供給手段は、 前記第1の洗浄液を前記基板上に吐出して前記基板上に
    前記第1の洗浄液の液膜を形成する第1の吐出手段と、 前記第1の洗浄液の液膜が形成された基板上に、第2の
    洗浄液と加圧された気体とを混合して形成される洗浄ミ
    ストを吐出する第2の吐出手段と、を有し、 前記第2の洗浄手段は、 前記第3の洗浄液を前記基板上に吐出して前記基板上に
    前記第3の洗浄液の液膜を形成する第3の吐出手段と、 前記第3の洗浄液の液膜が形成された基板上に、第4の
    洗浄液と加圧された気体とを混合して形成される洗浄ミ
    ストを吐出する第4の吐出手段と、を有することを特徴
    とする基板処理装置。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の基板処理装置にお
    いて、 前記第1の洗浄液と前記第2の洗浄液とは同一の洗浄液
    であることを特徴とする基板処理装置。
  19. 【請求項19】 請求項17または請求項18に記載の
    基板処理装置において、 前記第3の洗浄液と前記第4の洗浄液とは同一の洗浄液
    であることを特徴とする基板処理装置。
  20. 【請求項20】 請求項17ないし請求項19のいずれ
    かに記載の基板処理装置において、 前記第1の洗浄液は、ポリマー除去液であり、前記第3
    の洗浄液は、純水であることを特徴とする基板処理装
    置。
  21. 【請求項21】 回転基台上に保持された基板を略水平
    面内にて回転させつつ、前記基板に付着した反応生成物
    を除去する基板処理装置において、 前記基板に第1の洗浄液を吐出して前記基板に付着した
    反応生成物を除去する第1の吐出手段と、 前記基板に第2の洗浄液と第3の洗浄液とを吐出して前
    記基板を洗浄する洗浄液供給手段と、を備え,前記洗浄
    液供給手段は、 前記第2の洗浄液を前記基板上に吐出して前記基板上に
    前記第2の洗浄液の液膜を形成する第2の吐出手段と、 前記第2の洗浄液の液膜が形成された基板上に、第3の
    洗浄液と加圧された気体とを混合して形成される洗浄ミ
    ストを吐出する第3の吐出手段と、を有することを特徴
    とする基板処理装置。
  22. 【請求項22】 回転基台上に保持された基板を略水平
    面内にて回転させつつ、前記基板に付着した反応生成物
    を除去する基板処理装置において、 前記基板に第1の洗浄液と第2の洗浄液とを吐出し、 前記第1の洗浄液を前記基板上に吐出して前記基板上に
    前記第1の洗浄液の液膜を形成する第1の吐出手段と、 前記第1の洗浄液の液膜が形成された基板上に、第2の
    洗浄液と加圧された気体とを混合して形成される洗浄ミ
    ストを吐出する第2の吐出手段と、を有して前記基板に
    付着した有機物を除去する洗浄液供給手段と、 前記基板に第3の洗浄液を吐出して前記基板を洗浄する
    第3の吐出手段と、を備えることを特徴する基板処理装
    置。
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