JPH1154471A - 処理装置及び処理方法 - Google Patents

処理装置及び処理方法

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JPH1154471A
JPH1154471A JP9224354A JP22435497A JPH1154471A JP H1154471 A JPH1154471 A JP H1154471A JP 9224354 A JP9224354 A JP 9224354A JP 22435497 A JP22435497 A JP 22435497A JP H1154471 A JPH1154471 A JP H1154471A
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wafer
processing
substrate
liquid
vibration
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Hiromi Taniyama
博己 谷山
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の表面に，振動が減衰する前に，気泡の
混入がなく液密な処理液の液膜を均一に形成することが
できる，処理装置及び処理方法を提供することにある。 【解決手段】 ウェハＷを回転自在に保持するスピンチ
ャック１０と，スピンチャック１０に保持されたウェハ
Ｗの表面に処理液を供給する供給手段２０と，処理液に
振動を与える振動子２３を備えた処理装置７において，
振動子２３を，スピンチャック１０に保持されたウェハ
Ｗの表面の略中心から任意の周縁部まで覆う形状に構成
すると共に，ウェハＷの表面から離れた位置であって，
かつ，ウェハＷの表面に供給された処理液の液膜内に配
置したことを特徴する。

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，例えば半導体ウ
ェハやＬＣＤ用ガラス板等の基板を回転させながら所定
の処理を行う，処理装置及び処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に，半導体デバイスの製造工程にお
いては，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」とい
う。）の基板の表面に付着したパーティクル，有機汚染
物，金属不純物等のコンタミネーションを除去するため
に洗浄処理システムが使用されている。ウェハを洗浄す
る洗浄処理システムの１つとして，一般にスピン型の装
置を用いた枚葉式の洗浄処理システムが知られている。
【０００３】枚葉式の洗浄処理システムには，例えばウ
ェハを収納したキャリアを載置できる載置部と，載置部
に載置されたキャリアから洗浄前のウェハを取り出し，
また，洗浄後のウェハをキャリアに収納する取出搬入部
と，ウェハの洗浄及び乾燥を行う処理装置が備えられた
洗浄乾燥処理部と，これら取出搬入部と洗浄乾燥処理部
との間でウェハの搬送を行う搬送アームが設けられてい
る。そして，載置部に載置されたキャリアから取出搬入
部によって取り出されたウェハは，搬送アームによって
洗浄乾燥処理部に搬送される。そして，ウェハに所定の
洗浄及び乾燥処理が行われ，洗浄乾燥処理部での所定の
処理工程が終了した後，搬送アームによって洗浄乾燥処
理部から搬出され再び取出搬入部を介してキャリアにウ
ェハが搬入される。
【０００４】この洗浄処理システムに備えられた処理装
置には，ウェハを回転自在に保持するスピンチャック
と，スピンチャックに保持されたウェハの表面に薬液や
純水等の処理液を供給する供給手段が備えられている。
【０００５】そして，このように構成された処理装置に
おいて，ウェハに所定の処理工程を行う際には，スピン
チャックにウェハを保持させ，ウェハを回転させる。そ
して，回転しているウェハの表面に，供給手段から薬液
を供給して洗浄処理を行い，ウェハの表面に付着したパ
ーティクル有機汚染物等を除去する。この場合には，ウ
ェハの回転によって，薬液がウェハの表面に拡がって均
一な液膜を形成し，むらのない洗浄を行う。この薬液に
よる洗浄処理が終了した後に，回転しているウェハの表
面に，供給手段から純水を供給してリンス処理を行う。
最後に，スピンチャックを更に高速回転させて，ウェハ
の表面から純水を振り切って乾燥処理を行う。この際
に，不活性ガスとしてＮ2ガス等をウェハの表面に吹き
付けて乾燥を促進させるのが良い。
【０００６】また，超音波によって振動を与えた処理液
をウェハの表面に供給して洗浄処理をするメガソニック
洗浄が行われている。この場合には，処理液中の水分子
に振動力が付与されるので，ウェハの表面に供給された
処理液は，この振動力によってウェハの表面からパーテ
ィクルをゆり落すことができる。このように，振動の与
えられた処理液は，振動の与えらない処理液に比べ，洗
浄の処理能力が向上する。なお，従来，このメガソニッ
ク洗浄を処理装置に適応したものとして，特開昭６１−
１６５２８号等が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで，従来の処理
装置にメガソニック洗浄を適応する場合には，振動が与
えられた処理液を上から自重落下させて，ウェハの表面
に供給するように構成している。しかしながら，この場
合には，処理液が自重落下している間に，処理液中の振
動が減衰すると共に，処理液中に気泡が混入されること
になる。その結果，振動の与えられた処理液がウェハの
表面に供給されても，処理液中の振動が弱まっているの
で，本来ならば得られるはずの振動による洗浄の処理能
力が，十分に得れない。また，処理液中には気泡が混入
されるので，基板の表面に気泡が付着し，付着した箇所
については洗浄不良の可能性がある。
【０００８】また，振動の与えられた処理液は，振動の
与えられていない処理液に比べ表面張力が弱い傾向にあ
る。従来の処理装置において，処理液に振動を与えてウ
ェハの表面に供給した場合には，振動の与えられた処理
液は，ウェハの表面で崩れ易く，ウェハの表面に処理液
の液膜を均一に形成して，むらのない洗浄処理を行うの
が容易ではなかった。
【０００９】さらに，特開昭６１−１６５２８号に開示
された従来の処理装置では，ノズルをウェハの表面全体
を走査させて，ウェハの表面全体に均一に振動の与えら
れた処理液を供給するものである。このため，ノズルを
移動させるのに時間を要し，処理時間を短縮するのが難
い。さらに，予め振動を与えられた処理液をウェハの表
面に供給する場合は，多量の処理液が必要となる。従っ
て，半導体デバイスの製造工程において実用的でない。
【００１０】従って，本発明の目的は，基板の表面に，
振動が減衰する前に，気泡の混入がなく液密な処理液の
液膜を均一に形成することができる，処理装置及び処理
方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに，請求項１の発明は，基板を回転自在に保持する保
持手段と，該保持手段に保持された基板の表面に処理液
を供給する供給手段と，処理液に振動を与える振動手段
を備えた処理装置をおいて，前記振動手段を，保持手段
に保持された基板の表面の略中心から任意の周縁部まで
覆う形状に構成すると共に，前記基板の表面から離れた
位置であって，かつ，基板の表面に供給された処理液の
液膜内に配置したことを特徴する。
【００１２】請求項１の処理装置によれば，このよう
に，振動手段を基板の表面に供給された処理液の液膜内
に配置させることにより，基板の表面に供給された処理
液に振動手段によって与えられた振動を減衰させずに加
えることができる。このため，効率の良いメガソニック
洗浄ができるようになる。また，略中心から任意の周縁
部まで覆う形状に構成された振動手段を，回転している
基板の表面に形成された処理液の液膜内に配置し基板の
表面と振動手段との間を液密にさせることにより，基板
の表面全体に対して効率が良くむらのない洗浄処理をす
ることが可能となる。
【００１３】請求項１の処理装置において，請求項２に
記載したように，前記振動手段の先端が，基板の表面の
中心若しくは中心に達しない位置にあるのが良い。これ
に対し，振動手段の先端が基板の中心より越えた位置に
まで延びていると，基板を回転させて洗浄処理を行う際
に，振動子の先端が，基板の表面の中心近傍に供給され
た処理液を常に振動させる。このような振動手段を用い
た洗浄処理は，基板の表面の中心近傍が他の表面部分に
比べて進行し過ぎる心配を生じさせる。
【００１４】また，請求項３に記載したように，前記供
給手段内に前記処理液を流入させるための流入口を，前
記供給手段においてなるべく基板の表面の中心側に配置
するのが良い。このように構成することにより，処理液
を基板の表面の中心近傍に吐出することができ，基板の
回転に伴って，この処理液を基板の表面全体に均一に拡
げることができる。
【００１５】請求項４に記載したように，前記基板の表
面と前記振動手段との距離が，０．５〜５．０ｍｍであ
ることが好ましい。このように，振動手段の配置を設定
することにより，基板の表面に，気泡の混入がなく液密
な液膜を形成することができる。
【００１６】請求項５に記載したように，前記振動手段
が，基板の表面に供給された処理液の液膜内の位置から
退避自在に構成されるのが好ましい。このように構成す
ることにより，基板を洗浄処理する場合には，振動手段
を基板の表面近傍にまで移動させ，一方，処理装置内に
基板を搬入出する場合には，振動手段を退避させること
ができる。
【００１７】請求項６の発明は，回転する基板の表面
に，供給手段から供給される処理液を振動手段によって
振動させて処理する処理方法において，前記振動手段を
基板の表面に供給された処理液の液膜内に配置すること
を特徴する。
【００１８】請求項６の発明において，請求項７に記載
したように，前記基板の表面と前記振動手段との距離
が，０．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。基板の
表面と振動手段との距離が０．５ｍｍ未満では，供給手
段の振動手段の制御が難しく，基板の表面と振動手段が
衝突する恐れがある。一方，基板の表面と振動手段との
距離が５．０ｍｍを越えると，距離が離れすぎてしま
い，基板の表面と振動手段の間に液密な処理液の液膜を
形成するのが困難になる。また，同様に，請求項８に記
載したように，前記供給手段から供給される処理液の吐
出量が０．２〜２．０リットル／ｍｉｎであることが好
ましい。処理液の吐出量が０．２リットル／ｍｉｎ未満
では，処理液の供給量が不十分となり基板の表面の洗浄
処理そのものがうまく作用しなくなる。一方，処理液の
吐出量が２．０リットル／ｍｉｎを越えると，吐出の勢
いが激しくなって処理液中に気泡が混入し易くなると共
に，薬液の消費量が嵩むので実用的でない。また，同様
に，請求項９に記載したように，前記基板の回転数が４
０〜１８０ｒｐｍであることが好ましい。基板の回転数
が４０ｒｐｍ未満では，基板の表面に処理液を均一に供
給することが困難になる。一方，基板の回転数が１８０
ｒｐｍを越えると，回転が早すぎて円滑な洗浄処理がで
きなくなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態につい
て説明すると，本実施の形態はキャリア単位でのウェハ
の搬入，洗浄，乾燥，キャリア単位での搬出までを一貫
して行うように構成された洗浄処理システムとして構成
されたものである。図１は，本発明の好ましい実施の形
態を説明するための洗浄処理システム１の平面図であ
る。
【００２０】この洗浄処理システム１は，ウェハＷを収
納したキャリアＣを載置できる載置部２と，載置部２に
載置されたキャリアＣから洗浄前のウェハＷを取り出
し，また，洗浄後のウェハＷをキャリアＣに搬入する取
出搬入アーム３と，ウェハＷに対して所定の洗浄及び乾
燥処理を行う洗浄乾燥処理部４と，洗浄乾燥処理部４と
取出搬入アーム３との間でウェハＷを搬送する搬送アー
ム５を備えている。
【００２１】載置部２は，ウェハＷを２５枚収納したキ
ャリアＣを４個分載置できる構成になっている。そし
て，載置部２を介して，洗浄前のウェハＷをキャリアＣ
単位で洗浄処理システム１に搬入し，また，洗浄後のウ
ェハＷをキャリアＣ単位で洗浄処理システム１から搬出
するように構成されている。
【００２２】取出搬入アーム３は，水平（Ｘ，Ｙ）方向
に移動すると共に，昇降自在であり，かつ鉛直軸を中心
に回転できるように構成されている そして，キャリア
Ｃから洗浄前のウェハＷを一枚づつ取り出して搬送アー
ム５に受け渡す操作を行うと共に，洗浄後のウェハＷを
搬送アーム５から受け取りキャリアＣに一枚ずつ搬入す
る操作を行うことができるように構成されている。
【００２３】洗浄乾燥処理部４には，搬送アーム５の搬
送路６の両側にウェハＷの洗浄及び乾燥処理を行う処理
装置７，８と，ウェハＷを例えばＩＰＡ（イソプロピル
アルコール）等で蒸気乾燥させる乾燥装置９が順に配置
され，両側で同時に処理が進行できるように構成されて
いる。
【００２４】搬送アーム５は，水平（Ｘ，Ｙ）方向に移
動すると共に，昇降自在であり，かつ鉛直軸を中心に回
転できるように構成されている。取出搬入アーム３との
間でウェハＷの授受ができるように構成されている。そ
して，取出搬入アーム３から受け取ったウェハＷを処理
装置７，８又は乾燥装置９に搬送する操作を行うと共
に，処理後のウェハＷを処理装置７，８又は乾燥装置９
から取り出して洗浄乾燥処理部４から搬出し取出搬入ア
ーム３に受け渡す操作を行うことができる。
【００２５】なお以上の配列，各処理装置の組合わせ
は，ウェハＷに対する洗浄の種類によって任意に組み合
わせることができる。例えば，ある処理装置を減じた
り，逆にさらに他の処理装置を付加してもよい。
【００２６】次に，処理装置７，８の構成について説明
するが，本発明の実施の形態にかかる洗浄処理システム
１の処理装置７，８は何れも同様の構成を備えているの
で，処理装置７を代表として説明する。
【００２７】図２は処理装置７の断面図，図３はその要
部の拡大図，図４は処理装置７の平面図である。この処
理装置７のケーシング７ａ内には，基板であるウェハＷ
を回転自在に保持する保持手段としてのスピンチャック
１０と，スピンチャック１０に保持されたウェハＷの表
面に薬液及び純水を供給する供給手段２０と，Ｎ2ガス
（不活性ガス）とＩＰＡ（イソプロピルアルコール）蒸
気の混合気体を供給する供給手段２１と，ウェハＷを収
納する処理容器４０が備えられている。
【００２８】スピンチャック１０は，モータ１１により
回転する回転軸１２の上部に装着される載置板１３と，
この載置板１３の周縁部に垂設された保持部１４とから
構成されている。この保持部１４は，ウェハＷを載置板
１３から浮かせた状態でウェハＷの周縁部を保持するよ
うに構成されている。
【００２９】図２に示すように，供給手段２０には，供
給手段本体２２が設けられており，供給手段本体２２内
は，処理液に振動を与えるための振動子２３を備えてお
り，この振動子２３の下部は供給手段本体２２から下向
きに突き出ている。さらに，供給手段本体２２はウェハ
Ｗの上方から退避自在になるように構成されている。
【００３０】供給手段本体２２には，薬液や純水等の処
理液を供給するために，ポンプ２４を備えた薬液供給回
路２５やポンプ２６を備えた純水供給回路２７が接続さ
れている。そして，これら各回路２５，２７の出口，即
ち，図３に示すように供給手段本体２２内に処理液を流
入させる流入口２８は，供給手段本体２２内において，
なるべくウェハＷの表面の中心側になるように配置され
ている。これにより，処理液は，ウェハＷの中心近傍に
吐出され，ウェハＷの回転によりウェハＷの表面全体に
均一に拡がるようになっている。
【００３１】また，振動子２３は，ウェハＷの半径とほ
ぼ等しい長さを有している。そして，スピンチャック１
０に保持されたウェハＷの表面の略中心から周縁部まで
覆う形状に構成された振動子２３を，回転しているウェ
ハＷの表面に形成された液膜内に配置させることによ
り，ウェハＷの表面に形成された処理液の液膜を振動さ
せ，ウェハＷの表面に付着したパーティクルを効率的に
除去する作用がある。ただし，振動子２３の先端は，図
３で示すように，洗浄処理中において，ウェハＷの表面
の中心若しくは中心に達しない位置にある。
【００３２】供給手段本体２２の上面には，昇降部材３
０が接続されており，この昇降部材３０は昇降機構３１
に連結されている。ウェハＷの表面を洗浄処理する際に
は，昇降機構３１の稼働によって，供給手段本体２２を
下降移動させる。そして，振動子２３からの振動が減衰
することがないように，振動子２３は，ウェハＷの表面
から離れた位置であって，かつ，ウェハＷの表面に供給
された薬液の液膜内に配置できる位置にまで下降移動す
るように構成されている。
【００３３】ここで，ウェハＷの表面と振動子２３との
間の距離を具体的に説明すると，ウェハＷの表面に，気
泡の混入がなく液密の液膜を形成することができるよう
に，０．５〜５．０ｍｍの範囲内になるように設定され
ている。一方，ウェハＷの表面の洗浄処理が終了した際
には，昇降機構３１の稼働によって，供給手段本体２２
を上昇移動させ，供給手段本体２２を処理容器４０の上
方に移動させる。
【００３４】また，昇降機構３１は，アーム３２の先端
に接続されており，アーム３２は，処理容器４０の外側
に鉛直に設けられた回転軸３３の上部に水平姿勢で固定
されている。さらに，回転軸３３は回転機構３４に接続
されている。そして，図４で示すように，回転機構３４
の駆動によって，垂直軸回りにアーム３２が水平面内で
矢印（θ）方向に回動するように構成されている。図４
の実線で示したアーム３２は，回転機構３４の駆動によ
って，処理容器４０の上方において，ウェハＷの中心部
付近に移動した状態を示している。一方，図４で二点鎖
線で示したアーム３２’は，回転機構３４の駆動によっ
て，処理容器４０よりも外側の待機位置に移動した状態
を示している。こうして，アーム３２をこれらの間を移
動させることにより，ウェハＷの処理を行う際には，供
給手段本体２２を処理容器４０の上方において図４中の
実線で示した供給手段本体２２の位置まで移動させ，ウ
ェハＷの処理の終了後には，供給手段本体２２を処理容
器４０の上方から図４中の二点鎖線で示した供給手段本
体２２’の位置まで退避させるようになっている。な
お，供給手段２１も，図示しない駆動機構によって，同
様にウェハＷの上方において移動自在になるように構成
されている。
【００３５】また，昇降機構３１，ポンプ２４，２６，
モータ１１に何れもコントローラ３５からの信号が入力
されるように構成されている。そして，コントローラ３
５から所定の制御信号が昇降機構３１に送信され，ウェ
ハＷの表面と振動子２３との距離が制御される。また，
同様に，コントローラ３５から所定の制御信号がポンプ
２４，２６に送信され，薬液と純水の吐出量が制御され
る。また，同様に，コントローラ３５から所定の制御信
号がモータ１１に送信され，ウェハＷの回転数が制御さ
れる。こうして，ウェハＷの表面に，気泡の混入がなく
液密な液膜を形成することができるように，ウェハＷの
表面と振動子２３との間の距離，薬液と純水の吐出量，
ウェハＷの回転数の何れもが，制御され最適な状態にな
るように構成されている。
【００３６】また，処理容器４０内の雰囲気は、処理容
器４０の底部から、外部に設置されている真空ポンプな
どの排気手段（図示せず）によって排気される。さら
に，ウェハＷが回転する際に飛び散った処理液は，スピ
ンチャック１０の外方から，処理容器４０の底部に設け
られた排液管４１を通じて排出される。
【００３７】なお，その他，処理装置８も処理装置７と
同様な構成を備えているので詳細な説明な省略する。
【００３８】次に，以上のように構成された洗浄処理シ
ステム１において行われるウェハＷの処理を説明する。
まず，図示しない搬送ロボットが未だ洗浄されていない
ウェハＷを例えば２５枚ずつ収納したキャリアＣを載置
部２に載置する。そして，この載置部２に載置されたキ
ャリアＣからウェハＷが取り出され，取出搬入アーム３
を介して搬送アーム５に受け渡され，ウェハＷは処理装
置７，８に順次搬送される。こうして，ウェハＷの表面
に付着している有機汚染物質，パーティクル等の不純物
質を除去するための洗浄を行う。
【００３９】ここで，代表して処理装置７での洗浄処理
を説明する。先に図２で説明したようにスピンチャック
１０の載置板１３上にウェハＷが載置され保持される。
そして，モータ１１の駆動によってスピンチャック１０
が回転する。また，先に図４で説明したように，回転機
構３４の駆動によって，アーム３２を回動させ，供給手
段本体２２を待機位置から処理容器４０の上方に移動さ
せる。処理容器４０の上方に位置した状態で，昇降機構
３１の駆動によって，供給手段本体２２を下降移動さ
せ，ウェハＷの表面に接近させる。さらに，コントロー
ラ３５から所定の制御信号が送信され，ウェハＷの表面
と振動子２３との距離が制御される。この制御は，ウェ
ハＷの表面に最適な薬液の液膜を形成できるように，こ
れらの距離を０．５〜５．０ｍｍの範囲内で調整する。
【００４０】薬液供給回路２５から薬液が供給手段本体
２２に供給されると共に，振動子２３が作動する。振動
子２３は，薬液に対して超音波を発振し，薬液中の水分
子に振動力を与える。さらに，コントローラ３５から所
定の制御信号がポンプ２４に送信され，薬液の吐出量が
制御される。この制御は，ウェハＷの表面に気泡の混入
がなく液密な液膜が形成できるように，薬液の吐出量を
０．２〜２．０リットル／ｍｉｎの範囲内で調整する。
また，同様にコントローラ３５から所定の制御信号がモ
ータ１１に送信され，ウェハＷの回転数が制御される。
この制御は，ウェハＷの表面に気泡の混入がなく液密な
液膜が形成できるように，ウェハＷの回転数を４０〜１
８０ｒｐｍの範囲内で調整する。
【００４１】ここで，振動子２３の先端は，ウェハＷの
中心若しくは中心に達しない位置に配置されている。こ
こで，もし振動子２３の先端がウェハＷの中心より越え
た位置にまで延びていると，ウェハＷを回転させて洗浄
処理を行う際に，振動子２３の先端が，ウェハＷの表面
の中心近傍に供給された処理液を常に振動させる。そし
て，ウェハＷの表面の中心近傍における洗浄処理は，他
の表面部分に比べて進行し過ぎてしまう。しかし，本発
明の実施の形態では，振動子２３の先端が，ウェハＷの
中心若しくは中心に達しない位置に配置されているの
で，ウェハＷの表面の中心近傍における洗浄処理は，他
の表面部分に比べて進行し過ぎない。また，処理液は，
供給手段本体２２内において，ウェハＷの中心側から流
入する。そして，吐出口２９による処理液の吐出は，ウ
ェハＷの表面の中心近傍に行われ，ウェハＷに供給され
た処理液は，ウェハＷの回転により表面全体に均一に拡
がる。
【００４２】以後，薬液による洗浄処理の間，振動子２
３は，先に図３で説明したように，ウェハＷの表面から
は離れた位置であって，かつ，ウェハＷの表面に供給さ
れた薬液の液膜内に配置される。この配置により，振動
子２３がウェハＷの表面に供給された薬液の液膜を介し
てウェハＷの表面に密着した状態になるので，薬液の液
膜は，崩れることなくウェハＷの表面に均一に形成され
る。また，振動子２３からの振動は減衰することなく薬
液の液膜中に伝達され，薬液中の振動によってウェハＷ
の表面からパーティクルがゆり落される。こうして，ウ
ェハＷの表面に対して効率の良いメガソニック洗浄がさ
れる。なお，薬液に与えられる振動は，４００ｋＨｚか
ら２ＭＨｚの周波数帯域の超音波なので，液中のキャビ
テーションの発生がなく，ウェハＷにダメージを与えず
微細なパーティクルが除去できる。
【００４３】こうして，所定の時間が経過した後，供給
手段本体２２からの薬液の吐出が停止する。次に，供給
手段本体２２は，純水供給回路２６により供給された純
水を吐出し，リンス処理が開始される。この場合には，
薬液と同様に，ウェハＷの表面と振動子２３との距離，
純水の吐出量，ウェハＷの回転数を調整して，ウェハＷ
の表面全体に対して効率が良くむらのないリンス処理を
するのが良い。そして，所定の時間が経過した後，供給
手段本体２２からの純水の吐出が停止し，純水によるリ
ンス処理が終了する。
【００４４】洗浄処理が終了すると，昇降機構３１の駆
動によって，供給手段本体２２を上昇移動させ，処理容
器４０の上方に退避させる。この状態から，先に図４で
説明したように，回転機構３４の駆動によって，アーム
３２を回動させ，供給手段本体２２を処理容器４０の上
方から待機位置に移動させる。続いて，供給手段２１
が，ウェハＷの表面の上方に移動する。そして，ウェハ
Ｗを更に高速回転させて，供給手段２１からＮ2ガスと
ＩＰＡ蒸気の混合気体をウェハＷの表面に供給して乾燥
処理を行う。
【００４５】その後，所定の処理工程が終了したウェハ
Ｗは処理装置７から搬出され，次の処理装置８へ搬送さ
れる。そして，処理装置８においても同様の洗浄処理が
行われ，最後にウェハＷは乾燥装置９において，純水で
最終洗浄され乾燥される。こうして，洗浄乾燥処理部４
での処理工程が終了したウェハＷは再びキャリアＣに収
納され，続いて，残りの２４枚のウェハＷに対しても一
枚づつ同様な処理が行われていく。こうして，２５枚の
ウェハＷの処理が終了すると，キャリアＣ単位で洗浄処
理システム１外に搬出される。
【００４６】かくして，本発明の実施の形態の処理装置
７，８によれば，振動子２３を，ウェハＷから離れた位
置であって，かつ，ウェハＷの表面に供給された薬液の
液膜内に配置することにより，ウェハＷの表面に供給さ
れた薬液に振動子２３によって与えられた振動を減衰さ
せずに加えることができる。このため，効率の良いメガ
ソニック洗浄ができるようになる。また，振動子２３を
ウェハＷの表面に形成された薬液の液膜内に配置して振
動子２３とウェハＷの表面との間を液密にさせることに
より，ウェハＷの表面に均一に処理液を供給できるよう
になる。従って，ウェハＷの表面全体に対して効率が良
くむらのない洗浄処理をすることが可能となり，処理装
置７，８の処理能力が向上することができる。その結
果，半導体デバイスにおける生産性を向上させることが
できる。
【００４７】なお，一例としてウェハＷを処理する処理
装置７，８について主たる説明を行ったが，本発明は，
ＬＣＤ基板の如き他の基板を扱う処理装置などに適応さ
せることも可能である。
【００４８】また，本発明の実施の形態の説明では，供
給手段本体２２が振動子２３を備えた場合について説明
したが，図５に示すように，供給手段本体２２と振動子
２３とを別々に設けるようにしても良い。
【００４９】
【実施例】次に，本発明の実施例について実験を行っ
た。図２で説明した処理装置を実際に作成し，振動子と
ウェハの表面との間の距離としてのギャップ（ｍｍ），
薬液の吐出量（リットル／ｍｉｎ），ウェハの回転数
（ｒｐｍ）の関係について調べた。その結果を表１に示
す。
【００５０】
【表１】
【００５１】ギャップを０．５〜６．０ｍｍに順次変化
させると共に，その変化の毎に薬液の吐出量を繰り返し
０．２〜２．０リットル／ｍｉｎに順次変化させた。そ
して，各ギャップと薬液の吐出量において，ウェハの表
面に，気泡の混入がなく液密な薬液の液膜を好適に形成
できるウェハの回転数を調べた。実験及び表１の結果か
らは以下の事が理解できる。まず，ウェハの表面と振動
子との距離が０．５ｍｍ未満では，振動子の制御が難し
く，ウェハの表面と振動子が衝突する恐れがある。一
方，ギャップが５．０ｍｍを越えると，距離が離れすぎ
てしまい，薬液の吐出量を増やしてウェハの回転数を下
げても，ウェハの表面と振動子の間に液密な薬液の液膜
を形成するのは困難になる。また，薬液の吐出量が０．
２リットル／ｍｉｎ未満では，処理液の供給量が不十分
となり，ウェハの表面の洗浄処理そのものがうまく作用
しなくなる。一方，薬液の吐出量が２．０リットル／ｍ
ｉｎを越えると，吐出の勢いが激しくなって処理液中に
気泡が混入し易くなると共に，薬液の消費量が嵩むので
実用的でない。また，ウェハの回転数が４０ｒｐｍ未満
では，ウェハＷの表面に処理液を均一に供給することが
困難になる。一方，ウェハの回転数が１８０ｒｐｍを越
えると，回転が早すぎて円滑な洗浄処理ができなくな
る。また，ギャップと薬液の吐出量との関係において
は，ギャップが広がるにつれて，液密な薬液の液膜を好
適に形成するために，薬液の吐出量を相対的に上げる必
要がある。また，ギャップとウェハの回転数との関係に
おいては，同様にギャップが広がるにつれて，液密な薬
液の液膜を好適に形成するために，ウェハの回転数を相
対的に下げる必要がある。また，薬液の吐出量とウェハ
の回転数との関係においては，薬液の吐出量が増加する
のに伴って，ウェハの回転数を上げることができる。
【００５２】以上，この実験から，ギャップは０．５〜
５．０ｍｍの範囲内が好ましく，薬液の吐出量は０．２
〜２．０リットル／ｍｉｎの範囲内が好ましく，ウェハ
の回転数は４０〜１８０ｒｐｍの範囲内が好ましいとい
う結果を得た。なお，気泡の混入がなく液密な薬液の液
膜が均一に形成できるような，ギャップ，薬液の吐出
量，ウェハの回転数の関係をグラフとして図６に示す。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
基板の表面に，振動が減衰する前に，気泡の混入がなく
液密な処理液の液膜を均一に形成することができる処理
装置を実現することにより，基板の表面全体に対して効
率が良くむらのない洗浄処理をすることが可能となる。
従って，基板に対する洗浄の処理能力が向上し，例えば
半導体デバイスの製造における生産性を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる処理装置を備えた
洗浄処理システムの平面図である。
【図２】処理装置の断面図である。
【図３】供給手段本体の要部拡大図である。
【図４】処理装置の平面図である。
【図５】振動子と供給手段本体を別々に設けた場合の説
明図である。
【図６】振動の与えられた薬液の液膜を均一に形成する
ことができる，振動子と基板の表面との間の距離（ギャ
ップ），薬液の吐出量，基板の回転数の関係を示したグ
ラフである。
【符号の説明】
Ｗ ウェハ １ 洗浄処理システム ７，８ 処理装置 １０ スピンチャック １１ モータ ２０ 供給手段 ２２ 供給手段本体 ２３ 振動子 ２４，２６ ポンプ ２８ 流入口 ３０ 昇降部材 ３１ 昇降機構 ３２ アーム ３３ 回転軸 ３４ 回転機構 ３５ コントローラ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板を回転自在に保持する保持手段と，
    該保持手段に保持された基板の表面に処理液を供給する
    供給手段と，処理液に振動を与える振動手段を備えた処
    理装置において，前記振動手段を，保持手段に保持され
    た基板の表面の略中心から任意の周縁部まで覆う形状に
    構成すると共に，前記基板の表面から離れた位置であっ
    て，かつ，基板の表面に供給された処理液の液膜内に配
    置したことを特徴する処理装置。
  2. 【請求項２】 前記振動手段の先端が，基板の表面の中
    心若しくは中心に達しない位置にあることを特徴とする
    請求項１に記載の処理装置。
  3. 【請求項３】 前記供給手段内に前記処理液を流入させ
    るための流入口を，前記供給手段においてなるべく基板
    の表面の中心側に配置したことを特徴とする請求項１又
    は２に記載の処理装置。
  4. 【請求項４】 前記基板の表面と前記振動手段との距離
    が，０．５〜５．０ｍｍであることを特徴とする請求項
    １，２又は３の何れかにに記載の処理装置。
  5. 【請求項５】 前記振動手段が，基板の表面に供給され
    た処理液の液膜内の位置から退避自在に構成されている
    ことを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の処理
    装置。
  6. 【請求項６】 回転する基板の表面に，供給手段から供
    給される処理液を振動手段によって振動させて処理する
    処理方法において，前記振動手段を基板の表面に供給さ
    れた処理液の液膜内に配置することを特徴する処理方
    法。
  7. 【請求項７】 前記基板の表面と前記振動手段との距離
    が，０．５〜５．０ｍｍであることを特徴とする請求項
    ６に記載の処理方法。
  8. 【請求項８】 前記供給手段から供給される処理液の吐
    出量が０．２〜２．０リットル／ｍｉｎであることを特
    徴とする請求項６又は７に記載の処理方法。
  9. 【請求項９】 前記基板の回転数が４０〜１８０ｒｐｍ
    であることを特徴とする請求項６，７，又は８の何れか
    に記載の処理方法。
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