WO2007004485A1 - 洗浄装置および洗浄方法 - Google Patents

Description

明 細 書

洗浄装置および洗浄方法

技術分野

[0001] 本発明は、洗浄用の薬液を貯留した薬液槽内で被処理体を薬液に浸漬して洗浄 する洗浄装置および洗浄方法、ならびにその方法を実行するためのコンピュータ読 取可能な記憶媒体に関する。

背景技術

[0002] 例えば、半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェハ（以下単にウェハと 記す）に種々の工程によりトランジスタ等の素子を形成する力 その表面にパーテイク ル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーシヨンが存在すると素子の性能が劣化 してしまうため、ウェハを洗浄してこれらを除去する必要がある。このようなウェハの洗 浄処理としては、洗浄槽内に所定の洗浄液を貯留し、その中にウェハを浸漬させるも のが多用されている。このような洗浄処理は、ウェハに付着したパーティクルを効果 的に除去できる長所がある。

[0003] このような洗浄槽を用いた洗浄処理には、連続バッチ処理を可能とするため、各種 の薬液を用いてバッチ式に洗浄するための多数の薬液槽と純水洗浄槽が交互に配 置された洗浄装置が用いられて 、る。

[0004] 一方、最近では、洗浄システム全体の設置スペースのコンパクトィヒゃトータルコスト の低減といった要望により、上記のような各処理ごとに薬液槽と純水洗浄槽が交互に 配列する多槽式の洗浄装置とは異なり、一または複数の薬液と純水とを一つの洗浄 槽内に供給し排出する機能をもった複数処理を単一の槽で行う、いわゆるワンノ ス 方式の洗浄装置が注目されている（例えば、特許文献 1参照)。このワンパス方式の 洗浄装置は、薬液槽内の下部に設けられた薬液供給ノズルカゝら薬液槽内に薬液を 供給してオーバーフローさせながら洗浄を行う。

[0005] し力しながら、このように洗浄処理を行う際には、通常、液面は槽内の気体と接触し ているため、オーバーフローの際の薬液の対流により、薬液中に気体が溶解してしま う。そして、このようにして薬液中に気体が溶解すると、洗浄処理にむらが生じる。この ような問題はワンノ ス方式の洗浄装置に限らず洗浄槽を用いる洗浄装置においては 少なからず存在する。

特許文献 1：特開平 10— 289894

発明の開示

[0006] 本発明の目的は、薬液槽内に貯留した薬液への気体の溶解を抑制して洗浄処理 むらを改善することができる洗浄装置および洗浄方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、そのような洗浄方法を実行するためのコンピュータ読取可能 な記憶媒体を提供することにある。

[0007] 本発明の第 1の観点によれば、被処理体の洗浄に用いられる処理液が貯留される 洗浄槽と、前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持機構と、前記洗浄槽 に処理液を供給する処理液供給機構とを具備し、前記洗浄槽に被処理体を配置し た状態で、前記処理槽に処理液を供給して被処理体を処理液に浸漬させ、前記洗 浄槽カゝら処理液をオーバーフローさせながら被処理体を洗浄する洗浄装置であって 、前記洗浄槽の液面を覆うカバーと、前記カバーを支持する支持部材と、前記カバ 一が前記支持部材に支持された状態で、前記カバーを液面に追従して移動させる 追従機構とをさらに具備する洗浄装置が提供される。

[0008] 上記本発明の第 1の観点において、前記追従機構が、少なくとも液面に追従して昇 降するように動作するように構成することができる。また、前記追従機構は、前記カバ 一の液面に追従する動きを許容するように従動するように構成することができる。

[0009] さらに、前記カバーを開閉する開閉機構をさらに具備する構成とすることができる。

この場合に、前記処理液供給機構は、前記洗浄槽に複数の処理液を選択的に供給 し、前記洗浄槽から処理液を排出する処理液排出機構と、前記処理液の供給および 排出、ならびに前記カバーの開閉を制御する制御機構とをさらに具備し、前記制御 機構は、前記洗浄槽による複数の処理液を入れ替えて連続的に行う複数の処理の 処理シーケンスに応じて、複数の処理の少なくとも一部の期間に前記カバーが閉じら れるように制御することができる。また、前記カバーは 2つの分割片に分割されており 、前記カバー開閉機構は、当該 2つの分割片を回動させることによりカバーを開閉す る 2つの駆動機構を有する構成とすることができる。この場合に、前記追従機構は、 前記カバー開閉機構の一部を構成し、前記 2つの駆動機構と前記 2つの分割片との 間にそれぞれ設けられ、前記駆動機構により前記分割片とともに回動されるように構 成することができる。

[0010] 上記第 1の観点において、前記追従機構は、スライド機構を有するものであってもよ いし、平行四辺形リンク機構を有するものであってもよい。また、前記カバー開閉機構 は、前記カバーの液面に追従する動きを許容する位置と、液面の上方位置との間で 移動させる移動機構をさらに有し、前記カバーを開く際に、前記移動機構が前記力 バーを上昇させる構成とすることができる。

[0011] さらに、上記第 1の観点において、前記カバーは 2つの分割片に分割されており、 前記追従機構は、前記カバー開閉機構の一部を構成し、前記カバー開閉機構は、 前記 2つの分割片をそれぞれ回動させる 2つの駆動機構と、前記 2つの駆動機構の シャフトにそれぞれ取り付けられ、前記 2つの駆動機構により回動される 2つの回動部 材と、前記 2つの駆動機構に対応して前記追従機構としてそれぞれ設けられ、前記 2 つの分割片をそれぞれ支持する 2つの平行四辺形リンクと、前記 2つの回動部材に それぞれ取り付けられ、前記 2つの平行四辺形リンクを、前記カバーの液面に追従す る動きを許容する位置と液面の上方位置との間で移動させる 2つのシリンダ機構とを 有し、前記 2つの駆動機構は、前記 2つのシリンダ機構により前記 2つの平行四辺形 リンクを液面の上方位置へ移動させた状態で、前記 2つの分割片を、前記 2つの回動 機構、前記 2つのシリンダ機構、前記 2つの平行四辺形リンクとともに回動させて前記 カバーを開く構成とすることができる。

[0012] 本発明の第 2の観点によれば、被処理体の洗浄に用いられる処理液が貯留される 洗浄槽と、前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持機構と、前記洗浄槽 に処理液を供給する処理液供給機構と、前記洗浄槽から処理液を排出する処理液 排出機構と、前記洗浄槽の液面を覆うカバーとを具備する洗浄装置を用いて洗浄処 理を行う洗浄方法であって、前記洗浄槽に被処理体を配置することと、被処理体を 配置した前記処理槽に処理液を供給して被処理体を処理液に浸漬させることと、前 記洗浄槽から処理液をオーバーフローさせながら被処理体を洗浄することとを有し、 前記処理液をオーバーフローさせながら被処理体を洗浄する際に、前記カバーを液 面に追従させる、洗浄方法が提供される。

[0013] 上記本発明の第 2の観点において、前記カバーを開閉可能とし、前記洗浄槽にお いて、複数の処理液を交互に入れ替えて連続して複数の処理を行い、その際の処 理シーケンスに応じて、複数の処理の少なくとも一部の期間において前記カバーを 閉じるよう〖こすることがでさる。

[0014] 本発明の第 3の観点では、コンピュータ上で動作し、被処理体の洗浄に用いられる 処理液が貯留される洗浄槽と、前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持 機構と、前記洗浄槽に処理液を供給する処理液供給機構と、前記洗浄槽から処理 液を排出する処理液排出機構と、前記洗浄槽の液面を覆うカバーとを具備する洗浄 装置を制御するための制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒 体であって、前記制御プログラムは、実行時に前記洗浄槽に被処理体を配置するこ とと、被処理体を配置した前記処理槽に処理液を供給して被処理体を処理液に浸漬 させることと、前記洗浄槽から処理液をオーバーフローさせながら被処理体を洗浄す ることとを有し、前記処理液をオーバーフローさせながら被処理体を洗浄する際に、 前記カバーを液面に追従させる洗浄方法が行われるようにコンピュータに前記洗浄 装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。

[0015] 本発明によれば、洗浄槽内の処理液に被処理体を浸漬させた状態で処理液をォ 一バーフローさせながら被処理体を洗净処理するに際し、洗浄槽の液面を覆うカバ 一と、カバーを支持する支持部材と、カバーが支持部材に支持された状態で、カバ 一を液面に追従して移動させる追従機構とを設けたので、洗浄処理の際に液面に力 バーを密着することができ、処理液に気体が接触することを極力抑制することができ るので、処理液に対する気体の溶解を低減することができ、洗浄処理のムラを少なく することができる。

[0016] また、カバーを開閉可能とするとともに洗浄槽に複数の処理液を供給することがで きるよう〖こし、洗浄槽で複数の処理液を入れ替えて複数の処理を連続的に行う際に、 複数の処理の処理シーケンスに応じて、複数の処理の少なくとも一部の期間に前記 カバーが閉じられるように制御することにより、気体の溶解が洗浄処理に及ぼす影響 力 S小さぐカバーで液面を覆うことにより液の乱れが懸念される処理等の場合には、力 バーを開いた状態とし、気体の溶解が洗浄処理に及ぼす影響が大きい場合のみに カバーを閉じるようにすることが可能である。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の一実施形態に係る洗浄装置を示す平面図。

[図 2]図 1の A— A線による断面図。

[図 3]図 1の B— B線による断面図。

[図 4]図 1〜 3に示す洗浄装置の回動機構の構成要素であるスライド機構の構成を示 す断面図。

[図 5]図 1〜3に示す洗浄装置にお 、て、カバーが液面を覆って 、る状態を模式的に 示す正面図。

[図 6]図 1〜3に示す洗浄装置において、カバーを開いた状態を模式的に示す正面 図。

[図 7]図 1〜3に示す洗浄装置のカバー開閉機構における駆動機構を駆動するため のエアーの配管図およびケーシングに導入する Nガスの配管図。

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[図 8]本発明の一実施形態の洗浄装置における処理液の供給および排出、ならびに 洗浄装置の制御について示す模式図。

[図 9]本発明の一実施形態の洗浄装置における洗浄処理の処理シーケンスおよび力 バーの開閉動作の一例を説明するための図。

[図 10]本発明の一実施形態の洗浄装置における上記洗浄処理のフローチャート。

[図 11]図 9に示す処理シーケンスの際のカバーの開閉動作の他の例を説明するため の図。

[図 12]カバー開閉機構の変形例を示す部分断面側面図。

[図 13]カバー開閉機構の変形例を示す正面図。

[図 14]カバー開閉機構の変形例において、液面に位置しているカバーを上昇させた 状態を示す部分断面側面図。

[図 15]カバー開閉機構の変形例において、液面に位置しているカバーを上昇させた 状態を示す正面図。

[図 16]カバー開閉機構の変形例において、ロータリーアクチユエータである駆動機構 およびをシリンダ機構を駆動するためのエアーの配管図およびケーシングに導入す る Nガスの配管図。

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[図 17]カバー開閉機構の変形例において、カバーを開いた状態を示す正面図。 発明の実施をするための最良の形態

[0018] 以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。本実施形態では、本発明を ワンパス方式の洗浄装置に適用した例について説明する。

図 1は本発明の一実施形態に係る洗浄装置を示す平面図であり、図 2はその A— A線による断面図、図 3は B—B線による断面図である。

[0019] 本実施形態の洗浄装置は、筐体 1とその中に設けられた洗浄槽 2とを有しており、 洗浄槽 2内に所定の処理液が貯留されるようになつている。そして、後述するように所 定の供給源カゝら洗浄槽 2内に設けられた処理液供給機構として機能するノズル 3 (図 2, 3参照）を介して、所定の処理液を洗浄槽 2内に供給することによりその中にその 処理液が貯留され、その処理液中に複数のウェハ Wを浸漬させ、洗浄槽 2から処理 液をオーバーフローさせた状態で洗浄処理が行われる。オーバーフローした処理液 は、図示しない外槽へ流れるようになつている。

[0020] 洗浄槽 2内においては、ウェハ保持部材 4によって複数、例えば 50枚のウェハ Wが 保持される。ウェハ保持部材 4は、ウェハ Wを立てた状態で水平方向に保持するゥェ ハ保持部 5と、ウェハ保持部 5の端部力 洗浄槽 2の内壁に沿って上方に延び、ゥェ ハ保持部 5を支持する支持部 6とを有しており、図示しない駆動機構により支持部 6を 介してウェハ保持部 5を上下動することにより洗浄槽 2に対するウェハ Wの出し入れ が可能となっている。ウェハ保持部材 4に対するウェハ Wの受け渡しは、適宜の搬送 装置により行われる。また、ウェハ保持部 5は、ウェハ Wの下端近傍を保持する第 1 の保持棒 5aと、ウェハ Wのその少し上方を保持する第 2の保持棒 5bとを有しており、 第 1および第 2の保持棒 5a、 5bにはウェハ Wを保持するための複数の溝が形成され ている。

[0021] 洗浄槽 2の液面には、液面に追従可能かつ開閉可能にカバー 10が設けられてい る。カバー 10は中央において分割片 10a, 10bに 2分割されている。カバー 10は、力 バー開閉機構 20により分割片 10a, 10bを回動させることにより、開閉されるようにな つている。分割片 10a, 10bは、図示するように、閉じた際に相互に干渉することなぐ かつ隙間ができな 、ように、合わせ面を斜めに形成して！/、る。

[0022] カバー開閉機構 20は、ケーシング 13と、分割片 10a, 10bを個別的に駆動させるこ とが可能な駆動機構 12a, 12bと、スライド機構 14a, 14b (図 2、図 4参照）とを有して いる。駆動機構 12a, 12bはロータリーアクチユエータで構成されている。駆動機構 1 2a, 12bにはそれぞれ回転可能なシャフト 16a, 16bが設けられており、スライド機構 14a, 14bは、それぞれシャフト 16a, 16bを介して回動可能に接続されている。スラ イド機構 14a, 14bの上部にはそれぞれ支持板 15a, 15bを介して上記分割片 10a, 10bが固定されている。カバー 10は、例えばフッ素系榭脂で構成されており、処理液 表面に浮いた状態となっている。そして、スライド機構 14a, 14bがスライドすることに より、カバー 10が洗浄槽 2内の液面に追従可能となっている。すなわち、スライド機構 14a, 14bはカバー 10を液面に追従させる機構としても機能する。

[0023] カバー 10は、処理液中に気体が溶解して洗浄処理にムラが生じることを防止する ためのものであり、洗浄槽 2の液面を極力広い範囲で覆うことが好ましい。しかし、洗 浄槽 2からは処理液をオーバーフローさせる必要があり、オーバーフロー部分にカバ 一が存在するとオーバーフローの妨げとなる。また、ウェハ保持部材 4の支持部材 6 のためのスペースを確保する必要がある。

[0024] スライド機構 14aは、図 4に示すように、駆動機構 12aから水平に延びるシャフト 16a に固定されたベースボックス 25と、一端が支持板 15aに固定され、ベースボックス 25 内に延びるシャフト 21と、ベースボックス内に設けられ、シャフト 21を直線移動可能に ガイドするリニアブッシュ 22と、リニアブッシュ 22の下方に設けられ、シャフト 21を任 意の位置に止めるブラケット 23と、ブラケット 23の下に設けられたシャフト 21のストツ パ 24とを備えて 、る。スライド機構 14bも全く同様に構成されて!、る。

[0025] スライド機構 14a, 14bがこの様に構成されているので、カバー 10が液面を覆い、 処理液の浮力によりカバー 10が浮いている場合に、液面変動が生じても、液面変動 に追従してカバー 10が上下動するようにスライド機構 14a, 14bがスライドする。

[0026] また、スライド機構 14a, 14bは、カバー 10が液面を覆っている際には、図 5に示す ような位置にある力 図 6に示すように、ロータリーアクチユエータである駆動機構 12a , 12bによりシャフト 16a, 16bを回転させることにより、カバー 10の分割片 10a, 10b をスライド機構 14a, 14bごとシャフト 16a, 16bとともに回動し、カバー 10が開いた状 態となる。

[0027] ロータリーアクチユエータである駆動機構 12aは、図 7の配管図に示すように、配管 30を介してエアーが供給されることにより駆動される。実際の駆動は、配管に設けら れたソレノイドバルブ 31を図示しない制御部により制御することにより行われる。駆動 機構 12bも全く同様に構成されている。なお、参照符号 32はレギユレータである。ま た、駆動部の酸化等を防止するため、配管 33を介して Nガスがケーシング 13および

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スライド機構 14a, 14bのベースボックス 25内に導入されるようになっている。

[0028] 次に、本実施形態の洗浄装置における処理液の供給および排出、ならびに洗浄装 置の制御について、図 8を参照しながら説明する。

洗浄槽 2の外側にはオーバーフローした処理液を受けるための外槽 8が設けられて いる。洗浄槽 2内のノズル 3には、処理液を供給するための処理液供給配管 40が接 続されている。処理液供給配管 40の他端側には、処理液供給部 41が配置されてい る。処理液供給部 41は、アンモニアを供給するアンモニア供給源 42、希フッ酸 (DH F)を供給する DHF供給源 43、純水（DIW)を供給する DIW供給源 44、イソプロピ ルアルコール (IPA)等のリンス液を供給するリンス液供給源 45を有しており、処理液 供給配管 40には、これらからそれぞれ延びる配管 46, 47, 48, 49力 開閉バルブ 5 1, 52, 53, 54を介して接続されている。した力つて、開閉ノ ノレブ 51, 52, 53, 54を 操作することにより、処理液として、アンモニア、希フッ酸 (DHF)、純水（DIW)、リン ス液を選択的に洗浄槽 2に供給可能となっている。

[0029] 処理液供給配管 40には、上流側力 順にポンプ 57、ダンバ 58、ヒータ 59、フィル タ 60、開閉バルブ 61が設けられている。そしてポンプ 57の稼働により、所定の処理 液を洗浄槽 2に向けて送給し、ヒータ 59によって処理液を所定の温度に加熱し、フィ ルタ 60によって処理液中の不純物を除去した後に洗浄槽 2に処理液が供給される。

[0030] 一方、洗浄槽 2の底部および外槽 8の底部中央には、それぞれ処理液排出配管 62 , 63が接続されており、これらにはそれぞれ開閉バルブ 64, 65が接続されている。 そして、処理液を入れ替える際には、開閉バルブ 64, 65を開にして洗浄槽 2および 外槽 8に貯留されている処理液を処理液排出配管 62, 63から排出し、その後開閉バ ルブ 64, 65を閉じて次の処理液を洗浄槽 2内に供給する。

[0031] 以上のような洗浄装置の各構成部、例えば各配管に設けられた開閉バルブや、ポ ンプ 57、ウェハ Wの搬送機構、カバーを開閉するための駆動機構 12a, 12b等は、 プロセスコントローラ (制御機構） 70に接続されて制御される構成となっている。プロ セスコントローラ 70には、工程管理者が洗浄装置を管理するためにコマンドの入力 操作等を行うキーボードや、洗浄装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレ ィ等カもなるユーザーインターフェース 71が接続されて!、る。

[0032] また、プロセスコントローラ 70には、洗浄装置で実行される各種処理をプロセスコン トローラ 70の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて各構成 部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部 72が接 続されている。レシピはハードディスクや半導体メモリに記憶されていてもよいし、 CD ROM、 DVD等の可搬性の記憶媒体に収容された状態で記憶部 72の所定位置に セットするようになっていてもよい。さらに、他の装置から、例えば専用回線を介してレ シピを適宜伝送させるようにしてもよ 、。

[0033] そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース 71からの指示等にて任意のレシ ピを記憶部 72から呼び出してプロセスコントローラ 70に実行させることで、プロセスコ ントローラ 70の制御下で、洗浄装置での所望の処理が行われる。

[0034] 次に、以上のように構成される洗浄装置における処理動作の一例について説明す る。

ここでは、ウェハ Wを希フッ酸洗浄し、次いでアンモニア洗浄する場合について説 明する。図 9は処理シーケンスおよびカバーの開閉動作の一例を説明するための図 、図 10はこの際の洗浄処理のフローチャートである。

[0035] まず、洗浄槽 2が空の状態から、開閉バルブ 53および 61を開き、ポンプ 57を駆動 させて、 DIW供給源 44から処理液供給配管 40およびノズル 3を介して洗浄槽 2内に 純水（DIW)を供給し、洗浄槽 2内を純水（DIW)で満たす（工程 1)。そして、ウェハ Wが浸漬されるまでの間は、カバー開閉機構 20によりカバー 10を閉じた状態として おく（工程 2)。 [0036] 次いで、カバー開閉機構 20により、カバー 10を開き（工程 3)、ウェハ保持部材 4の ウェハ保持部 5を洗浄槽 2の上方に位置させた状態で、図示しない搬送装置力 複 数、例えば 50枚のウェハ Wをウェハ保持部 5に受け渡し、図示しない駆動機構により ウェハ保持部材 4を降下させ、ウェハ Wを洗浄槽 2内の純水（DIW)に浸漬する（ェ 程 4)。カバー開閉機構 20によりカバー 10を開く際には、図 6に示すように、ロータリ ーァクチユエータである駆動機構 12a, 12bによりシャフト 16a, 16bを回転させること により、スライド機構 14a, 14bを介して分割片 10a, 10bを回動させる。

[0037] そして、ウェハ Wを洗浄槽 2の処理液に浸漬した後、カバー開閉機構 20により、力 バー 10を閉じて液面をカバーで覆った状態する（工程 5)。この際にはロータリーアク チユエータ 12a, 12bのシャフト 16a, 16bを回転させて図 6に示す状態から図 5に示 す状態とする。この状態ではスライド機構 14a, 14bにより、カバー 10が純水の液面 に追従して移動することが可能である。このようにカバー 10で液面を覆った後、純水 (DIW)を洗浄槽 2からオーバーフローさせつつ純水（DIW)による洗浄を行う（工程 6

) o

[0038] 純水（DIW)による洗浄が終了したら、開閉ノ レブ 64および 65を開き、処理液排出 配管 62および 63を介して洗浄槽 2および外槽 8から純水を排出し（工程 7)、次いで 開閉バルブ 52を開にして希フッ酸 (DHF)供給源 43から洗浄槽 2内に希フッ酸 (DH F)を供給し、希フッ酸 (DHF)をオーバーフローさせながら洗浄処理を行う（工程 8)。

[0039] その後、工程 7と同様の手順で洗浄槽 2および外槽 8から希フッ酸 (DHF)を排出し

(工程 9)、次いで工程 1と同様の手順で洗浄槽 2内に純水（DIW)を供給し、純水（D IW)をオーバーフローさせながら洗浄処理を行う（工程 10)。

[0040] その後、工程 7と同様の手順で洗浄槽 2および外槽 8から純水（DIW)を排出し（ェ 程 11)、次いで開閉バルブ 51を開にしてアンモニア供給源 42から洗浄槽 2内にアン モ-ァを供給し、アンモニアをオーバーフローさせながら洗浄処理を行う（工程 12)。

[0041] その後、工程 7と同様の手順で洗浄槽 2および外槽 8からアンモニアを排出し (工程 13)、次いで工程 1と同様の手順で洗浄槽 2内に純水（DIW)を供給し、純水（DIW) をオーバーフローさせながら洗浄処理を行う（工程 14)。

[0042] その後、工程 7と同様の手順で洗浄槽 2および外槽 8から純水（DIW)を排出し（ェ 程 15)、次いで開閉バルブ 54を開にしてリンス液供給源 45から洗浄槽 2内にリンス 液を供給し、リンス処理を行う（工程 16)。

[0043] リンス処理終了後、カバー開閉機構 20によりカバーを開き（工程 17)、ウェハ保持 部材 4を洗浄槽 2の上方へ移動させ、ウェハ保持部 5に保持されていた複数のウェハ を図示しな!ヽ搬送機構へ受け渡す (工程 18)。

[0044] 以上の洗浄処理の間のウェハ Wの搬入 ·搬出時以外は、常に洗浄槽 2の液面を力 バー 10で覆っており、しかもカバー 10を装着している際には、スライド機構 14a, 14 bによりカバー 10が液面に追従して移動可能となっているので、カバー 10を常に液 面に接触した状態とすることができ、液面のカバー 10が存在する部分には気体が接 触することが抑制される。このため、処理液中に気体が溶解して洗浄処理にムラが生 じるのを防止することができる。具体的には、このような洗浄処理は、典型的には空気 中で行われるから、カバーがない状態では、処理液中に空気中の酸素が溶存してこ れが洗浄処理に悪影響を及ぼすが、本実施形態ではこのようなことが生じ難 ヽ。

[0045] また、本実施形態では、カバー開閉機構 20はロータリーアクチユエータである駆動 機構 12a, 12bを有しており、この駆動機構 12a, 12bは、それぞれシャフ卜 16a, 16b を回転させることにより、スライド機構 14a, 14bごとカバー 10の分割片 10a, 10bを回 動させるという比較的簡易な機構でかつ簡単な動作でカバー 10の開閉動作を行うこ とができ、かつ、追従機構として、カバーの液面に追従する動きを許容するように従 動するスライド機構を設けたので、設備が大がカゝりになることや、ウェハ Wの搬入'搬 出時にカバー 10が妨げとなることがない。

[0046] 以上は、ウェハ Wの搬入 '搬出時以外の期間、カバー 10で液面を覆った状態とし た場合について示した力 必ずしも全ての処理期間においてカバー 10で液面を覆う 必要はない。すなわち、気体の溶解が洗浄処理に及ぼす影響が小さぐカバーで液 面を覆うことにより液の乱れが懸念される処理等の場合には、カバーを開にした状態 で処理を行うようにしてもよい。例えば、希フッ酸 (DHF)は、気体に触れることによる 影響が比較的小さぐ条件によってはカバーを設けることにより液流の均一性が阻害 されるおそれがあるから、図 11に示すように、上述の処理シーケンスのうち希フッ酸（ DHF)処理までをカバー 10を開にした状態で行ってもよい。途中の薬液処理をカバ 一を閉めて行う場合には、その薬液処理の前の純水（DIW)処理力もカバーを閉め た状態で行うことが好ましい。これによりその薬液が気体に接触することをより有効に 防止することができる。図 11の例では、アンモニア処理の前の純水（DIW)処理の前 にカバー 10を閉めており、アンモニア処理において洗浄槽 2内のアンモニアが気体 と接触することが極力防止される。

[0047] 次に、カバー開閉機構の変形例について説明する。

図 12はこの変形例に係るカバー開閉機構の構成を説明するための部分断面側面 図、図 13はこの変形例に係るカバー開閉機構の正面図である。ここでは、カバー開 閉機構 20' は、上記カバー開閉機構 20と同様に配置された、ケーシング 13と、ロー タリーアクチユエータとして構成される駆動機構 12a, 12bとを有し、これにカ卩えて、分 割片 10a, 10bを液面に追従可能な位置と液面の上方位置との間で移動させる上下 動機構 17a, 17bと、馬区動機構 12a, 12bのシャフト 16a, 16bにそれぞれ取り付けら れるとともに前記上下動機構 17a, 17bを支持し、シャフト 16a, 16bの回転にともなつ て回動して上下動機構 17a, 17bを介して分割片 10a, 10bを回動させる回動部材 1 8a, 18bとを有して!/ヽる。

[0048] 上下動機構 17aは、回動部材 18aの上端に固定されたケーシング 81と、ケーシン グ 81の中に配置され、水平方向に進出退入するピストン 83を備えたシリンダ機構 82 と、ピストン 83により移動可能に設けられた平行四辺形リンク 84と、平行四辺形リンク 84の一方の横リンクとカバー 10の分割片 10aとを連結する連結部材 85と、平行四辺 形リンク 84を覆う可撓性を有するケーシング 86とを有している。そして、ピストン 83を 進出させた状態では、図 12, 13に示すように平行四辺形リンク 84がフリーの状態と なり、分割片 10aが洗浄槽 2の液面に追従して移動することが可能となる。上下動機 構 17bも全く同様に構成され、平行四辺形リンク 84がフリーの状態で分割片 10bが 洗浄槽 2の液面に追従して移動することが可能となる。すなわち、平行四辺形リンク 8 4はカバー 10を液面に追従させる機構としても機能する。

[0049] 一方、シリンダ機構 82のピストン 83を図 12, 13の状態から退入させると、図 14,図 15に示すように、平行四辺形リンク 84の縦リンクが直立し、カバー 10の分割片 10a, 10bが上昇した状態でロックされる。この状態ではカバー 10は液面から上昇している [0050] ロータリーアクチユエータである駆動機構 12aと上下動機構 17aのシリンダ機構 82 は、図 16の配管図に示すように、配管 90を介してエアーが供給されることにより駆動 される。実際の駆動は、駆動機構 12aにおいては配管に設けられたソレノイドバルブ 91を図示しな 、制御部により制御することにより、シリンダ機構 82にお 、ては配管に 設けられたソレノイドバルブ 92を図示しない制御部により制御することにより行われる 。駆動機構 12b、上下動機構 17bも全く同様である。なお、参照符号 93はレギユレ一 タである。また、駆動部の酸化等を防止するため、配管 94を介して Nガスがケーシン

2

グ 13, 81, 86内に導入されるようになっている。

[0051] このように構成されるカバー開閉機構 20' においては、カバー 10で液面を覆って いる際には、図 12および 13に示すように、上下動機構 17a, 17bの平行四辺形リン ク 84をフリーにした状態とし、カバー 10の分割片 10a, 10bを液面に追従するように する。そして、この状態力もカバーを開く際には、まず、上下動機構 17a, 17bのシリ ンダ機構 82のピストン 83を退入させて平行四辺形リンク 84の縦リンクを直立させ、こ れにより、連結部材 85を介して分割片 10a, 10bを液面の上方へ移動させて図 14, 15の状態とし、次いで、駆動機構 12a, 12bのシャフト 16a, 16bを外側へ回転させる ことにより、回動部材 18a, 18bおよび上下動機構 17a, 17bを介して分割片 10a, 1 Obを回動させ、図 17に示すような状態とする。すなわち、分割片 10a, 10bを上方へ 移動させる動作と、これらを回動させる動作の 2つの動作でカバー 10を開く。

[0052] カバー 10を再び閉じる際には、図 16の状態力も駆動機構 12a, 12bのシャフト 16a , 16bを内側へ回転させ、回動部材 18a, 18bおよび上下動機構 17a, 17bを介して 分割片 10a, 10bを液面に向けて移動し、図 14, 15の状態とし、次いで、上下動機 構 17a, 17bのシリンダ機構 82のピストン 83を進出させて平行四辺形リンク 84をフリ 一の状態とし、分割片 10a, 10bを液面に追従するようにする。

[0053] 以上のようなカバー開閉機構 20' においては、カバー 10を装着している際には、 上下動機構 17a, 17bの平行四辺形リンク 84によりカバー 10が液面に追従して移動 可能となっているので、カバー 10を常に液面に接触した状態とすることができ、液面 のカバー 10が存在する部分には気体が接触することが抑制される。このため、処理 液中に気体が溶解して洗浄処理にムラが生じるのを防止することができる。また、駆 動機構 12a, 12bのシャフ 6a, 16bを回転させて、回動部材 18a, 18b、上下動機 構 17a, 17bとともにカバー 10の分割片 10a, 10bを回動させるという比較的簡易な 機構でかつ簡単な動作でカバー 10の開閉動作を行うことができ、かつ、追従機構と して、カバーの液面に追従する動きを許容するように従動する四辺形リンク機構を設 けたので、設備が大が力りになることや、ウェハ Wの搬入'搬出時にカバー 10が妨げ となることがない。さらに、カバー 10を開く際に、カバー 10の分割片 10a, 10bを一端 液面から上昇させて力も分割片 10a, 10bを回動させるので、処理液を跳ね上げたり 、液面を乱す等の不都合を回避することができる。なお、前記カバー開閉機構 20に おいて、同様に分割片 10a, 10bを上方に移動する機構を設け、カバー 10を開く際 に、カバー 10の分割片 10a, 10bを一端液面力 上昇させて力 分割片 10a, 10bを 回動させるよう〖こすることちでさる。

[0054] なお、本発明は上記実施形態に限定されることなぐ本発明の思想の範囲内で種 々変形可能である。例えば、上記実施形態ではワンパス方式の洗浄装置を例にとつ て説明したが、これに限らず、洗浄槽力 処理液をオーバーフローさせながら被処理 体を洗浄するタイプの洗浄装置であれば適用可能である。

[0055] また、上記実施形態ではカバーとして 2つに分割したタイプのものを示した力 カバ 一を 1枚で構成してもよい。その場合には、カバーの片側のみに上記構成と同様の力 バー開閉機構や追従機構等を設ければよい。また、上記実施形態では、 2つに分割 されたカバーをいわゆる観音開きにする例について示した力 スライドや折りたたみ 等、他の方法で開くようにしてもよい。さらに、カバーの分割数は 2に限らず 3以上で あってもよい。

[0056] また、カバーを開く際の駆動機構としてロータリーアクチユエータを使用した例を示 したが、必ずしもこれに限るものではない。

[0057] さらに、カバーを液面に追従させる機構も上記例に限るものではない。例えば、上 記実施形態では、追従機構として、カバーの液面に追従する動きを許容するように従 動する機構であるスライド機構や平行四辺形リンク機構を示したが、洗浄槽に液面セ ンサを設けて、液面センサで検出された液面高さに基づいて、追従機構を能動的に 駆動させるように構成したり、液面センサに加えて、処理液の注入量をモニタした値、 あるいはレシピ上の注入量の値に基づ 、て、追従機構を能動的に制御するようにし てもよい。

[0058] さらにまた、上記実施形態ではカバーが液面に追従して昇降する場合について示 したが、液面をスライドする等の他の動作を行うようにしてもょ 、。

[0059] さらにまた、上記実施形態で説明した複数の処理液による処理の場合に、薬液は 上記のものに限定されることなく種々のものを採用することができる。さらにまた、上記 実施形態では被処理体として半導体ウェハを適用した場合にっ ヽて示したが、液晶 表示装置 (LCD)用基板等、他の被処理体の洗浄処理にも適用することができる。 産業上の利用可能性

[0060] 本発明は、半導体ウェハ等の被処理体を洗浄液に浸漬させ、洗浄液をオーバーフ ローさせながら洗浄する洗浄処理全般に好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 被処理体の洗浄に用いられる処理液が貯留される洗浄槽と、

前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持機構と、

前記洗浄槽に処理液を供給する処理液供給機構と

を具備し、

前記洗浄槽に被処理体を配置した状態で、前記処理槽に処理液を供給して被処 理体を処理液に浸漬させ、前記洗浄槽から処理液をオーバーフローさせながら被処 理体を洗浄する洗浄装置であって、

前記洗浄槽の液面を覆うカバーと、

前記カバーを支持する支持部材と、

前記カバーが前記支持部材に支持された状態で、前記カバーを液面に追従して 移動させる追従機構と

をさらに具備する、洗浄装置。

[2] 請求項 1の洗浄装置において、前記追従機構が、少なくとも液面に追従して昇降す るように動作する、洗浄装置。

[3] 請求項 1の洗浄装置において、前記追従機構は、前記カバーの液面に追従する動 きを許容するように従動する、洗浄装置。

[4] 請求項 1の洗浄装置において、前記カバーを開閉する開閉機構をさらに具備する

、洗浄装置。

[5] 請求項 4の洗浄装置にお ヽて、前記処理液供給機構は、前記洗浄槽に複数の処 理液を選択的に供給し、

前記洗浄槽から処理液を排出する処理液排出機構と、

前記処理液の供給および排出、ならびに前記カバーの開閉を制御する制御機構と をさらに具備し、

前記制御機構は、前記洗浄槽による複数の処理液を入れ替えて連続的に行う複 数の処理の処理シーケンスに応じて、複数の処理の少なくとも一部の期間に前記力 バーが閉じられるように制御する、洗浄装置。

[6] 請求項 4の洗浄装置において、前記カバーは 2つの分割片に分割されており、前 記カバー開閉機構は、当該 2つの分割片を回動させることによりカバーを開閉する 2 つの駆動機構を有する、洗浄装置。

[7] 請求項 6の洗浄装置において、前記追従機構は、前記カバー開閉機構の一部を 構成し、かつ前記 2つの駆動機構と前記 2つの分割片との間にそれぞれ設けられ、 前記駆動機構により前記分割片とともに回動される、洗浄装置。

[8] 請求項 1の洗浄装置において、前記追従機構は、スライド機構を有する、洗浄装置

[9] 請求項 1の洗浄装置において、前記追従機構は、平行四辺形リンク機構を有する、 洗浄装置。

[10] 請求項 1の洗浄装置において、前記カバー開閉機構は、前記カバーの液面に追従 する動きを許容する位置と、液面の上方位置との間で移動させる移動機構をさらに 有し、前記カバーを開く際に、前記移動機構が前記カバーを上昇させる、洗浄装置。

[11] 請求項 4の洗浄装置において、

前記カバーは 2つの分割片に分割されており、

前記追従機構は、前記カバー開閉機構の一部を構成し、

前記カバー開閉機構は、

前記 2つの分割片をそれぞれ回動させる 2つの駆動機構と、

前記 2つの駆動機構のシャフトにそれぞれ取り付けられ、前記 2つの駆動機構によ り回動される 2つの回動部材と、

前記 2つの駆動機構に対応して前記追従機構としてそれぞれ設けられ、前記 2つ の分割片をそれぞれ支持する 2つの平行四辺形リンクと、

前記 2つの回動部材にそれぞれ取り付けられ、前記 2つの平行四辺形リンクを、前 記カバーの液面に追従する動きを許容する位置と液面の上方位置との間で移動さ せる 2つのシリンダ機構とを有し、

前記 2つの駆動機構は、前記 2つのシリンダ機構により前記 2つの平行四辺形リンク を液面の上方位置へ移動させた状態で、前記 2つの分割片を、前記 2つの回動機構 、前記 2つのシリンダ機構、前記 2つの平行四辺形リンクとともに回動させて前記カバ 一を開ぐ洗浄装置。

[12] 被処理体の洗浄に用いられる処理液が貯留される洗浄槽と、

前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持機構と、

前記洗浄槽に処理液を供給する処理液供給機構と、

前記洗浄槽から処理液を排出する処理液排出機構と、

前記洗浄槽の液面を覆うカバーと

を具備する洗浄装置を用いて洗浄処理を行う洗浄方法であって、

前記洗浄槽に被処理体を配置することと、

被処理体を配置した前記処理槽に処理液を供給して被処理体を処理液に浸漬さ せることと、

前記洗浄槽から処理液をオーバーフローさせながら被処理体を洗浄することと を有し、

前記処理液をオーバーフローさせながら被処理体を洗浄する際に、前記カバーを 液面に追従させる、洗浄方法。

[13] 請求項 12の洗浄方法において、前記カバーを開閉可能とし、前記洗浄槽におい て、複数の処理液を交互に入れ替えて連続して複数の処理を行い、その際の処理シ 一ケンスに応じて、複数の処理の少なくとも一部の期間において前記カバーを閉じる ようにする、洗浄方法。

[14] コンピュータ上で動作し、被処理体の洗浄に用いられる処理液が貯留される洗浄 槽と、前記洗浄槽内で被処理体を保持する被処理体保持機構と、前記洗浄槽に処 理液を供給する処理液供給機構と、前記洗浄槽から処理液を排出する処理液排出 機構と、前記洗浄槽の液面を覆うカバーとを具備する洗浄装置を制御するための制 御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、

前記制御プログラムは、実行時に

前記洗浄槽に被処理体を配置することと、

被処理体を配置した前記処理槽に処理液を供給して被処理体を処理液に浸漬さ せることと、

前記洗浄槽から処理液をオーバーフローさせながら被処理体を洗浄することと を有し、前記処理液をオーバーフローさせながら被処理体を洗浄する際に、前記力 バーを液面に追従させる洗浄方法が行われるようにコンピュータに前記洗浄装置を 制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体。