JPH11162904A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハなど基板表面を空気中に晒すことなく
槽内全液の急速排液時に基板への物理的負荷を軽減させ
て基板の損傷を防止する。 【解決手段】 制御手段２５は、処理液供給手段２３の
駆動部２９を制御して両貯留槽２２の各開閉部材２２ａ
をそれぞれ上方向にスライド移動させて処理槽２１内に
置換用の純水を供給し、かつ、排液手段のバルブ部材３
２を開状態に制御して処理槽２１内の処理済み液を排液
するため、ウエハ２の表面が空気中に全く晒されるよう
なことはなく常に処理液中に浸漬された状態で処理液の
置換が行われて、従来のような急速排液時のウエハ２の
振動による損傷も防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば薬液また
は、純水などのリンス液（薬液およびリンス液を総称し
て処理液という）を貯留する処理槽に、半導体ウエハや
液晶表示パネル用ガラス基板などの薄板状の被処理基板
（以下単に基板という）を浸漬して基板に所定の処理を
施す基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハや液晶表示パネル用
ガラス基板などを用いた精密電子基板の製造プロセスに
おいては、基板を処理液に浸漬して種々の表面処理を施
している。このような表面処理においては、エッチング
液などの薬液を貯留した薬液槽とリンス液である純水を
貯留した水洗槽とを有し、薬液槽さらに水洗槽に順次基
板を浸漬して、薬液槽にて基板に薬液処理を施した後
に、さらに、水洗槽にて基板に付着した薬液やパーティ
クルを洗い流すリンス処理している。

【０００３】このリンス処理には、薬液槽で付着した薬
液を基板から素早く水洗する機能水洗処理があり、この
機能水洗処理について以下に説明する。

【０００４】図５（ａ）〜図５（ｅ）は、従来の機能水
洗処理における各工程を模式的に示す薬液処理部、機能
水洗処理部の縦断面図であり、（ａ）はウエハ上昇状
態、（ｂ）はウエハ浸漬およびオーバーフロー状態、
（ｃ）は急速排液およびシャワー出力状態、（ｄ）はア
ップフローおよびシャワー出力状態、（ｅ）はオーバー
フロー状態を示している。

【０００５】図５（ａ）に示すように、薬液槽５２の昇
降手段としてのリフタ（図示せず）から搬送用ロボット
（図示せず）に受け渡された複数の半導体ウエハ（以
下、単にウエハという）５３は、搬送用ロボット（図示
せず）によって機能水洗槽５１のリフタ５５に受け渡さ
れる。リフタ５５は下降して、複数のウエハ５３をそれ
ぞれ下方から３つのウエハガイド５４の溝部分で所定間
隔毎に受けて保持した状態で、複数のウエハ５３をウエ
ハガイド５４と共に機能水洗槽５１内の純水中に浸漬す
る。このように、ウエハ５３を純水内に浸漬させた状態
で、図５（ｂ）に示すように、機能水洗槽５１内の底部
の両側に配設された純水供給部５６から純水を供給し続
けて機能水洗槽５１の上部開口端５１ａから純水をオー
バーフローさせて、薬液処理時にウエハ５３に付着した
薬液、および薬液処理により発生した物質（パーティク
ル）を純水と共に槽外に流し出すようにしている。

【０００６】さらに、所定時間、オーバーフローさせた
後に、図５（ｃ）に示すように、ウエハ５３の表面が親
水性の場合には、一時的に、その純水供給部５６からの
純水の供給を停止すると共に、機能水洗槽５１の底側の
側壁部分に配設されている排液口５７を開口して、薬液
やパーティクルが混じった槽内全液の急速排液を行うよ
うにしている。このとき、同時または所定時間後（急速
排液でウエハ５３が空気に晒され始めるまでの時間内）
に、機能水洗槽５１の開口部近傍位置に互いに対向して
配設されたシャワーパイプ５８の各ノズル部（図示せ
ず）から純水をウエハ５３の表面上側部分に向けて吐出
させるようにしたことで、ウエハ５３の表面が部分的に
空気中に晒されるのを防止するようになっている。

【０００７】さらに、このシャワー出力状態で槽内全液
の急速排液完了後に、図５（ｄ）に示すように、機能水
洗槽５１内の底部の排液口５７を閉鎖して、両側の各純
水供給部５６から純水をそれぞれ供給し続けて機能水洗
槽５１内に純水をアップフローさせつつ満たすことで、
槽内の純水への置換効率を高めるようにしている。

【０００８】さらに、図５（ｅ）に示すように、機能水
洗槽５１内の底部の各純水供給部５６から純水の供給を
さらに継続することで、機能水洗槽５１の上部開口端５
１ａから純水をオーバーフローさせてウエハ５３の表面
に付着した薬液やパーティクルを純水と共に槽外に流し
出すようになっている。

【０００９】その後、図５（ｃ）の槽内全液の急速排液
およびシャワー出力、図５（ｄ）の純水のアップフロー
およびシャワー出力、さらに図５（ｅ）のオーバーフロ
ーの各ステップを所定回数だけ繰り返して、薬液やパー
ティクルをウエハ５３の表面上から素早く取り除くこと
でウエハ５３に対する薬液の影響を防止する機能水洗処
理を終了するようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、図５（ｃ）に示す槽内全液の急速排液時に、
図６に示す槽内の複数のウエハ５３およびその各保持用
溝部５４ａの一部縦断面図のように、一気に排液される
ことによる液面６１の急激な低下のために、複数のウエ
ハ５３を所定間隔に保持しているウエハガイド５４の保
持用溝部５４ａに当接するウエハ５３の下端部５３ａを
中心としてウエハ５３が振動し、各ウエハ５３の上側が
傾いて互いに接触したり、ウエハ５３の下端部５３ａが
保持用溝部５４ａに擦れたり当たったりする物理的負荷
によってウエハ５３が割れや傷など損傷する虞があると
いう問題を有していた。

【００１１】また、このとき、シャワーパイプ５８から
のシャワー出力によって純水がウエハ５３の表面にかけ
られているので、ウエハ５３の表面は一応は濡れている
ものの、部分的に純水が当たらないウエハ５３の表面部
分が発生して空気中に晒され得る状態となり、ウエハ５
３の表面の均一性が損なわれ、表面自然酸化膜の成長
や、その部分乾燥に起因したパーティクルの発生などの
問題を有していた。

【００１２】例えば、ウエハ５３の表面部分に、この自
然酸化膜が形成されれば、ウエハ５３の面抵抗が不均一
となったり、後工程が不均一になり、その後に形成され
る半導体装置の品質に悪影響することになる。

【００１３】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、ウエハなど基板表面を空気中に晒すことなく槽内全
液の急速排液時に基板への物理的負荷を軽減させて基板
の損傷を防止することができる基板処理装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の基板処理装置
は、処理槽内に供給された処理液中に基板を浸漬させて
処理を施す基板処理装置において、処理槽へ処理液を供
給自在な置換用処理液供給手段と、処理槽内で基板に処
理を施した処理液を処理槽から排液させる排液手段と、
この排液手段を制御して処理槽内の処理済み液を排液す
ると共に、置換用処理液供給手段を制御して処理槽内に
置換用処理液を供給して、処理済み液を置換用処理液に
置換する制御手段とを有することを特徴とするものであ
る。

【００１５】この構成により、処理槽内に置換用の処理
液を上部から供給すると共に、処理槽内の処理済み処理
液を下部から排液することで、複数の基板の間には常に
処理液が介在した状態で処理槽内を新鮮な処理液に置換
するので、ウエハなどの基板表面は常に処理液に浸漬さ
れて空気中に晒されることなく、表面自然酸化膜の成長
や、その部分乾燥に起因したパーティクルの発生も防止
され、かつ、槽内全液の急速排液時に基板への物理的負
荷による振動なども軽減され、それによる基板の損傷も
防止される。

【００１６】また、本発明の基板処理装置は、処理槽内
に供給された処理液中に基板を浸漬させて処理を施す基
板処理装置において、置換用の処理液を貯留した貯留槽
が、処理槽の上部開口端の上方近傍位置に配設され、貯
留槽から処理槽内に置換用の処理液を供給自在に構成し
た置換用処理液供給手段と、処理槽内で基板に処理を施
した処理液を処理槽内の排液口から排液させる排液手段
と、この排液手段を制御して処理槽内の処理済み液を排
液すると共に、置換用処理液供給手段を制御して処理槽
内に置換用処理液を供給して、処理済み液を置換用処理
液に置換する制御手段とを有することを特徴とするもの
である。

【００１７】この構成により、貯留槽が処理槽の上部開
口端の上方近傍位置に配設され、貯留槽から処理槽内に
置換用処理液が供給自在に構成されているので、急速排
液時のタイミングで貯留槽の開閉を制御するだけの簡単
な構成で置換用処理液の自重によって水洗槽内の処理液
の置換が容易に行われることになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明するが、本発明は以下に示す実施形
態に限定されるものではない。

【００１９】図１は本発明の一実施形態における基板処
理装置を組み込んでなるウエットステーションの概略構
成を示す平面図であり、矢印Ｆで示される面が装置の正
面である。

【００２０】図１において、ウエットステーション１
は、複数のウエハ２を収容した搬送用のキャリア３か
ら、各処理槽へウエハ２を搬送するための搬送ロボット
（図示せず）に対して複数のウエハ２を一括して移載す
る搬入側のウエハ移替部５と、これとは逆に、搬送ロボ
ットからキャリア３に複数のウエハ２を一括して移載す
る搬出側のウエハ移替部６と、このウエハ移替部５に隣
接し、薬液または純水である各種処理液をそれぞれ貯留
した複数の処理槽にわたってウエハ２を順次浸漬させる
ことによりウエハ２に薬液処理や水洗処理などの一連の
各種処理が施される処理ユニット７と、この処理ユニッ
ト７と搬出側のウエハ移替部６との間に配設され、処理
ユニット７で処理後のウエハ２をスピン乾燥させる乾燥
部８とを有している。

【００２１】この処理ユニット７は、これらの各処理槽
に複数のウエハ２を搬送するための搬送用ロボット（図
示せず）のハンド部分を洗浄するハンド洗浄部９と、こ
のハンド洗浄部９側に隣接し、例えば窒化膜除去用の薬
液として燐酸溶液などを貯留した薬液槽を有し、この薬
液槽にウエハ２を浸漬することで薬液処理する第１の燐
酸処理部１０と、この燐酸処理部１０側に隣接し、これ
と同様の窒化膜除去用の薬液として燐酸溶液を貯留した
薬液槽を有し、この薬液槽にウエハ２を浸漬することで
薬液処理する第２の燐酸処理部１１と、本発明の基板処
理装置の一実施形態であって、この燐酸処理部１１側に
隣接し、ウエハ２に付いた燐酸を素早く水洗する機能水
洗処理部１２と、この機能水洗処理部１２側に隣接し、
ウエハ２を最終的に水洗する最終水洗処理部１３とを処
理工程順に有している。

【００２２】ここで、第１および第２の燐酸処理部１
０，１１を設けたのは、これらの燐酸処理部１０，１１
による薬液処理としての窒化膜除去処理が他の処理部に
よる処理に比べて時間がかかるため、処理タクトを短縮
するべく並行して窒化膜除去処理を行うためである。ま
た、機能水洗処理部１２を設けたのは、ウエハ２に付い
ていた燐酸が槽内に残っていると窒化膜除去機能が進行
するので、純水中に燐酸溶液の付いたウエハ２を浸漬さ
せた直後に一気に急速排液しつつ、新たなる純水と置換
することで、ウエハ２から離脱した燐酸溶液の純水に対
する濃度を素早くかつ急激に低下させて窒化膜除去機能
の進行を停止させるためである。この場合の、ウエハ２
から離脱した燐酸溶液と新たなる純水との本発明の置換
方法について、以下に図２を参照して詳細にその一例を
説明する。

【００２３】図２は図１の機能水洗処理部１２の構成を
模式的に示す斜視図である。図２において、この機能水
洗処理部１２は、内部に満たされた純水中に複数のウエ
ハ２が浸漬自在なように上方が矩形状に開放された処理
槽としての水洗槽２１と、この水洗槽２１の上部開口端
２１ａのさらに上方近傍位置に配設され、置換用のリン
ス液としての純水を貯留する貯留槽２２からその下方の
水洗槽２１内に純水を供給自在に構成した置換用処理液
供給手段２３と、水洗槽２１内で複数のウエハ２にリン
ス処理を施した処理済み溶液（本実施形態では純水に燐
酸が混じった溶液）を槽外部に急速排液させる排液手段
２４と、置換用処理液供給手段２３を制御して水洗槽２
１内に純水を上部開口端２１ａを介して上方から供給さ
せると共に、すなわち純水の上方からの供給と同時に、
排液手段２４を制御して水洗槽２１内の下方部から処理
済み溶液を槽外部に排液させることで、水洗槽２１内に
新たなる純水の置換を行う制御手段２５とを有してい
る。

【００２４】この水洗槽２１の内部にオーバーフロー用
の純水を供給する純水供給手段としては、水洗槽２１内
の底部に対向して配設され、純水吐出用の複数のノズル
口（図示せず）が斜め上方（浸漬されたウエハ２の方
向）に向けて配設された一対の筒状部材２６と、これら
一対の筒状部材２６に連結され純水を通す配管部材２７
と、その配管部材２７の途中に配設された流量調節用の
バルブ部材２８とを有し、バルブ部材２８を開状態とす
ることで配管部材２７さらに一対の筒状部材２６の複数
のノズル口（図示せず）を介して純水を供給し続けて水
洗槽２１の上部開口端２１ａから純水をオーバーフロー
させ、薬液処理時にウエハ２の表面に付着した薬液およ
びパーティクルを純水と共に槽外に流し出すように構成
している。

【００２５】また、置換用処理液供給手段２３は、矩形
状の上部開口端２１ａの互いに対向する辺上方にそれぞ
れ配設されており、上下にスライド動作自在な開閉部材
２２ａが槽側壁にそれぞれ形成された２つの貯留槽２２
と、この貯留槽２２の開閉部材２２ａを上下にスライド
移動させてその側壁下部を開閉させる駆動部２９とを有
しており、駆動部２９による開閉部材２２ａの上方向の
動作によって貯留槽２２の側壁下部を開いて水洗槽２１
内に純水を供給可能な構成とし、また、駆動部２９によ
る開閉部材２２ａの下方向の閉動作によって貯留槽２２
の側壁部分を閉じて水洗槽２１内への純水の供給を停止
可能な構成としている。

【００２６】さらに、排液手段２４は、浸漬される複数
のウエハ２の表面と対向した水洗槽２１の側壁の最下部
分に配設された排液口３０と、この排液口３０に連結さ
れ処理済み液を排液するべく通す配管部材３１と、この
配管部材３１の途中に配設された流量調節用のバルブ部
材３２とを有しており、急速排液時にはバルブ部材３２
を開口することで水洗槽２１内の処理済み液を短時間で
排液可能であり、また、ウエハ２の浸漬およびオーバー
フロー時にはバルブ部材３２を閉止することで水洗槽２
１内の処理済み液をオーバーフローさせて槽外に流し出
すようにしている。

【００２７】さらに、制御手段２５はシーケンサやマイ
クロコンピュータなどで構成されており、シーケンサや
マイクロコンピュータからの制御信号でバルブ部材２
８，３２および両駆動部２９をそれぞれ開閉制御するよ
うになっている。つまり、制御手段２５は両駆動部２９
にそれぞれ接続され、両駆動部２９をそれぞれ制御して
互いに対向した各開閉部材２２ａをそれぞれ上下にスラ
イド移動させて、各貯留槽２２の対向した底部をそれぞ
れ開閉することで両貯留槽２２から水洗槽２１内への純
水の供給をそれぞれ制御するようになっている。また、
制御手段２５は両バルブ部材２８，３２の電磁バルブ制
御端子にそれぞれ接続され、急速排液時にはバルブ部材
３２を開放状態に制御すると共に、バルブ部材２８を閉
止状態に制御するようになっており、また、水洗槽２１
への純水供給時にはバルブ部材２８を開放状態に制御す
ると共に、バルブ部材３２を閉止状態に制御するように
なっている。

【００２８】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。まず、クリーンルーム内にウエットステーション１
が設置されており、オペレータは、正面方向からこのウ
エハ搬入側のウエハ移載部５における第１のテーブル上
に各キャリア３をそれぞれ載置する。その後、オペレー
タによるスイッチ操作で駆動を開始して、複数のウエハ
２を収容したキャリア３から搬送ロボットに複数のウエ
ハ２を一括して移載する。

【００２９】次に、複数のウエハ２を、搬送用のロボッ
トハンド（図示せず）によって各リフタ（図示せず）に
順次受け渡され、リフタにて複数のウエハ２は一括して
処理ユニット７の各処理槽内の処理液に浸漬されて各種
処理がそれぞれ施される。

【００３０】この処理ユニット７におけるリンス処理に
は、薬液槽で付着した薬液をウエハ２から素早く水洗す
る機能水洗処理部１２があり、この機能水洗処理部１２
の動作について以下に詳細に説明する。

【００３１】図３（ａ）〜図３（ｅ）は、図１の機能水
洗処理部１２における各工程を模式的に示す縦断面図で
あり、（ａ）はウエハ上昇状態、（ｂ）はウエハ浸漬お
よびオーバーフロー状態、（ｃ）は置換用純水供給およ
び急速排液状態、（ｄ）はバルブおよび開閉部材の開閉
切換え状態、（ｅ）はオーバーフロー状態を示してい
る。

【００３２】図３（ａ）に示すように、燐酸処理部１１
から搬送用ロボット（図示せず）で搬送してリフタ４２
に受渡し、リフタ４２は、複数のウエハ２をそれぞれ下
方から３つのウエハガイド４１の溝部分で所定間隔毎に
受けて保持した状態で、複数のウエハ２をウエハガイド
４１と共に水洗槽２１内の純水中に浸漬する。このよう
に、ウエハ２を純水内に浸漬させた状態で、制御手段２
５はバルブ部材２８を開放状態に制御すると共にバルブ
部材３２を閉止状態に制御して、図３（ｂ）に示すよう
に、水洗槽２１内の底部の両側に配設された純水供給部
の一対の筒状部材２６の各ノズル部（図示せず）から純
水を各ウエハ２に向けて供給し続けて水洗槽２１の上部
開口端２１ａから純水をオーバーフローさせ、薬液処理
時にウエハ２の表面に付着した薬液、および薬液処理で
発生した物質（パーティクル）を純水で洗って槽外に流
し出す。

【００３３】さらに、制御手段２５は、所定時間だけオ
ーバーフローさせるように制御した後に、ウエハ２の表
面が親水性および疎水性を問わず何れの場合において
も、バルブ部材２８を閉止状態に制御すると共に両駆動
部２９を開口制御し、バルブ部材３２を開放状態に制御
して、図３（ｃ）に示すように、一時的に、その一対の
筒状部材２６の各ノズル部（図示せず）からの純水の供
給を停止させ、かつ、両貯留槽２２から水洗槽２１内に
置換用の純水を供給し、さらに水洗槽２１の底部の側壁
部分に配設されている排液口３０から、処理済み液（薬
液が混じった槽内全液）の急速排液を行う。

【００３４】このとき、制御手段２５が開閉制御するバ
ルブ部材２８，３２および両駆動部２９の動作タイミン
グは、図４（ａ）〜図４（ｃ）にその一例を示すよう
に、排液口３０から処理済み液の急速排液を行うバルブ
部材３２の開放動作の前後に若干時間だけ駆動部２９に
よる各開閉部材２２ａの開放動作を行うように制御する
と共に、駆動部２９による各開閉部材２２ａの開放動作
にほぼ連動してバルブ部材２８が閉止動作されている。
つまり、急速排液動作開始時期よりも若干早い時期に駆
動部２９の開放動作による置換用純水の供給動作をスタ
ートさせ、急速排液動作完了から暫くの間だけ駆動部２
９の開放動作による置換用純水の供給動作を行う。この
ように、急速排液時には、水洗槽２１の底部に配設され
ている純水供給部としての一対の筒状部材２６の各ノズ
ル口（図示せず）からの純水の供給を停止させている。

【００３５】この場合、貯留槽２２内の純水が全て供給
されれば供給終了になるが、その供給口を開放し過ぎる
と純水供給時間が短くなると共に、上からの純水供給の
勢いが強くなって水洗槽２１側の処理済み液とその置換
用の純水とが混合し拡散する確率が高くなるので、制御
手段２５が開閉制御する駆動部２９による各開閉部材２
２ａの開放時間は、全処理済み液の急速排液時間よりも
若干長めになる程度の供給口の大きさ（駆動部２９によ
る開閉部材２２ａの引上げ量）にするようにしている。
また、水洗槽２１の上方の２つの貯留槽２２の純水貯留
容量は、水洗槽２１の純水貯留容量よりも若干多い量と
しており、若干量の置換用純水を含んだ全処理済み液の
急速排液後に、水洗槽２１内をその置換用純水で満たす
のに十分な量であればよい。

【００３６】このように、制御手段２５が両駆動部２９
をそれぞれ制御して互いに対向した各開閉部材２２ａを
それぞれ上方向に所定距離だけスライド移動させて両貯
留槽２２の側壁下部２２ｂから開放し、両貯留槽２２か
ら水洗槽２１内に純水を供給すると共に水洗槽２１の下
方から急速排液することで、水洗槽２１内の処理済み液
を両貯留槽２２内の純水でより素早く効率的に置換する
と共に、複数のウエハ２の各表面間には常に処理液があ
り、置換用純水の供給による複数のウエハ２への物理的
負荷（ショック）も緩和されると共に、処理済み液の急
速排液による複数のウエハ２への物理的負荷（ショッ
ク）も緩和され、さらに、複数のウエハ２の各表面は純
水置換時にも純水に浸漬された濡れ状態であり、従来の
ように空気中に部分的に晒されるようなことはない。

【００３７】さらに、この槽内全液の下方からの急速排
液と上方からの純水供給による処理液置換に必要な時間
かまたはその後に、図３（ｄ）に示すように、制御手段
２５はバルブ部材３２を閉止状態に制御して水洗槽２１
内の側壁下部の排液口３０からの排液を閉止し、かつ、
制御手段２５はバルブ部材２８を開放状態に制御して、
両側の各純水供給部である一対の筒状部材２６の各ノズ
ル部（図示せず）から純水を供給すると共に、制御手段
２５は両駆動部２９をそれぞれ制御して互いに対向した
各開閉部材２２ａをそれぞれ下方向にスライド移動させ
て両貯留槽２２の開放部分２２ｂを閉止状態として両貯
留槽２２内にそれぞれ置換用の純水を貯留可能とする。
さらに、制御手段２５はバルブ部材２８の開放状態を維
持して、図３（ｅ）に示すように、水洗槽２１内の一対
の筒状部材２６の各ノズル部から純水をそれぞれ供給し
続けることで、水洗槽２１の上部開口端２１ａから純水
をオーバーフローさせてウエハ２の表面に付着した薬
液、および薬液処理で発生した物質（パーティクル）を
純水と共に槽外に流し出す。

【００３８】その後上記と同様に、制御手段２５がバル
ブ部材２８，３２および両駆動部２９をそれぞれ制御す
ることで、図３（ｃ）の処理液置換、図３（ｄ）および
図３（ｅ）のオーバーフローの各ステップを所定回数だ
け繰り返して、ウエハ２の表面上から薬液およびパーテ
ィクルを素早く取り除くことで、ウエハ２に対する薬液
の影響を防止する機能水洗処理を終了する。

【００３９】さらに、最終水洗処理部１３でウエハ２を
最終的に水洗し、最終水洗処理部１３で処理した複数の
ウエハ２を乾燥部８でスピン乾燥する。このようにし
て、所定の表面処理が為されスピン乾燥された複数のウ
エハ２は搬出側のウエハ移替部６に搬送用ロボット（図
示せず）で搬送されて回収され、搬出側のウエハ移替部
６において、上記ウエハ移替部５の場合とは逆に、２個
の搬送用のキャリア３に２つのウエハ群に分けられて前
後のキャリア３内にそれぞれ移し替えられることにな
る。オペレータは、処理済みの複数のウエハ２が収容さ
れた２つのキャリア３を搬出すればよい。

【００４０】以上により、本発明は、これらのオーバー
フロー槽と機能水洗槽の長所を兼ね備えつつ短所を解消
している。オーバーフロー槽の長所として、オーバーフ
ローによる処理液置換時には浸漬された複数のウエハ２
に物理的負荷がかからず損傷が発生せず、複数のウエハ
２の表面は常に浸漬された状態で空気に晒されることは
ないが、その短所として、供給処理液量が多く処理時間
（置換時間）も長い。また、機能水洗槽の長所として、
槽内の全処理済み液を一旦捨てるため、供給処理液量が
オーバーフロー槽に比べて少なくその処理時間（置換時
間）も短いが、その短所として、複数のウエハ２の表面
を濡れ状態とするべくシャワー手段（図示せず）を必要
とし、かつ、急速排液時に、複数のウエハ２に物理的負
荷がかかって損傷の虞がある。

【００４１】つまり、制御手段２５は、処理液供給手段
２３の両駆動部２９を制御して両貯留槽２２の各開閉部
材２２ａをそれぞれ上方向にスライド移動させて水洗槽
２１内に置換用の純水を供給し、かつ、排液手段のバル
ブ部材３２を開状態に制御して水洗槽２１内の処理済み
液を急速排液することで、複数のウエハ２の表面間には
常に処理液が介在した状態で水洗槽２１内を新鮮な置換
用純水に置換するため、ウエハ２の表面が空気中に全く
晒されるようなことはなく、表面自然酸化膜の成長や、
その部分乾燥に起因したパーティクルの発生はなくなっ
てウエハ２の表面の均一性が維持される。この場合、処
理液置換時に、ウエハ２の表面が常に処理液中に浸漬さ
れるため、従来のシャワー手段は省くことができると共
に、シャワー手段によって処理液（純水）がウエハ２の
表面にかかったりかからなかったりするという不均一で
不安定な状態を回避することができる。

【００４２】また、処理液置換時に、複数のウエハ２の
表面間には常に処理液が介在しているため、従来のよう
な急速排液時にかかるウエハ２への負荷を軽減すること
ができて、従来のようにウエハ２同士が互いに引き寄せ
られて接触を起すようなこともなくその損傷も防止する
ことができる。さらに、本発明の置換用の処理液量は、
オーバーフローによる置換用の処理液量に比べて少な
く、その処理時間（置換時間）も大幅に短い。

【００４３】なお、上記実施形態のウエットステーショ
ン１は、本発明に係る機能水洗処理部１２が適用される
多槽式基板処理装置の一例であって、その具体的な構成
は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であ
る。例えば、多槽式基板処理装置だけではなく、単槽式
基板処理装置に対しても、処理液の急速排液を行って処
理液を置換する場合に適用可能なことはいうまでもない
ことである。また、例えば、上記実施形態では本発明を
機能水洗処理部１２に適応したが、機能水洗処理部１２
に限らず処理液の置換時に適応され、例えば燐酸処理部
１０，１１に本発明を適応して、薬液槽の上方に位置す
る貯留槽に貯留される置換用処理液が各種薬液であって
もよい。さらに、上記実施形態の処理ユニット７では、
一連の各種薬液処理として、窒化膜除去処理の槽構成に
ついて説明してきたが、この窒化膜除去処理の他に、レ
ジスト剥離処理、酸化膜エッチング処理、ライトエッチ
ング処理および拡散前洗浄処理などの各種薬液処理であ
ってもよいことは言うまでもないことである。

【００４４】このように、本発明は、例えば同一槽で機
能水洗処理以外に薬液処理も行う所謂ワンバス式の基板
処理装置にも適応可能である。本発明にかかる基板処理
装置の適応範囲は、本実施形態による機能水洗処理部に
限定されず、基板を浸漬させて処理する基板処理装置全
般に適応可能である。

【００４５】また、上記実施形態では、置換用純水の供
給を急速排液期間の前後に渡って行うようにしたが、置
換用純水の供給期間が急速排液期間とタイミング的に一
致していてもよく、または、置換用純水の供給が、急速
排液開始から少なくとも所定時間後（急速排液でウエハ
２が空気に晒され始めるまでの時間以内）に開始し、急
速排液完了後に終了するようにしてもよい。これらの場
合には、置換用の純水などの処理液の量がより少なくな
る。

【００４６】さらに、上記実施形態では、２つの貯留槽
２２は、オーバーフロー可能なように水洗槽２１の上方
に配置して、純水置換時に貯留槽２２の一方側壁を開放
し貯留槽２２内の純水の自重によって水洗槽２１内に供
給しつつ水洗槽２１内の処理済み液と置換させるように
構成したが、オーバーフローする水洗槽２１の上部開口
端２１ａと貯留槽２２が配置される水洗槽２１の上部開
口端２１ａとをそれぞれ専用に構成すれば、貯留槽２２
内の置換用純水の水面をできる限り下げることができて
置換用純水の供給時の勢いを抑制することができ、処理
済み液の置換用純水側への混合および拡散をより抑制す
ることができる。また、貯留槽２２の平面における面積
を大きくすれば、貯留槽２２内の置換用純水の貯留水面
を下げることができるが、この場合には、平面方向の貯
留槽２２のサイズが大きくなる。

【００４７】さらに、上記実施形態では、２つの貯留槽
２２を水洗槽２１の上方に配置したが、強力なポンプ
（図示せず）を用いて水洗槽２１へ置換用の処理液を供
給するように構成することもできる。この場合には、置
換用の純水を貯留する貯留槽はどこへでも配置すること
ができて機器のレイアウトの自由度が増す。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、請求項１および２に記載
の発明によれば、処理槽内に置換用の処理液を供給し、
かつ、処理槽内の処理済み処理液を排液することでその
置換用処理液に置換するため、処理液置換時に各基板表
面間は処理液で満たされており、基板表面を空気に全く
晒すようなことがなく、表面自然酸化膜の成長や、その
部分乾燥に起因したパーティクルの発生も防止すること
ができ、かつ、槽内全液の急速排液時に基板への物理的
負荷による振動なども軽減することができて基板の損傷
も防止することができる。

【００４９】また、請求項２に記載の発明によれば、貯
留槽が処理槽の上部開口端の上方近傍位置に配設され、
貯留槽から処理槽内に置換用の処理液が供給自在に構成
されているため、急速排液時のタイミングで貯留槽の開
閉を制御するだけの簡単な構成で置換用の処理液の自重
によって水洗槽内の処理液の置換を容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における基板処理装置を組
み込んでなるウエットステーションの概略構成を示す平
面図である。

【図２】本発明に係る基板処理装置の一実施形態である
機能水洗処理部の構成を模式的に示す斜視図である。

【図３】図１の機能水洗処理部における各工程を模式的
に示す縦断面図であり、（ａ）はウエハ上昇状態、
（ｂ）はウエハ浸漬およびオーバーフロー状態、（ｃ）
は置換用純水供給および急速排液状態、（ｄ）はバルブ
および開閉部材の開閉切換え状態、（ｅ）はオーバーフ
ロー状態を示す図である。

【図４】（ａ）は駆動部、（ｂ）および（ｃ）はバルブ
部材への制御パルスを示す動作タイミング図である。

【図５】従来の機能水洗処理における各工程を模式的に
示す薬液処理部、機能水洗処理部の縦断面図であり、
（ａ）はウエハ上昇状態、（ｂ）はウエハ浸漬およびオ
ーバーフロー状態、（ｃ）は急速排液およびシャワー出
力状態、（ｄ）はアップフローおよびシャワー出力状
態、（ｅ）はオーバーフロー状態を示す図である。

【図６】図５（ａ）の複数のウエハおよびウエハガイド
の保持用溝部の一部縦断面図である。

【符号の説明】

１ ウエットステーション ２ 半導体ウエハ ７ 処理ユニット １２ 機能水洗処理部 ２１ 水洗槽 ２１ａ 上部開口端 ２２ 貯留槽 ２２ａ 開閉部材 ２３ 置換用処理液供給手段 ２４ 排液手段 ２５ 制御手段 ２６ 筒状部材 ２８，３２ バルブ部材 ２９ 駆動部 ３０ 排液口 ４１ ウエハガイド ４２ リフタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理槽内に供給された処理液中に基板を
   浸漬させて処理を施す基板処理装置において、 前記処理槽へ処理液を供給自在な置換用処理液供給手段
   と、 前記処理槽内で基板に処理を施した処理液を前記処理槽
   から排液させる排液手段と、 この排液手段を制御して前記処理槽内の処理済み液を排
   液すると共に、前記置換用処理液供給手段を制御して前
   記処理槽内に置換用処理液を供給して、前記処理済み液
   を前記置換用処理液に置換する制御手段とを有すること
   を特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 処理槽内に供給された処理液中に基板を
   浸漬させて処理を施す基板処理装置において、 置換用の処理液を貯留した貯留槽が、前記処理槽の上部
   開口端の上方近傍位置に配設され、前記貯留槽から前記
   処理槽内に置換用の処理液を供給自在に構成した置換用
   処理液供給手段と、 前記処理槽内で基板に処理を施した処理液を前記処理槽
   内の排液口から排液させる排液手段と、 この排液手段を制御して前記処理槽内の処理済み液を排
   液すると共に、前記置換用処理液供給手段を制御して前
   記処理槽内に置換用処理液を供給して、前記処理済み液
   を前記置換用処理液に置換する制御手段とを有すること
   を特徴とする基板処理装置。