JP2003031538A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 待機中の供給手段から発生する雰囲気が処理
後の基板に悪影響を及ぼす心配がなく，また，供給手段
を基板処理雰囲気や他の供給手段から発生する雰囲気で
汚染する心配のない基板処理装置及び基板処理方法を提
供する。 【解決手段】 基板Ｗを保持する保持手段５９と，保持
手段５９に保持された基板Ｗに対し処理液または処理ガ
スを供給する供給手段５０を備えた基板処理装置におい
て，保持手段５９を囲むアウターチャンバー４３を設
け，アウターチャンバー４３の外部に供給手段５０を設
け，供給手段５０が出入する開閉自在な開口４８’をア
ウターチャンバー４３に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，例えば半導体ウェ
ハやＬＣＤ基板用ガラス等の基板を洗浄処理などする基
板処理装置及び基板処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おいては，半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という。）
を薬液や純水等の洗浄液によって洗浄し，ウェハに付着
したパーティクル，有機汚染物，金属不純物のコンタミ
ネーションを除去する洗浄システムが使用されている。
かような洗浄システムに備えられる基板洗浄処理装置に
は，バッチ式のもの，枚葉式のものなど種々の基板洗浄
処理装置が知られており，その一例として，特開平８−
７８３６８号公報等に開示された基板洗浄処理装置が公
知である。この特開平８−７８３６８号公報の基板洗浄
処理装置にあっては，ウエハの表面にプレートを近接さ
せ，ウエハ表面とプレートの隙間に処理液や処理ガスを
供給して洗浄処理を行う。このため，処理液や処理ガス
の消費量を節約できるといった利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
基板洗浄処理装置にあっては，基板に処理液や処理ガス
を供給する手段は，基板処理を行う基板処理エリアと同
じ雰囲気中に配置されていた。そのため，処理液や処理
ガスを供給する供給手段から発生する雰囲気が拡散し，
処理後の基板に悪影響を与える懸念があった。また，基
板処理中の処理液雰囲気や処理ガスが拡散し，待機中の
供給手段を汚染する心配もあった。また，異なる処理液
を供給する複数の供給手段を備えている場合，お互いの
供給手段により悪影響を及ぼす心配があった。

【０００４】従って本発明の目的は，待機中の供給手段
から発生する雰囲気が処理後の基板に悪影響を及ぼす心
配がなく，また，供給手段を基板処理雰囲気や他の供給
手段から発生する雰囲気で汚染する心配のない基板処理
装置及び基板処理方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明によれば，基板を保持する保持手段と，前記
保持手段に保持された基板に対し処理液または処理ガス
を供給する供給手段を備えた基板処理装置において，前
記保持手段を囲むアウターチャンバーを設け，前記アウ
ターチャンバーの外部に前記供給手段を設け，前記供給
手段が出入する開閉自在な開口を前記アウターチャンバ
ーに設けたことを特徴とする基板処理装置が提供され
る。

【０００６】本発明において，基板とは，半導体ウェハ
やＬＣＤ基板用ガラス等の基板などが例示され，その
他，ＣＤ基板，プリント基板，セラミック基板などでも
よい。また処理液または処理ガスには，例えば各種薬液
や純水等の洗浄液の他，基板に対して種々の処理を施す
各種処理液及び処理ガスが含まれる。基板処理装置は，
例えばウェハ等に洗浄液を供給して洗浄処理する基板洗
浄装置として具体化される。

【０００７】本発明の基板処理装置にあっては，例え
ば，アウターチャンバー外部において供給手段を待機さ
せた状態で基板を保持する。その後，開口を開けて供給
手段をアウターチャンバー内部に移動させ，供給手段に
よって基板に処理液または処理ガスを供給する。供給が
終了すると，供給手段をアウターチャンバー外部に移動
させ，開口を閉じる。こうして，供給手段が待機するエ
リアと，基板処理を行うエリアを分離することができ
る。

【０００８】また，本発明によれば，基板を保持する保
持手段と，前記保持手段に保持された基板に対し処理液
または処理ガスを供給する複数の供給手段を備えた基板
処理装置において，前記複数の供給手段を各々密閉して
格納する複数の供給手段格納部を設け，前記複数の供給
手段格納部から前記複数の供給手段が出入する開閉自在
な開口を前記複数の供給手段格納部に各々設けたことを
特徴とする，基板処理装置が提供される。さらに，前記
保持手段を囲むアウターチャンバーを設けた構成として
もよい。

【０００９】この場合，例えば，各供給手段をそれぞれ
の供給手段格納部に格納した状態で基板を保持する。そ
の後，最初に基板に対し処理液または処理ガスを供給す
る供給手段が格納されている供給手段格納部の開口を開
けて，その供給手段をアウターチャンバー内部に移動さ
せ，供給手段によって基板に処理液または処理ガスを供
給する。このとき，他の供給手段はそれぞれの供給手段
格納部内で待機させ，それぞれの開口を閉じて供給手段
格納部を密閉しておく。最初の供給が終了すると，最初
の供給手段を供給手段格納部に移動させ、開口を閉じ
る。その後，次に基板に対し処理液または処理ガスを供
給する供給手段が格納されている供給手段格納部の開口
を開ける。以下同様に，順次処理液または処理ガスを供
給する供給手段及び供給手段格納部の開口について，同
様の操作を行う。こうして，供給手段から雰囲気が拡散
しても，その処理液雰囲気または処理ガスが他の供給手
段を汚染することを防止する。

【００１０】本発明の基板処理装置は，前記保持手段を
囲むインナーカップを設けた構成としてもよい。また，
前記保持手段により保持された基板上面に近接した処理
位置と前記保持手段により保持された基板上面から離れ
た位置との間で相対的に移動するトッププレートを備え
た構成としてもよい。さらに，前記保持手段により保持
された基板下面に近接した処理位置と前記保持手段によ
り保持された基板下面から離れた位置との間で相対的に
移動するアンダープレートを備えた構成としてもよい。
そして，前記保持手段と前記供給手段を囲むユニットチ
ャンバーを設けた構成としてもよい。かかる基板処理装
置は，基板に薬液を液盛りして処理した後にリンス液に
よる処理を行う基板処理方法を，好適に実施することが
できる。

【００１１】また，本発明によれば，アウターチャンバ
ーの内部に保持された基板に供給手段によって処理液ま
たは処理ガスを供給して基板を処理する方法であって，
前記アウターチャンバーの外部に前記供給手段を移動さ
せ，前記アウターチャンバー内部の雰囲気と隔離した状
態で前記供給手段を洗浄することを特徴とする基板処理
方法が提供される。この場合，供給手段を洗浄すること
により，清浄度の高い処理液を基板に供給することが可
能である。さらに，供給手段を洗浄する際に発生する洗
浄液雰囲気が，アウターチャンバー内の基板に影響を与
えることを防止する。

【００１２】この基板洗浄方法においては，前記供給手
段を供給手段格納部の内部に格納して洗浄することが好
ましい。また，前記供給手段の洗浄中に，アウターチャ
ンバーの内部において他の工程が行われるようにしても
よい。この場合，アウターチャンバー内で他の工程が行
われている最中であっても供給手段を洗浄することがで
きるので，常に清浄度の高い処理液を基板に供給するこ
とが可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態を，基板の一例としてウエハ両面を洗浄するように構
成された基板処理装置としての基板洗浄ユニットに基づ
いて説明する。図１は，本実施の形態にかかる基板洗浄
ユニット１２，１３，１４，１５を組み込んだ洗浄シス
テム１の平面図である。図２は，その側面図である。こ
の洗浄システム１は，ウェハＷに洗浄処理及び洗浄処理
後の熱的処理を施す洗浄処理部２と，洗浄処理部２に対
してウェハＷを搬入出する搬入出部３から構成されてい
る。

【００１４】搬入出部３は，複数枚，例えば２５枚のウ
ェハＷが所定の間隔で略水平に収容可能な容器（キャリ
アＣ）を載置するための載置台６が設けられたイン・ア
ウトポート４と，載置台６に載置されたキャリアＣと洗
浄処理部２との間でウエハの受け渡しを行うウエハ搬送
装置７が備えられたウエハ搬送部５と，から構成されて
いる。

【００１５】キャリアＣにおいて，ウエハＷはキャリア
Ｃの一側面を通して搬入出され，この側面には開閉可能
な蓋体が設けられている。また，ウェハＷを所定間隔で
保持するための棚板が内壁に設けられており，ウェハＷ
を収容する２５個のスロットが形成されている。ウェハ
Ｗは表面（半導体デバイスを形成する面）が上面（ウェ
ハＷを水平に保持した場合に上側となっている面）とな
っている状態で各スロットに１枚ずつ収容される。

【００１６】イン・アウトポート４の載置台６上には，
例えば，３個のキャリアを水平面のＹ方向に並べて所定
位置に載置することができるようになっている。キャリ
アＣは蓋体が設けられた側面をイン・アウトポート４と
ウエハ搬送部との境界壁８側に向けて載置される。境界
壁８においてキャリアＣの載置場所に対応する位置には
窓部９が形成されており，窓部９のウエハ搬送部５側に
は，窓部９をシャッター等により開閉する窓部開閉機構
１０が設けられている。

【００１７】この窓部開閉機構１０は，キャリアＣに設
けられた蓋体もまた開閉可能であり，窓部９の開閉と同
時にキャリアＣの蓋体も開閉する。窓部開閉機構１０
は，キャリアＣが載置台の所定位置に載置されていない
ときは動作しないように，インターロックを設けること
が好ましい。窓部９を開口してキャリアＣのウェハ搬入
出口とウエハ搬送部５とを連通させると，ウエハ搬送部
に配設されたウエハ搬送装置７のキャリアＣへのアクセ
スが可能となり，ウェハＷの搬送を行うことが可能な状
態となる。窓部９の上部には図示しないウェハ検出装置
が設けられており，キャリアＣ内に収容されたウェハＷ
の枚数と状態をスロット毎に検出することができるよう
になっている。このようなウェハ検出装置は，窓部開閉
機構１０に装着させることも可能である。

【００１８】ウエハ搬送部５に配設されたウエハ搬送装
置７は，Ｙ方向とＺ方向に移動可能であり，かつ，Ｘ―
Ｙ平面内（θ方向）で回転自在に構成されている。ま
た，ウエハ搬送装置７は，ウェハＷを把持する取出収納
アーム１１を有し，この取出収納アーム１１はＸ方向に
スライド自在となっている。こうして，ウエハ搬送装置
７は，載置台６に載置された全てのキャリアＣの任意の
高さのスロットにアクセスし，また，洗浄処理部２に配
設された上下２台のウェハ受け渡しユニット１６，１７
にアクセスして，イン・アウトポート４側から洗浄処理
部２側へ，逆に洗浄処理部２側からイン・アウトポート
４側へウェハＷを搬送することができるようになってい
る。

【００１９】洗浄処理部２は，主ウエハ搬送装置１８
と，２台のウェハ受け渡しユニット１６，１７と，本実
施の形態にかかる４台の基板洗浄ユニット１２，１３，
１４，１５と，ウェハＷを加熱して乾燥させる３台の加
熱ユニット１９，２０，２１と，加熱されたウェハＷを
冷却する冷却ユニット２２とを備えている。主ウエハ搬
送装置１８は，ウェハ受け渡しユニット１６，１７，基
板洗浄ユニット１２，１３，１４，１５，加熱ユニット
１９，２０，２１，冷却ユニット２２の全てのユニット
にアクセス可能に配設されている。ウェハ受け渡しユニ
ット１６，１７は，ウエハ搬送部５との間でウェハＷの
受け渡しを行うためにウェハＷを一時的に載置する。

【００２０】また，洗浄処理部２は，洗浄システム１全
体を稼働させるための電源である電装ユニット２３と，
洗浄システム１内に配設された各種装置及び洗浄システ
ム１全体の動作制御を行う機械制御ユニット２４と，基
板洗浄ユニット１２，１３，１４，１５に送液する所定
の洗浄液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット２５とが配設され
ている。電装ユニット２３は図示しない主電源と接続さ
れる。洗浄処理部２の天井部には，各ユニット及び主ウ
エハ搬送装置１８に，清浄な空気をダウンフローするた
めのファンフィルターユニット（ＦＦＵ）２６が配設さ
れている。

【００２１】電装ユニット２３と薬液貯蔵ユニット２５
と機械制御ユニット２４を洗浄処理部２の外側に設置す
ることによって，または外部に引き出すことによって，
この面（Ｙ方向）からウェハ受け渡しユニット１６，１
７，主ウエハ搬送装置１８，加熱ユニット１９，２０，
２１，冷却ユニット２２のメンテナンスを容易に行うこ
とが可能である。

【００２２】図３は，ウェハ受け渡しユニット１６，１
７と，ウェハ受け渡しユニット１６，１７のＸ方向に隣
接する主ウェハ搬送装置１８及び加熱ユニット１９，２
０，２１，冷却ユニット２２の概略配置を示す断面図で
ある。ウェハ受け渡しユニット１６，１７は上下２段に
積み重ねられて配置されており，例えば，下段のウェハ
受け渡しユニット１７は，イン・アウトポート４側から
洗浄処理部２側へ搬送するウェハＷを載置するために用
い，上段のウェハ受け渡しユニット１６は，洗浄処理部
２側からイン・アウトポート４側へ搬送するウェハＷを
載置するために用いることができる。

【００２３】ファンフィルターユニット（ＦＦＵ）２６
からのダウンフローの一部は，ウェハ受け渡しユニット
１６，１７と，その上部の空間を通ってウェハ搬送部５
に向けて流出する構造となっている。これにより，ウェ
ハ搬送部５から洗浄処理部２へのパーティクル等の侵入
が防止され，洗浄処理部２の清浄度が保持されるように
なっている。

【００２４】主ウエハ搬送装置１８は，Ｚ方向に配置さ
れた，垂直壁２７，２８及びこれらの間の側面開口部２
９を有する筒状支持体３０と，その内側に筒状支持体３
０に沿ってＺ方向に昇降自在に設けられたウェハ搬送体
３１とを有している。筒状支持体３０はモータ３２の回
転駆動力によって回転可能となっており，それに伴って
ウェハ搬送体３１も一体的に回転されるようになってい
る。

【００２５】ウェハ搬送体３１は，搬送基台３３と，搬
送基台３３に沿って前後に移動可能な３本の搬送アーム
３４，３５，３６とを備えており，搬送アーム３４，３
５，３６は，筒状支持体３０の側面開口部２９を通過可
能な大きさを有している。これら搬送アーム３４，３
５，３６は，搬送基台３３内に内蔵されたモータ及びベ
ルト機構によってそれぞれ独立して進退移動することが
可能となっている。ウエハ搬送体３１は，モータ３７に
よってベルト３８を駆動させることにより昇降するよう
になっている。なお，符号３９は駆動プーリ，４０は従
動プーリである。

【００２６】ウェハＷの強制冷却を行う冷却ユニット２
２の上には，加熱ユニット１９，２０，２１が３台積み
重ねられて配設されている。なお，ウェハ受け渡しユニ
ット１６，１７の上部の空間に冷却ユニット２２，加熱
ユニット１９，２０，２１を設けることも可能である。
この場合には，図１に示される冷却ユニット２２，加熱
ユニット１９，２０，２１の位置をその他のユーティリ
ティ空間として利用することができる。

【００２７】基板洗浄ユニット１２，１３，１４，１５
は，上下２段で各段に２台ずつ配設されている。図１に
示されるように，基板洗浄ユニット１２，１３と基板洗
浄ユニット１４，１５とは，その境界をなしている壁面
４１に対して対象な構造を有しているが，対象であるこ
とを除けば，各基板洗浄ユニット１２，１３，１４，１
５は概ね同様の構成を備えている。そこで，基板洗浄ユ
ニット１２を例として，その構造について詳細に以下に
説明することとする。

【００２８】図４は，基板洗浄ユニット１２の平面図で
ある。基板洗浄ユニット１２のユニットチャンバー４２
内には，ウェハＷを収納する密閉構造のアウターチャン
バー４３と，薬液アーム格納部４４と，リンス乾燥アー
ム格納部４５とを備えている。ユニットチャンバー４２
には開口４６’が形成され，開口４６’を図示しない開
閉機構によって開閉するユニットチャンバー用メカシャ
ッター４６が設けられており，搬送アームによって基板
洗浄ユニットに対して開口４６’からウェハＷが搬入出
される際には，このユニットチャンバー用メカシャッタ
ー４６が開くようになっている。ユニットチャンバー用
メカシャッター４６はユニットチャンバー４２の内部か
ら開口４６’を開閉するようになっており，ユニットチ
ャンバー４２内が陽圧になったような場合でも，ユニッ
トチャンバー４２内部の雰囲気が外部に漏れ出ない。

【００２９】アウターチャンバー４３には開口４７’が
形成され，開口４７’を図示しないシリンダ駆動機構に
よって開閉するアウターチャンバー用メカシャッター４
７が設けられており，例えば搬送アーム３４によってア
ウターチャンバー４３に対して開口４７’からウェハＷ
が搬入出される際には，このアウターチャンバー用メカ
シャッター４７が開くようになっている。アウターチャ
ンバー用メカシャッター４７は，ユニットチャンバー用
メカシャッター４６と共通の開閉機構によって開閉する
ようにしてもよい。アウターチャンバー用メカシャッタ
ー４７はアウターチャンバー４３の内部から開口４７’
を開閉するようになっており，アウターチャンバー４３
内が陽圧になったような場合でも，アウターチャンバー
４３内部の雰囲気が外部に漏れ出ない。また，薬液アー
ム格納部４４には開口４８’が形成され，開口４８’を
図示しない駆動機構によって開閉する薬液アーム格納部
用シャッター４８が設けられている。薬液アーム格納部
４４をアウターチャンバー４３と雰囲気隔離するとき
は，この薬液アーム格納部用シャッター４８を閉じる。
リンス乾燥アーム格納部４５には開口４９’が形成さ
れ，開口４９’を図示しない駆動機構によって開閉する
リンス乾燥アーム格納部用シャッター４９が設けられて
いる。リンス乾燥アーム格納部４５をアウターチャンバ
ー４３と雰囲気隔離するときは，このリンス乾燥アーム
格納部用シャッター４９を閉じる。

【００３０】薬液アーム格納部４４内には，薬液／Ｎ
２，ＩＰＡ／純水の２系統が吐出可能な薬液供給系アー
ム５０が格納されている。薬液供給系アーム５０は，ア
ウターチャンバー４３内に収納されて，後述のスピンチ
ャック５９で保持されたウェハＷの少なくとも中心から
周縁部までをスキャン可能である。薬液供給系アーム５
０は，処理時以外は薬液アーム格納部４４にて待避す
る。薬液アーム格納部４４は常時薬液雰囲気となるた
め，耐食性の部品が使用されている。この薬液供給系ア
ーム５０は，薬液供給ノズル５１とリンスノズル５２を
備え，薬液供給ノズル５１は薬液１とＮ２ガスを吐出
し，リンスノズル５２はＩＰＡと純水を吐出する。な
お，薬液２を吐出可能な薬液供給ノズルを適宜備えても
よい。薬液供給系アーム５０が開口４８’からアウター
チャンバー４３内に移動するときは，薬液アーム格納部
用シャッター４８が開くようになっている。

【００３１】リンス乾燥アーム格納部４５内には，Ｎ
２，ＩＰＡ／純水の２系統が吐出可能なリンス乾燥アー
ム５３が格納されている。リンス乾燥アーム５３は，ア
ウターチャンバー４３内に収納されて，後述のスピンチ
ャック５９で保持されたウェハＷの少なくとも中心から
周縁部までをスキャン可能である。リンス乾燥アーム５
３は，処理時以外はリンス乾燥アーム格納部４５にて待
避する。リンス乾燥アーム格納部４５は，薬液雰囲気で
はないが，耐食性の部品を使用してもよい。このリンス
乾燥アーム５３は，Ｎ２供給ノズル５４とリンスノズル
５５を備え，Ｎ２供給ノズル５４はＮ２ガスを吐出し，
リンスノズル５５はＩＰＡと純水を吐出する。リンス乾
燥アーム５３が開口４９’からアウターチャンバー４３
内に移動するときは，リンス乾燥アーム格納部用シャッ
ター４９が開くようになっている。

【００３２】薬液アーム格納部４４には薬液供給系アー
ム洗浄装置５６が備えられ，薬液供給系アーム５０を適
宜洗浄することができる。薬液供給系アーム５０を洗浄
するときは，薬液アーム格納部用シャッター４８を閉
じ，洗浄液雰囲気がユニットチャンバー４２とアウター
チャンバー４３に漏出することを防ぐようになってい
る。また，リンス乾燥アーム格納部４５にはリンス乾燥
アーム洗浄装置５７が備えられ，リンス乾燥アーム５３
を適宜洗浄することができる。リンス乾燥アーム５３を
洗浄するときは，リンス乾燥アーム格納部用シャッター
４９を閉じ，洗浄液雰囲気がユニットチャンバー４２と
アウターチャンバー４３に漏出することを防ぐようにな
っている。

【００３３】図５に示すように，アウターチャンバー４
３内には，ウェハＷを収納するインナーカップ５８と，
このインナーカップ５８内で，例えばウェハＷ表面を上
面にして，ウェハＷを回転自在に支持する支持手段とし
てのスピンチャック５９と，スピンチャック５９により
支持されたウェハＷ上面（ウェハＷ表面）に対して相対
的に移動するトッププレート６０を備えている。アウタ
ーチャンバー４３には，スピンチャック５９により支持
されたウェハＷが位置する高さに傾斜部４３’が形成さ
れ，ウェハＷは傾斜部４３’に包囲されるようになって
いる。また，アウターチャンバー用メカシャッター４７
の上部は傾斜部４３’の一部となっている。この場合，
スピンチャック５７に対してウェハＷを授受させる際に
は，アウターチャンバー用メカシャッター４７を開き，
ウェハＷを水平に移動させるだけでよい。

【００３４】スピンチャック５９は，ウエハＷを支持す
るチャック本体６１と，このチャック本体６１の底部に
接続された回転筒体６２とを備える。チャック本体６１
内には，スピンチャック５９により支持されたウェハＷ
下面（ウェハＷ裏面）に対して相対的に移動するアンダ
ープレート６３が配置されている。

【００３５】チャック本体６１の上部には，ウェハＷの
周縁部を複数箇所において保持するための図示しない支
持ピンと，保持部材６４が装着されている。回転筒体６
２の外周面には，ベルト６５が巻回されており，ベルト
６４をモータ６６によって周動させることにより，スピ
ンチャック５９全体が回転するようになっている。各保
持部材６４は重錘を備え，スピンチャック５９が回転し
たときの遠心力によって各保持部材６４の上部側が内側
に移動し，ウェハＷの周縁部を外側から保持するように
構成されている。スピンチャック５９が静止していると
きは，ウェハＷは支持ピンに支持され，スピンチャック
５９が回転しているときは，ウェハＷは保持部材６４に
保持される。

【００３６】アンダープレート６３は，チャック本体６
１内及び回転筒体６２内を貫挿するアンダープレートシ
ャフト６７上に接続されている。アンダープレートシャ
フト６７は，水平板６８の上面に固着されており，この
水平板６８は，アンダープレートシャフト６７と一体的
に，エアシリンダー等からなる昇降機構６９により鉛直
方向に昇降させられる。従って，アンダープレート６３
は，図５に示すようにチャック本体６１内の下方に下降
して，スピンチャック５９により支持されたウェハＷ下
面から離れて待機している状態（退避位置）と，図１３
に示すようにチャック本体６１内の上方に上昇して，ス
ピンチャック５９により支持されたウェハＷ下面に対し
て洗浄処理を施している状態（処理位置）とに上下に移
動自在である。なお，アンダープレート６３を所定高さ
に固定する一方で，回転筒体６２に図示しない昇降機構
を接続させて，スピンチャック５９全体を鉛直方向に昇
降させることにより，アンダープレート６３を処理位置
と退避位置に上下に移動自在にしても良い。

【００３７】トッププレート６０は，トッププレート回
転軸７０の下端に接続されており，水平板７１に設置さ
れた回転軸モータ７２によって回転する。トッププレー
ト回転軸７０は，水平板７１の下面に回転自在に支持さ
れ，この水平板７１は，アウターチャンバー上部に固着
されたエアシリンダー等からなる回転軸昇降機構７３に
より鉛直方向に昇降する。従って，トッププレート６０
は，回転軸昇降機構７３の稼動により，図５に示すよう
にスピンチャック５９により支持されたウェハＷ上面か
ら離れて待機している状態（退避位置）と，図１３に示
すようにスピンチャック５９により支持されたウェハＷ
上面に対して洗浄処理を施している状態（処理位置）と
に上下に移動自在である。

【００３８】インナーカップ５８は，図５に示す位置に
下降して，スピンチャック５９をインナーカップ５８の
上端よりも上方に突出させてウェハＷを授受させる状態
と，図１３に示す位置に上昇して，スピンチャック５９
及びウェハＷを包囲し，ウェハＷ両面に供給した洗浄液
等が周囲に飛び散ることを防止する状態とに上下に移動
自在である。

【００３９】インナーカップ５８を図５に示した位置に
下降させてスピンチャック５９に対してウェハＷを授受
させる場合，アンダープレート６３を退避位置に位置さ
せ，トッププレート６０を退避位置に位置させておく。
そうすれば，アンダープレート６３とスピンチャック５
９により支持されるウェハＷの位置との間には，十分な
隙間が形成される。また，トッププレート６０とウェハ
Ｗの上面との位置との間にも，十分な隙間が形成され
る。このようにして，スピンチャック５９に対するウェ
ハＷの授受が円滑に行われるようになっている。

【００４０】図６に示すように，アンダープレート６３
には，例えば薬液や純水などの洗浄液や乾燥ガスを供給
する下面供給路７５が，アンダープレートシャフト６７
内を貫通して設けられている。図７に示すように，アン
ダープレート６３の中心及び周辺部４箇所には，薬液／
ＩＰＡ／純水／Ｎ２を吐出する下面吐出口７６〜８０が
設けられている。中央の下面吐出口８０は，ウェハＷの
中心に上向きに指向しており，周辺部の下面吐出口７６
〜７９は，ウェハＷ周辺に向かって傾斜している。

【００４１】図８に示すように，トッププレート６０に
は，例えば純水や乾燥ガスを供給する上面供給路８５
が，トッププレート回転軸７０内を貫通して設けられて
いる。アウターチャンバー４３上部には，トッププレー
ト６０上面とアウターチャンバー内部との間にＮ２ガス
を吐出するＮ２ガス供給手段８６が備えられている。

【００４２】図９に示すように，インナーカップ５８の
底部には，インナーカップ５８内の液滴を排液するイン
ナーカップ排出管８７が接続されている。インナーカッ
プ排出管８７は，アウターチャンバー４３の底部に設け
られた貫通口８８内を上下動自在である。インナーカッ
プ排出管８７の下端は，インナーカップミストトラップ
８９内に挿入されている。このインナーカップミストト
ラップ８９により，インナーカップ５８から排液された
液滴中から気泡などを除去するようになっている。除去
された気泡は，インナーカップミストトラップ８９に接
続されたインナーカップミストトラップ排気管９０によ
り外部に排気される。気泡を除去された液滴は，インナ
ーカップミストトラップ８９に接続されたインナーカッ
プ排液回収ライン９２により回収される。

【００４３】アウターチャンバー４３の底部には，アウ
ターチャンバー４３内の液滴を排液するアウターチャン
バー排出管９３が接続されている。アウターチャンバー
排出管９３には，アウターチャンバーミストトラップ９
４が設けられ，このアウターチャンバーミストトラップ
９４により排液された液滴中から気泡などを除去するよ
うになっている。除去された気泡は，アウターチャンバ
ーミストトラップ９４に接続されたアウターチャンバー
ミストトラップ排気管９５により外部に排気される。気
泡を除去された液滴は，アウターチャンバーミストトラ
ップ９４に接続されたアウターチャンバー排液回収ライ
ン９６により回収される。

【００４４】インナーカップ５８が下降すると，図１０
に示すように，スピンチャック５９及びこれに保持され
たウェハＷがインナーカップ５８の上端よりも上方に突
出した状態となる。この場合は，アウターチャンバー４
３内の液滴は，インナーカップ５８の外側を下降し，ア
ウターチャンバー排出管９３によって排液されるように
なる。一方，図１２に示すように，インナーカップ５８
が上昇すると，インナーカップ５８がスピンチャック５
９及びウェハＷを包囲して，ウェハＷ両面に供給した洗
浄液等が周囲に飛び散ることを防止する状態となる。こ
の場合は，インナーカップ５８上部がアウターチャンバ
ー４３の内壁に近接し，インナーカップ５８内の液滴は
インナーカップ排出管８７によって排液されるようにな
る。

【００４５】図１１は，処理液及びＩＰＡの循環機構の
説明図である。インナーカップミストトラップ８９に接
続されたインナーカップ排液回収ライン９２は，切替弁
９７を介して排液管９８または薬液回収路９９に接続さ
れ，薬液回収路９９は薬液循環ユニット１００中のタン
ク１０１に接続されている。タンク１０１は排液管１０
２と薬液循環路１０３を有し，薬液循環路１０３にはポ
ンプ１０４とフィルター１０５が設けられている。薬液
循環路１０３は薬液供給路１０６に接続されている。薬
液供給路１０６は薬液供給ノズル５１と下面供給路７５
に接続されている。薬液供給路１０６には，例えばヒー
タ１０７によって薬液を温調する温度調整器１０８が設
けられている。こうして，ウェハＷに供給される薬液は
温度を調整され，薬液循環ユニット１００によって回収
された薬液は再利用される。

【００４６】アウターチャンバーミストトラップ９４に
接続されたアウターチャンバー排液回収ライン９６は，
切替弁１０９を介して排液管１１０またはＩＰＡ回収路
１１１に接続され，ＩＰＡ回収路１１１はＩＰＡ循環ユ
ニット１１２中のタンク１１３に接続されている。タン
ク１１３は排液管１１４とＩＰＡ循環路１１５を有し，
ＩＰＡ循環路１１５にはポンプ１１６とフィルター１１
７が設けられている。ＩＰＡ循環路１１５は供給切替弁
１１８を介して，リンスノズル５２とリンスノズル５５
と下面供給路７５に接続されている。こうしてＩＰＡ循
環ユニット１１２によって回収されたＩＰＡは再利用さ
れる。ウェハＷの処理に使用するＩＰＡは，供給切替弁
１１８によって，ＩＰＡ供給路１２０から供給される未
使用のＩＰＡ（ｐｕｒ）と，ＩＰＡ循環ユニット１１２
によって回収されたＩＰＡ（ｒｅｃ）とに切り替えるこ
とができる。なお，ＩＰＡ供給路１２０から供給される
未使用のＩＰＡ（ｐｕｒ）は，リンスノズル５５に供給
され，ＩＰＡ循環ユニット１１２によって回収されたＩ
ＰＡ（ｒｅｃ）は，リンスノズル５２に供給される。な
お，下面供給路７５には，ＩＰＡ供給路１２０から供給
される未使用のＩＰＡ（ｐｕｒ）とＩＰＡ循環ユニット
１１２によって回収されたＩＰＡ（ｒｅｃ）のいずれも
が供給可能である。また，供給切替弁１１８の切り替え
により，純水供給路１２１から供給された純水が，リン
スノズル５２とリンスノズル５５と下面供給路７５に供
給可能である。

【００４７】なお，洗浄システム１に備えられた他の基
板洗浄ユニット１３，１４，１５も，基板洗浄ユニット
１２と同様の構成を有し，洗浄液によりウェハＷ両面を
同時に洗浄することができる。

【００４８】さて，この洗浄システム１において，先ず
図示しない搬送ロボットにより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がイン・
アウトポート４に載置される。そして，このイン・アウ
トポート４に載置されたキャリアＣから取出収納アーム
１１によって一枚ずつウェハＷが取り出され，取出収納
アーム３から主ウエハ搬送装置７にウェハＷが受け渡さ
れる。そして，搬送アーム３４によってウェハＷは各基
板洗浄ユニット１２，１３，１４，１５に適宜搬入さ
れ，ウェハＷに付着しているパーティクルなどの汚染物
質が洗浄，除去される。こうして所定の洗浄処理が終了
したウェハＷは，再び主ウエハ搬送装置７によって各基
板洗浄ユニット１２から適宜搬出され，取出収納アーム
１１に受け渡されて，再びキャリアＣに収納される。

【００４９】ここで，代表して基板洗浄ユニット１２で
の洗浄について説明する。図５に示すように，先ず基板
洗浄ユニット１２のユニットチャンバー用メカシャッタ
ー４６が開き，また，アウターチャンバー４３のアウタ
ーチャンバー用メカシャッター４７が開く。そして，ウ
ェハＷを保持した例えば搬送アーム３４を装置内に進入
させる。インナーカップ５８は下降してチャック本体６
１を上方に相対的に突出させる。図５に示すように，ア
ンダープレート６３は予め下降してチャック本体６１内
の退避位置に位置している。トッププレート６０は予め
上昇して退避位置に位置している。また，薬液アーム格
納部用シャッター４８とリンス乾燥アーム格納部用シャ
ッター４９は閉じている。

【００５０】主ウエハ搬送装置１８は，搬送アーム３４
を降ろして保持部材６４にウェハＷを渡し，スピンチャ
ック５９は，図示しない支持ピンによって，半導体デバ
イスが形成されるウェハＷ表面を上面にしてウェハＷを
支持する。この場合，アンダープレート６３を退避位置
に位置させ，スピンチャック５９により支持されるウェ
ハＷの位置（高さ）から十分に離すので，搬送アーム３
４は，余裕をもってウェハＷをスピンチャック５９に渡
すことができる。ウェハＷをスピンチャック５９に受け
渡した後，搬送アーム３４はアウターチャンバー４３及
びユニットチャンバー用メカシャッター４６の内部から
退出し，退出後，基板洗浄ユニット１２のユニットチャ
ンバー用メカシャッター４６とアウターチャンバー４３
のアウターチャンバー用メカシャッター４７が閉じられ
る。また，インナーカップ５８は上昇し，チャック本体
６１とウェハＷを囲んだ状態となる。

【００５１】次いでアンダープレート６３は，チャック
本体６１内の処理位置に上昇する。図１２に示すよう
に，処理位置に移動したアンダープレート６３とスピン
チャック５９により支持されたウェハＷ下面（ウェハＷ
裏面）の間には，例えば０．５〜３ｍｍ程度の隙間Ｌ１
が形成される。一方，下面供給路７５により薬液をアン
ダープレート６３とウェハＷ下面の間に供給する。この
場合，薬液は温度調整器１０８により所定温度に温調さ
れている。アンダープレート６３上では，下面供給路７
５から薬液を例えば静かに染み出させて隙間Ｌ１に薬液
を供給する。狭い隙間Ｌ１において，薬液をウェハＷ下
面の全体に押し広げ，ウェハＷ下面全体に均一に接触す
る薬液の液膜を形成する。隙間Ｌ１全体に薬液の液膜を
形成すると，薬液の供給を停止してウェハＷ下面を洗浄
処理する。隙間Ｌ１に薬液を液盛りして液膜を形成する
と表面張力により薬液の液膜の形状崩れを防ぐことがで
きる。例えば薬液の液膜の形状が崩れてしまうと，ウェ
ハＷ下面において薬液の液膜に非接触の部分が発生した
り，又は液膜中に気泡が混合してしまい洗浄不良を起こ
してしまうが，このようにアンダープレート６３とウェ
ハＷ下面の間の狭い隙間Ｌ１で薬液を液盛りすることに
より，薬液の液膜の形状を保って洗浄不良を防止するこ
とができる。

【００５２】この場合，スピンチャック５９は，薬液の
液膜の形状が崩れない程度の比較的低速の回転速度（例
えば１０〜３０ｒｐｍ程度）でウェハＷを回転させる。
ウェハＷの回転により薬液の液膜内に液流が発生し，こ
の液流により，薬液の液膜内の淀みを防止すると共に洗
浄効率が向上する。また，ウェハＷの回転を間欠的に行
っても良い。例えば所定時間若しくは所定回転数，ウェ
ハＷを回転させた後，スピンチャック５９の回転稼働を
所定時間停止させてウェハＷを静止させ，その後に再び
ウェハＷを回転させる。このようにウェハＷの回転と回
転停止を繰り返すと，薬液をウェハＷ下面全体に容易に
拡散させることができる。もちろん，ウェハＷを全く回
転させずに静止した状態に保って洗浄処理を施すことも
可能である。また，液膜を形成した後では新しい薬液を
供給する必要が無くなる。薬液の液膜の形状が崩れない
限り，ウェハＷ下面全体を，既にアンダープレート６３
とウェハＷ下面の間に供給された薬液により洗浄できる
からである。一方，薬液の液膜の形状が崩れそうになっ
た場合等には，新液を供給して薬液の液膜の形状を適宜
修復する。このように薬液の消費量を節約する。なお，
ウェハＷの回転により薬液の液膜の液滴をアンダープレ
ート６３の周縁から滴り落とす一方で，下面供給路７５
により薬液を継続的に供給することにより，薬液の液膜
内を常に真新しい薬液に置換して好適な薬液処理を実施
することも可能である。この場合も，新液をなるべく静
かに供給して薬液の省液化を図ると良い。

【００５３】このようにウェハＷの下面を洗浄する一方
で，薬液アーム格納部用シャッター４８が開き，薬液供
給系アーム５０がウェハＷの上方に回動する。薬液供給
系アーム５０は，スピンチャック５９で保持されたウェ
ハＷの少なくとも中心から周縁部までをスキャンし，薬
液を供給する。この場合も，薬液は温度調整器１０８に
より所定温度に温調されている。また，ウェハＷをスピ
ンチャック５９により回転させ，ウェハＷ上面に薬液を
液盛りして薬液の液膜を均一に形成する。この間，リン
ス乾燥アーム格納部用シャッター４９は閉じたままリン
ス乾燥アーム格納部４５の密閉状態を保ち，薬液がリン
ス乾燥アーム５３を汚染することを防止する。

【００５４】ウェハＷ上面にも薬液の液膜が形成される
と，図１３に示すように，薬液供給系アーム５０は薬液
アーム格納部４４内に移動し，薬液アーム格納部用シャ
ッター４８が閉じる。トッププレート６０は，ウェハＷ
上面に形成された薬液の液膜に接触しない位置であっ
て，このウェハＷ上面に対して近接した位置まで移動す
る。例えばウェハＷ上面に対して近接した位置まで移動
したトッププレート６０とスピンチャック５９により支
持されたウェハＷ上面に形成された薬液の液膜の間に
は，隙間Ｌ２が形成される。トッププレート６０は，ウ
ェハＷ上面の薬液の液膜の形状が崩れそうになった場合
等に，新液を供給して薬液の液膜の形状を適宜修復し，
ウェハＷ上面の薬液処理は，薬液供給系アーム５０から
既に供給された薬液により行い，液膜形成後は新液の供
給を控えて薬液の消費量を節約する。なお，ウェハＷを
回転させて薬液の液膜の液滴をウェハＷ上面の周縁から
滴り落とす一方で，トッププレート６０から薬液を継続
的に供給することにより，ウェハＷ上面で薬液の液膜内
を常に真新しい薬液に置換して好適な薬液処理を実施し
ても良い。このようにウェハＷの上方をトッププレート
６０によって覆うことにより，薬液の液膜から薬液が蒸
発することを防ぐようになっている。また，トッププレ
ート５８と薬液の液膜を接触させてもよい。この場合，
トッププレート５８とウェハＷ上面との間に薬液の液膜
を確実に形成することができる。

【００５５】薬液処理中は，アウターチャンバー４３上
部に備えられたＮ２ガス供給手段８６より，トッププレ
ート６０の上部にＮ２ガスを供給し，ダウンフローを形
成する。トッププレート６０上面とアウターチャンバー
４３の間の空間をＮ２ガスによって満たされるので，薬
液の液膜から蒸発してトッププレート６０の周囲から上
昇する薬液雰囲気が，トッププレート６０の上部の空間
に回り込まない。したがって，薬液処理後，アウターチ
ャンバー４３内の上部に薬液が残留することを防ぐこと
ができる。また，ウェハＷの表面にウォーターマークが
できにくい効果がある。

【００５６】ウェハＷ両面の薬液処理が終了すると，ト
ッププレート６０は回転しながら上昇する。即ち，回転
させることによりトッププレート６０に付着した薬液を
振り落とす。液滴はインナーカップ排出管８７へ排液さ
れる。トッププレート６０が退避位置に移動した後，ス
ピンチャック５９が例えば２０００ｒｐｍにて５秒間回
転する。即ち，ウェハＷに液盛りされた薬液が振り落と
されて，インナーカップ排出管８７へ排液される。薬液
の液滴はインナーカップ排出管８７によって排液された
後，薬液循環ユニット１００によって回収され，再利用
される。これにより，省薬液が達成される。

【００５７】その後，薬液アーム格納部用シャッター４
８が開き，再び薬液供給系アーム５０がウェハＷの上方
にて回動する。薬液供給系アーム５０はウェハＷの少な
くとも中心から周縁までをスキャンしながら，例えば１
０秒間，Ｎ２ガスを供給する。こうすることによって，
薬液の液滴をウェハＷの外周に排出することができる。
また一方で，下面供給路７５はアンダープレート６３と
ウェハＷ下面の間に，例えば１０秒間，Ｎ２ガスを供給
し，ウェハＷ下部の薬液雰囲気を排出する。このように
Ｎ２ガスの供給によって，ウェハＷの表裏面から薬液の
液滴を取り除くことができる。薬液の液滴はインナーカ
ップ排出管８７によって排液された後，薬液循環ユニッ
ト１００によって回収され，再利用される。これによ
り，省薬液が達成される。

【００５８】次いで図１４に示すように，インナーカッ
プ５８が下降し，再び薬液供給系アーム５０がウェハＷ
の上方に回動する。薬液供給系アーム５０はウェハＷの
半径をスキャンしながら，例えば１０秒間，ウェハＷの
上面にＩＰＡ（ｒｅｃ）を供給する。また，下面供給路
７５はアンダープレート６３とウェハＷ下面の間に，例
えば１０秒間，ＩＰＡ（ｒｅｃ）を供給する。ＩＰＡ
（ｒｅｃ）はアウターチャンバー排出管９３によって排
液される。ＩＰＡ（ｒｅｃ）供給終了後，薬液供給系ア
ーム５０は薬液アーム格納部４４内に移動し，薬液アー
ム格納部用シャッター４８が閉じる。

【００５９】次に，リンス乾燥アーム格納部用シャッタ
ー４９が開き，リンス乾燥アーム５３がウェハＷの上方
に回動する。薬液アーム格納部用シャッター４８は閉じ
たまま薬液アーム格納部４４の密閉状態を保ち，薬液供
給系アーム５０（薬液供給ノズル５１）から発生する薬
液雰囲気がウェハＷとリンス乾燥アーム５３を汚染する
ことを防止する。リンス乾燥アーム５３は，１０００ｒ
ｐｍにて回転しているウェハＷの少なくとも中心から周
縁までをスキャンしながら，例えば１秒間，ウェハＷの
上面にＩＰＡ（ｐｕｒ）を１ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎで供給
する。また，下面供給路７５はアンダープレート６３と
ウェハＷ下面の間に，例えば１秒間，１ｌｉｔｅｒ／ｍ
ｉｎのＩＰＡ（ｐｕｒ）を供給する。ＩＰＡ（ｐｕｒ）
はアウターチャンバー排出管９３によって排液された
後，ＩＰＡ循環ユニット１１２によって回収され，ＩＰ
Ａ（ｒｅｃ）として再利用される。

【００６０】次いでリンス乾燥アーム５３はウェハＷの
上面をスキャンしながら，例えば２秒間，１ｌｉｔｅｒ
／ｍｉｎの純水を供給する。また，ウェハＷを薬液処理
するときよりも高速（例えば５００〜１０００ｒｐｍ程
度）に回転させる。高速回転しているウェハＷに純水を
供給することにより，供給した純水をウェハＷ上面全体
に均一に拡散させることができる。また，下面供給路７
５はウェハＷ下面に，例えば２秒間，１ｌｉｔｅｒ／ｍ
ｉｎの純水を供給する。アンダープレート６３は処理位
置に位置した状態に保つ。高速回転しているウェハＷ
に，隙間Ｌ１を通して純水を供給することにより，供給
した純水をウェハＷ下面全体に均一に拡散させることが
できる。さらにアンダープレート６３自体も洗浄するこ
とができる。こうして，ウェハＷ両面をリンス処理し，
ウェハＷから薬液を洗い流す。処理に供された純水はア
ウターチャンバー排出管９３によって排液される。な
お，以上のような純水を使用したリンス処理は，薬液の
性質によっては省略しても良い。

【００６１】リンス処理後，ウェハＷをリンス処理する
ときよりも高速（例えば１５００ｒｐｍ程度）に回転さ
せてウェハＷをスピン乾燥させる。この場合，リンス乾
燥アーム５３により，ウェハＷ上面にＮ２ガスを供給す
る。また，下面供給路７５は，ウェハＷ下面にＮ２ガス
を供給する。このとき，アンダープレート６３の乾燥も
同時に行う。こうして，ウェハＷ両面をスピン乾燥させ
る。

【００６２】乾燥処理後，リンス乾燥アーム５３はリン
ス乾燥アーム格納部４４内に移動し，リンス乾燥アーム
格納部用シャッター４９が閉じる。次いで，基板洗浄ユ
ニット１２内からウェハＷを搬出する。即ち，基板洗浄
ユニット１２のユニットチャンバー用メカシャッター４
６が開き，また，アウターチャンバー４３のアウターチ
ャンバー用メカシャッター４７が開く。そして，ウエハ
搬送装置１８は，搬送アーム３４を装置内に進入させて
ウェハＷ下面を支持させる。次いで，搬送アーム３４を
上昇させてスピンチャック５９の支持ピンからウェハＷ
を離して受け取り，装置内から退出させる。この場合，
アンダープレート６３は退避位置に位置しているので，
搬入するときと同様にアンダープレート６３とスピンチ
ャック５９により支持されるウェハＷの位置との間に
は，十分な隙間が形成されることになり，搬送アーム３
４は，余裕をもってスピンチャック５９からウェハＷを
受け取ることができる。

【００６３】なお，薬液供給系アーム５０の洗浄は，薬
液供給系アーム５０が薬液アーム格納部４４内に格納さ
れているとき，薬液供給系アーム洗浄装置５６によって
適宜行うことができる。例えばウェハＷに対してＩＰＡ
（ｒｅｃ）を供給終了後，薬液供給系アーム５０は薬液
アーム格納部４４内に移動し，薬液アーム格納部用シャ
ッター４８が閉じる。薬液供給系アーム５０は所定の位
置に移動して，薬液供給系アーム洗浄装置５６によって
洗浄される。薬液供給系アーム５０の洗浄中は，薬液ア
ーム格納部用シャッター４８は閉じたまま薬液アーム格
納部４４の密閉状態を保ち，洗浄液雰囲気がユニットチ
ャンバー４２とアウターチャンバー４３に漏出すること
を防ぐ。したがって，アウターチャンバー４３内にウェ
ハＷが格納されていても，薬液供給系アーム５０の洗浄
をすることができる。例えば，リンス処理中に薬液供給
系アーム５０の洗浄を行えば，スループットを向上させ
ることができる。リンス乾燥アーム５３の洗浄は，リン
ス乾燥アーム５３がリンス乾燥アーム格納部４５内に格
納されているとき，リンス乾燥アーム洗浄装置５７によ
って適宜行うことができる。例えばウェハＷに対してＮ
２ガスを供給終了後，リンス乾燥アーム５３はリンス乾
燥アーム格納部４５内に移動し，リンス乾燥アーム格納
部用シャッター４９が閉じる。リンス乾燥アーム５３は
所定の位置に移動して，リンス乾燥アーム洗浄装置５７
によって洗浄される。リンス乾燥アーム５３の洗浄中
は，リンス乾燥アーム格納部用シャッター４９は閉じた
ままリンス乾燥アーム格納部４５の密閉状態を保ち，洗
浄液雰囲気がユニットチャンバー４２とアウターチャン
バー４３に漏出することを防ぐ。したがって，アウター
チャンバー４３内にウェハＷが格納されていても，リン
ス乾燥アーム５３の洗浄をすることができる。例えば，
薬液処理中にリンス乾燥アーム５３の洗浄を行えば，ス
ループットを向上させることができる。

【００６４】かかる基板処理装置１２によれば，薬液ア
ーム格納部用シャッター４８及びリンス乾燥アーム格納
部用シャッター４９によって，各供給ノズルを備えた薬
液供給系アーム５０及びリンス乾燥アーム５３が待機す
る格納部と，ウェハＷを処理するアウターチャンバー４
３の雰囲気を分離するので，待機中の各供給ノズルから
発生する雰囲気や，待機中の各供給ノズルを洗浄する際
に発生する洗浄液雰囲気が処理後のウェハＷに影響を及
ぼす心配がない。また，待機中の薬液供給系アーム５０
から発生する薬液雰囲気や，ウェハＷ処理中の薬液雰囲
気によって，リンス乾燥アーム５３が汚染される心配が
ない。

【００６５】以上，本発明の好適な実施の形態の一例を
示したが，本発明はここで説明した形態に限定されな
い。例えば図１５に示すように，ユニットチャンバー４
２上部にＦＦＵ１２２を設け，下部に排気機構１２３を
設けてもよい。この場合，アウターチャンバー４３内の
処理液雰囲気が漏出しても，ＦＦＵ１２２によって形成
されたダウンフローと排気機構１２３によってユニット
チャンバー４２から排出される。したがって処理後のウ
ェハＷを搬出させるとき，処理液雰囲気によってウェハ
Ｗが汚染される心配が少なく，処理液雰囲気をユニット
チャンバー４２外に漏出させる心配が少ない。また，例
えば薬液アーム格納部４４及びリンス乾燥アーム格納部
４５にそれぞれ排気機構を設けてもよい。

【００６６】図１６，１７に示すように，アウターチャ
ンバー４３の内壁に複数の整流板１３０を設けても良
い。スピンチャック５９又はトッププレート６０が回転
すると，アウターチャンバー４３の内壁に向かって気流
が発生する。このように複数の整流板１３０を設ける
と，整流板１３０が気流を下方へ向けるので，処理液又
は処理雰囲気がスムーズに下方に排出される。また同様
に，インナーカップ５８の内壁に複数の整流板１３１を
設けても良い。この場合も，インナーカップ５８の傾斜
部整流板１３１が気流を下方へ向けるので，処理液又は
処理雰囲気がスムーズに下方に排出される。

【００６７】図１８に示すように，アンダープレート６
３の中心に薬液やＩＰＡ，Ｎ２などの処理流体を供給可
能な下面供給路１４０を設け，アンダープレート６３の
中心及び周辺部の数箇所にＩＰＡや純水，Ｎ２などを供
給可能な下面供給路１４１を設けた構造としても良い。
例えば図１９に示すように，薬液やＩＰＡ，Ｎ２などを
吐出可能な吐出口１４２を，アンダープレート６３の中
央に配置し，ＩＰＡや純水，Ｎ２などを吐出可能な吐出
口１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃを，アンダープレート
６３の中央，中央から半径の１／３離れた位置，中央か
ら半径の２／３離れた位置などに適宜分散して配置した
構成としても良い。また，各吐出口１４３ａ，１４３
ｂ，１４３ｃからの吐出のタイミングを制御できるよう
に構成しても良い。そうすれば，各吐出口１４３ａ，１
４３ｂ，１４３ｃから，薬液や純水，ＩＰＡ，Ｎ２など
を時間をずらして徐々に吐出させていくことができる。
例えば，純水を吐出口１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃか
ら吐出する場合，アンダープレート６３の中央の吐出口
１４３ａから吐出される純水は，中央から半径の１／３
離れた位置に配置された４個の吐出口１４３ｂから吐出
される純水を，ウェハＷの外周方向へ押し流す。中央か
ら半径の１／３離れた位置に配置された４個の吐出口１
４３ｂから吐出される純水は，中央から半径の２／３離
れた位置に配置された吐出口１４３ｃから吐出される純
水を，ウェハＷの外周方向へ押し流す。このように，内
側に配置された吐出口から吐出した純水によって，外側
に配置された吐出口から吐出した純水を，ウェハＷの中
心から外周へ押し流すように制御することができる。従
って，ウェハＷを停止させたままでも，純水を効率良く
押し流すことができ，ウェハＷを回転させた場合と同様
の効果が享受できる。ウェハＷを回転させた場合は，さ
らに純水を効率良く押し流すことができ，ウェハＷをよ
り高速で回転させた場合と同様の効果が享受できる。こ
の場合，高速回転を実施できないような処理に適してい
る。

【００６８】また，例えば吐出口１４３ａ，１４３ｂ，
１４３ｃからＮ２を吐出する場合，最初に吐出口１４３
ａが吐出を始め，ウェハＷの中央の面を乾燥させる。吐
出口１４３ａによる乾燥処理を終えてから，中央から半
径の１／３離れた位置に配置された吐出口１４３ｂがＮ
２の吐出を始める。このとき，吐出口１４３ｂの内側の
位置まで乾燥処理を終えた時点で，吐出口１４３ｂから
Ｎ２の吐出を開始すれば，吐出口１４３ｂの外側に付着
している液滴が，中央の面に流れ込まないので，効率良
く乾燥処理を行うことができる。そして，吐出口１４３
ｂによる乾燥処理を終えてから，中央から半径の２／３
離れた位置に配置された吐出口１４３ｃがＮ２の吐出を
始める。このときも，吐出口１４３ｃの内側の位置まで
乾燥処理を終えた時点で，吐出口１４３ｃからＮ２の吐
出を開始すれば，吐出口１４３ａ，１４３ｂによって乾
燥させた面に，吐出口１４３ｃの外側に付着している液
滴が流れ込まないので，効率良く乾燥処理を行うことが
できる。従って，ウェハＷを停止させたままでも，効率
良く乾燥処理を行うことができ，ウェハＷを回転させた
場合と同様の効果が享受できる。ウェハＷを回転させた
場合は，さらに効率良く乾燥処理を行うことができ，ウ
ェハＷをより高速で回転させた場合と同様の効果が享受
できる。この場合，高速回転を実施できないような処理
に適している。

【００６９】本発明は洗浄液が供給される基板洗浄装置
に限定されず，その他の種々の処理液などを用いて洗浄
以外の他の処理を基板に対して施すものであっても良
い。また，基板は半導体ウェハに限らず，その他のＬＣ
Ｄ基板用ガラスやＣＤ基板，プリント基板，セラミック
基板などであっても良い。

【００７０】

【発明の効果】本発明の基板処理装置によれば，供給手
段が待機するエリアと，基板処理を行うエリアを分離す
ることができる。供給手段から処理液雰囲気または処理
ガスが拡散しても，その処理液雰囲気または処理ガス
は，供給手段格納部に格納されている他の供給手段を汚
染しない。また，本発明の基板処理方法によれば，供給
手段を洗浄することにより，清浄度の高い処理液を基板
に供給することが可能である。さらに，供給手段を洗浄
する洗浄液雰囲気が，アウターチャンバー内の基板に影
響を与えることを防止する。常に清浄度の高い処理液を
基板に供給することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄システムの平面図である。

【図２】洗浄システムの側面図である。

【図３】洗浄システムのウェハ受け渡しユニット，主ウ
ェハ搬送装置，加熱ユニット，冷却ユニットの概略配置
を示す断面図である。

【図４】本発明の実施の形態にかかる基板洗浄ユニット
の平面図である。

【図５】本発明の実施の形態にかかる洗浄システムの断
面図である。

【図６】アンダープレート及びアンダープレートシャフ
トの説明図である。

【図７】アンダープレートの平面図である。

【図８】アウターチャンバーの上部を拡大して示した縦
断面図である。

【図９】インナーカップ内の液滴をミストトラップに排
出する工程の説明図である。

【図１０】アウターチャンバー内の液滴をミストトラッ
プに排出する工程の説明図である。

【図１１】ＩＰＡ循環ユニット及び処理液循環ユニット
の説明図である。

【図１２】ウェハＷ両面に薬液を液盛りする工程の説明
図である。

【図１３】ウェハＷ両面を薬液洗浄する工程の説明図で
ある。

【図１４】ウェハＷ両面にＮ２を供給する工程の説明図
である。

【図１５】本発明の実施の形態にかかる基板洗浄ユニッ
トにおいて，ＦＦＵと排気機構を設けた場合の説明図で
ある。

【図１６】アウターチャンバー及びインナーカップの内
壁に整流板を設けた場合の縦断面図である。

【図１７】アウターチャンバー及びインナーカップの内
壁に整流板を設けた場合の説明図である。

【図１８】アンダープレート及びアンダープレートシャ
フトの変形例を示す説明図である。

【図１９】アンダープレートの変形例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

Ｃ キャリアＣ Ｗ ウエハ １ 洗浄システム ２ 洗浄処理部 ３ 搬入出部 ４ イン・アウトポート ５ ウェハ搬送部 ７ ウエハ搬送装置 １１ 取出収納アーム １２，１３，１４，１５ 基板洗浄ユニット １８ 主ウエハ搬送装置 ３４，３５，３６ 搬送アーム ４２ ユニットチャンバー ４３ アウターチャンバー ４４ 薬液アーム格納部 ４５ リンス乾燥アーム格納部 ４６ ユニットチャンバー用メカシャッター ４６’ 開口 ４７ アウターチャンバー用メカシャッター ４７’ 開口 ４８ 薬液アーム格納部用シャッター ４８’開口 ４９ リンス乾燥アーム格納部用シャッター ４９’開口 ５０ 薬液供給系アーム ５３ リンス乾燥アーム ５６ 薬液供給系アーム洗浄装置 ５７ リンス乾燥アーム洗浄装置 ５８ インナーカップ ５９ スピンチャック ６０ トッププレート ６１ チャック本体 ６３ アンダープレート ８６ Ｎ２ガス供給手段 ８７ インナーカップ排出管 ８９ インナーカップミストトラップ ９０ インナーカップミストトラップ排気管 ９２ インナーカップ排液回収ライン ９３ アウターチャンバー排出管 ９４ アウターチャンバーミストトラップ ９５ アウターチャンバーミストトラップ排気管 ９６ アウターチャンバー排液回収ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 FA21 FA30 HA01 2H090 JC19 3B201 AA01 AB01 AB08 AB23 AB33 AB42 AB44 BB21 BB92 BB93 BB95 BB98 CA03 CC01 CC12 CD11 CD22 CD33

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持する保持手段と，前記保持手
   段に保持された基板に対し処理液または処理ガスを供給
   する供給手段を備えた基板処理装置において，前記保持
   手段を囲むアウターチャンバーを設け，前記アウターチ
   ャンバーの外部に前記供給手段を設け，前記供給手段が
   出入する開閉自在な開口を前記アウターチャンバーに設
   けたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 基板を保持する保持手段と，前記保持手
   段に保持された基板に対し処理液または処理ガスを供給
   する複数の供給手段を備えた基板処理装置において，前
   記複数の供給手段を各々密閉して格納する複数の供給手
   段格納部を設け，前記供給手段が出入する開閉自在な開
   口を前記複数の供給手段格納部に各々設けたことを特徴
   とする基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記保持手段を囲むアウターチャンバー
   を設けたことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記保持手段を囲むインナーカップを前
   記アウターチャンバーの内部に設けたことを特徴とす
   る，請求項１または３に記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記保持手段により保持された基板上面
   に近接した処理位置と前記保持手段により保持された基
   板上面から離れた位置との間で相対的に移動するトップ
   プレートを備えたことを特徴とする，請求項１〜４のい
   ずれかに記載の基板処理装置。
6. 【請求項６】 前記保持手段により保持された基板下面
   に近接した処理位置と前記保持手段により保持された基
   板下面から離れた位置との間で相対的に移動するアンダ
   ープレートを備えたことを特徴とする，請求項１〜５の
   いずれかに記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】 前記保持手段と前記供給手段を囲むユニ
   ットチャンバーを設けたことを特徴とする，請求項１〜
   ６に記載の基板処理装置。
8. 【請求項８】 アウターチャンバーの内部に保持された
   基板に供給手段によって処理液または処理ガスを供給し
   て基板を処理する方法であって，前記アウターチャンバ
   ーの外部に前記供給手段を移動させ，前記アウターチャ
   ンバー内部の雰囲気と隔離した状態で前記供給手段を洗
   浄することを特徴とする基板処理方法。
9. 【請求項９】 前記供給手段を供給手段格納部の内部に
   格納して洗浄することを特徴とする，請求項８に記載の
   基板処理方法。
10. 【請求項１０】 前記供給手段の洗浄中に，アウターチ
    ャンバーの内部において他の工程が行われることを特徴
    とする，請求項８または９に記載の基板処理方法。