JP3343845B2 - 処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハやＬ
ＣＤ基板等の被処理体を処理液に浸漬して洗浄処理など
を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、「ウェハ」という）表面
のパーティクル、有機汚染物等のコンタミネーションを
除去するために洗浄システムが使用されている。その中
でもウェハを処理槽内にて洗浄液に浸漬して洗浄するウ
エット型の洗浄システムは、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】このウエット型の洗浄システムは、連続バ
ッチ処理を可能とするため、例えば２５枚のウェハをキ
ャリア単位で装置内にロードするローダと、このローダ
によってロードされたキャリア２個分の５０枚のウェハ
を一括して搬送する搬送手段と、この搬送手段によって
搬送される５０枚のウェハを処理液中に浸漬して洗浄
し、更に乾燥するように配列された各処理槽を備えてお
り、さらに各処理槽によって洗浄、乾燥されたウェハを
アンロードするアンローダも備えている。このウエット
型の洗浄システムの各処理槽では、各種の処理液を用い
ることにより、アンモニア処理、フッ酸処理、硫酸処
理、塩酸処理などの薬液処理と、純水などによる水洗処
理とを交互に行い、更に最終的に、乾燥処理を行ってい
る。

【０００４】また、ウェハを洗浄液中に浸漬して洗浄す
る各処理槽内においては、槽上部から取り出した処理液
を処理槽底部の循環ノズルから吐き出すことにより、処
理液を循環させている。このように処理槽内において処
理液を循環させて、ウェハ表面に処理液を常に流通させ
ることにより、洗浄処理の効率化を図り、処理時間を短
縮させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なウェハの各洗浄を行う処理槽に充填された薬液やリン
ス液などの処理液中には、空気の泡が混入していないこ
とが重要である。処理槽内の処理液中に空気が泡となっ
て混入していると、その泡がウェハの表面に付着する恐
れがあり、そのように泡が付着した箇所については処理
液による洗浄ができなくなってしまう。その結果、ウェ
ハへのパーティクルの付着、エッチングの均一性不良と
いった問題を引き起こし、半導体デバイスの製造におけ
る歩留まり低下の原因となる。しかし、特に処理液とし
てフッ酸などを使用したした場合は、処理液中に空気の
泡が混入しやすく、洗浄不良を生ずる恐れがある。

【０００６】処理液中へ泡が混入する要因としては、次
の二つが主に考えられる。先ず一つは、処理槽に処理液
を充填する際に処理液の液面近傍に発生した泡が処理槽
の内壁やウェハを支持するためのボートなどに付着して
処理液中へ泡が残ることによるものである。即ち、搬送
装置によってウェハを処理槽に搬入する前に、処理槽に
は充填ノズルから予め薬液が充填されるが、この充填を
行っている最中に処理液の液面近傍に泡が発生する。ま
た、処理槽に充填した薬液を数バッチ毎に交換している
が、この交換のために新しい処理液を充填ノズルから処
理槽に充填している最中に処理液の液面近傍において泡
が発生する。そして、この泡は処理槽の内壁やウェハを
支持するためのボートなどに付着して処理液中へ残る場
合がある。こうして処理液中へ残った泡は、ウェハを処
理槽内に搬入した際の振動などによって処理槽内壁など
から剥離して浮上し、その浮上の途中でウェハの表面に
付着する可能性がある。

【０００７】もう一つの要因は、処理槽底部の循環ノズ
ルから処理液を吐き出して循環を開始した際に、循環ノ
ズル内に残っている空気が始めに吐き出されることによ
るものである。即ち、充填ノズルから処理液を処理槽内
に充填する前は循環ノズルは空気中に曝された状態とな
っており、循環ノズル内部に入り込んだ空気が処理液を
充填した後においても循環ノズル内部に残った状態とな
ってしまう。また、処理槽内の処理液を新しいものに交
換する場合、最初に処理槽内の古い処理液を全部排出し
た後、次の新しい処理液が処理槽内に充填される。この
場合も、古い処理液を排出した際に処理槽底部の循環ノ
ズルが空気中に曝されるため、循環ノズル内部に空気が
入り込んだ状態となる。このように循環ノズル内部に入
り込んだ空気は、新しい処理液を処理槽内に充填した場
合にも循環ノズル内部に残った状態となってしまう。そ
して、このように循環ノズル内部に空気が残った状態で
処理液の循環を開始すると、循環の開始当初では循環ノ
ズル内に残っていた空気が始めに吐き出されることにな
る。このように循環ノズルから吐き出された空気は泡と
なって処理槽内を浮上し、その浮上の途中でウェハの表
面に付着する可能性がある。

【０００８】本発明の目的は、ウェハの如き被処理体を
処理液中に浸漬させて処理を行う処理槽において、処理
液中への空気の泡の混入を防止する手段を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、被処理体を収納する処理槽と、該処理槽
に処理液を充填する充填ノズルとを備える処理装置にお
いて、前記充填ノズルの吐き出し口を処理槽の側壁に接
触させて配置すると共に、該吐き出し口の先端面の高さ
が処理槽の側壁から離れるに従って次第に高くなるよう
に形成したことを特徴とする。この処理装置において、
前記充填ノズルの吐き出し口の先端面の高さが処理槽の
側壁から離れるに従って次第に高くなる傾斜面に形成す
ることができる。

【００１０】また本発明は、被処理体を収納して処理液
中に浸漬させる処理槽と、該処理槽から取り出した処理
液を処理槽の底部にて吐き出す循環ノズルとを備える処
理装置において、前記循環ノズル内の空気を処理槽外に
排出させる排気回路を設け、前記処理槽は内槽と外槽を
備え、前記排気回路は、循環ノズル内から空気と一緒に
入り込んだ処理液を外槽に戻すように構成されているこ
とを特徴とする。

【００１１】前記排気回路の直径が、前記循環ノズルの
周面に穿設された処理液を吐き出すための吐き出し孔の
直径よりも大きいことが好ましい。また、前記処理槽は
内槽と外槽を備え、外槽内の処理液を内槽の底部に配置
された循環ノズルに供給することにより処理液を循環さ
せる循環回路を備えることが好ましい。また、前記循環
回路に設けられたフィルタ内に溜まるエアを抜き取るた
めのエア抜き回路を接続し、フィルタ内からエアと一緒
にエア抜き回路に入り込んだ処理液を外槽に戻すように
構成することが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を、被処理体の一例としてのウェハＷを洗浄するため
の洗浄システム１に基づいて説明する。図１は、洗浄シ
ステム１の斜視図である。

【００１３】この洗浄システム１は、洗浄前のウェハＷ
をキャリアＣから取り出す搬入・取出部２と、その複数
枚数の（例えば５０枚の）ウェハＷをバッチ式に洗浄、
乾燥する洗浄乾燥処理部３と、そのウェハＷをキャリア
Ｃに装填して搬出する装填・搬出部４の三つの箇所に大
別できる。

【００１４】搬入・取出部２には、洗浄前のウェハＷを
例えば２５枚収納可能なキャリアＣを搬入して載置させ
る搬入部５と、そのキャリアＣからウェハＷを取り出し
て整列させる取出部６が隣接して配置されており、更
に、キャリアＣを搬入部５から取出部６へ一度に適宜数
（例えば２個）ずつ移送するための移送装置７が設けら
れている。

【００１５】この実施の形態では、洗浄乾燥処理部３に
は、搬入・取出部２側から装填・搬出部４側の順に、搬
送装置３０のウェハチャック３６を洗浄および乾燥する
ための処理槽１１、洗浄液を用いてウェハＷを洗浄する
処理槽１２、この処理槽１２で洗浄されたウェハＷをリ
ンス洗浄する処理槽１３、１４、前記処理槽１２の洗浄
液とは異なる洗浄液を用いてウェハＷを洗浄する処理槽
１５、この処理槽１５で洗浄されたウェハＷをリンス洗
浄する処理槽１６、１７、搬送装置３２のウェハチャッ
ク３８を洗浄および乾燥するための処理槽１８および各
処理槽１１〜１７で洗浄されたウェハ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処理槽
１９が配置される。

【００１６】但し、各処理槽１１〜１９の配列、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、場合によってはある処理槽を省略し
たり、逆に他の処理槽を付加してもよい。但し、ウェハ
Ｗの乾燥を行う処理槽１９は最も最後に配置されるのが
一般的である。

【００１７】装填・搬出部４には、搬入・取出部２の取
出部６と同様の構成の装填部２０、搬入部５と同様の構
成の搬出部２１および移送装置７と同様の構成の移送装
置（図示せず）が設けられる。

【００１８】洗浄乾燥処理部３の前面側（図１における
手前側）には、搬入・取出部２側から装填・搬出部４側
の順に、三つの搬送装置３０、３１、３２が配列されて
おり、これら各搬送装置３０、３１、３２は、何れもガ
イド３３に沿って洗浄システム１の長手方向にスライド
移動自在に構成されている。各搬送装置３０、３１、３
２は、それぞれウェハチャック３６、３７、３８を備
え、各搬送装置３０、３１、３２はそのウェハチャック
３６、３７、３８によって所定枚数のウェハＷ（例えば
キャリアＣ二個分の５０枚のウェハＷ）を一括して把持
することが可能である。

【００１９】これらの内、搬入・取出部２側に位置する
搬送装置３０はウェハチャック３６でウェハＷを保持し
てガイド３３に沿ってスライド移動して、搬入・取出部
２の取出部６から取り出したウェハＷを処理槽１２、１
３、１４の順に一括して搬送する。また、中央に位置す
る搬送装置３１はウェハチャック３７でウェハＷを保持
してガイド３３に沿ってスライド移動して、処理槽１
４、１５、１６、１７の順にウェハＷを一括して搬送す
る。また、装填・搬出部４側に位置する搬送装置３２は
ウェハチャック３８でウェハＷを保持してガイド３３に
沿ってスライド移動して、処理槽１７、処理槽１９の順
にウェハＷを一括して搬送し、更に処理槽１９から装填
・搬出部４の搬出部２０にウェハＷを一括して搬送す
る。

【００２０】ここで搬送装置３０、３１、３２は何れも
同様の構成を備えているので、取出部６および処理槽１
２、１３、１４の間でウェハＷを搬送する搬送装置３０
を例にして説明すると、搬送装置３０のウェハチャック
３６は、図２に示すように、例えばキャリアＣ二つ分と
しての５０枚のウェハＷを一括して把持する左右一対の
把持部材４１ａ、４１ｂを備えている。

【００２１】把持部材４１ａ、４１ｂは左右対称形であ
り、これら各把持部材４１ａ、４１ｂは各々対応する回
動軸４２ａ、４２ｂによって、搬送装置３０における支
持部４３に支持され、開脚、閉脚自在に構成されてい
る。この支持部４３は、駆動機構４４によって上下方向
（Ｚ方向）に移動し、ウェハチャック３６自体は支持部
４３に内蔵された駆動機構（図示せず）によって前後方
向（Ｙ方向）に移動自在に構成されている。また駆動機
構４４自体は、図１に示した搬入・取出部２、洗浄乾燥
処理部３および装填・搬出部４の長手方向（Ｘ方向）に
沿って移動自在な搬送ベース４５の上部に設けられてい
る。そして支持部４３内に設けられたモータなどの駆動
体（図示せず）によって、回動軸４２ａ、４２ｂは、図
２中の往復回動矢印θに示されたように、往復回動自在
となるように構成されている。また支持部４３自体も水
平面内においてその角度を微調整できるように構成され
ている。

【００２２】回動軸４２ａ、４２ｂには、支柱４６ａ、
４６ａ、４６ｂ、４６ｂの各上端部が固着され、これら
支柱４６ａ、４６ａの下端部間および支柱４６ｂ、４６
ｂの下端部間には上下２段に把持棒４７ａ、４７ｂ、４
８ａ、４８ｂがそれぞれ平行に渡されている。各把持棒
４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂの表面には、ウェハＷ
の周縁部が挿入される把持溝が例えば５０本形成されて
いる。それら把持溝同士の間隔（溝ピッチ）は何れも前
後方向（Ｙ方向）に等しくなるように所定の距離に配置
されている。そして各支柱４６ａ、４６ｂは、回転軸４
２ａ、４２ｂの回転操作に従って、その把持棒４７ａ、
４７ｂ、４８ａ、４８ｂにてウェハＷを把持し、上下方
向（Ｚ方向）および長手方向（Ｘ方向）の所望の位置に
移載することが可能なように構成されている。

【００２３】なお、その他の搬送装置３１、３２および
そのウェハチャック３７、３８も前記した搬送装置３
０、ウェハチャック３６と同一の構成を有しており、上
記と同様に、例えば５０枚のウェハＷを一括して把持
し、搬送する。

【００２４】また、各処理槽１２〜１７の底部には、各
処理槽内でウェハＷを保持するための保持具となるボー
ト５１がそれぞれ設置されている。ここで、図２を基に
して処理槽１２に設置されているボート５１について代
表して説明すると、このボート５１は、処理槽１３内に
垂設された支持体５２、５２’の下端に渡って水平に取
り付けられた三本の平行な保持棒５３、５４、５５を備
えている。これら保持棒５３、５４、５５の内、中央の
保持棒５４の高さが最も低く、左右の保持棒５３、５５
は保持棒５４を中心に対称の位置に、かつ、保持棒５４
よりも高い位置に配置されている。これら保持棒５３、
保持棒５４、および保持棒５５の上面には、保持溝が例
えばそれぞれ５０本ずつ形成されている。これらの保持
溝同士の間隔（溝ピッチ）も何れも前後方向（Ｙ方向）
に等しくなるように所定の距離に配置されている。

【００２５】そして、前述のウェハチャック３６によっ
て一括して把持された５０枚のウェハＷは、搬送装置３
０の駆動機構４４による支持部４３の下降に伴って処理
槽１２内に挿入され、５０枚のウェハＷの下端がボート
５１の保持棒５３、５４、５５の保持溝にそれぞれ嵌入
すると、搬送装置３０の駆動機構４４による支持部４３
の下降が停止するように構成されている。こうして、５
０枚のウェハＷはボート５１の保持棒５３、５４、５５
の保持溝によって一括して保持された状態となり、その
後、ウェハチャック３６は回動軸４２ａ、４２ｂの回動
により把持部材４１ａ、４１ｂによるウェハＷの把持状
態を開放し、搬送装置３０の駆動機構４４による支持部
４３の上昇に伴ってウェハチャック３６は処理槽１２の
上方に退避するようになっている。

【００２６】そして、処理槽１２における所定の処理が
終了すると、再び搬送装置３０の駆動機構４４による支
持部４３の下降に伴ってウェハチャック３６が処理槽１
２内に挿入され、回動軸４２ａ、４２ｂの回動により把
持部材４１ａ、４１ｂが閉じられてボート５１の保持棒
５３、５４、５５上に保持された５０枚のウェハＷを一
括して把持するようになっている。その後、支持部２３
が上昇することによってウェハチャック３６が処理槽１
２内から上方に退避し、それに伴って５０枚のウェハＷ
は一括して処理槽１２から取り出され、次の処理槽１３
に搬送される。

【００２７】なお、処理槽１２以外の各処理槽１３〜１
７にも、以上に説明したボート５１と同じものが設置さ
れており、上記と同様に、各処理槽１３〜１７において
も、５０枚のウェハＷを一括して保持できるように構成
されている。

【００２８】次に、図３〜７を参照しながら、本発明の
実施の形態にかかる処理装置の構造について、洗浄液と
してフッ酸を用いた洗浄を行う処理槽１２を例に挙げて
説明する。

【００２９】図３に示すように、この処理槽１２は、被
処理体としてのウェハＷを収納するのに充分な大きさを
有する箱形の内槽６０と、この内槽６０の上端からオー
バーフローする処理液を受けとめる外槽６１とから構成
されている。この図３では省略しているが、内槽６０内
には、上述のように搬送装置３０のウェハチャック３６
によって処理槽１２内に搬入されたウェハＷを例えば５
０枚垂直に保持するボート５１が配置されている。

【００３０】内槽６０の上面は開口しており、その開口
部からは内槽６０内に処理液としてのフッ酸を充填する
ための充填ノズル６２が挿入されている。図４に拡大し
て示すように、この充填ノズル６２の吐き出し口６３を
内槽６０の内側壁６０ａに接触させて配置している。ま
た、充填ノズル６２の吐き出し口６３の先端面６３’の
高さが、内槽６０の内側壁６０ａから離れるに従って次
第に高くなるように、傾斜面に形成している。

【００３１】内槽６０の底部には、後述するように外槽
６１から取り出した処理液を内槽６０の底部にて再び吐
き出して処理液を循環させる一対の循環ノズル６５が、
平行に配置されている。図５に拡大して示すように、こ
の実施の形態の循環ノズル６５は中空の円筒形状を有し
ており、その周面には処理液を吐き出すための複数の吐
き出し孔６６が穿設されている。図６に示すように、こ
の循環ノズル６５から処理液を吐き出すことによって、
内槽６０内においてボート５１の保持棒５３、５４、５
５上に保持されたウェハＷの表面に処理液を流通させる
ことができる。また、この循環によって内槽６０の上方
から溢れ出た処理液を外槽６１に受け止めるようになっ
ている。

【００３２】図７に示すように、内槽６０の底面には、
弁７０を備えるドレン回路７１が接続されている。この
弁７０を開くことにより、内槽６０内の処理液をドレン
回路７１から系外に排出することができる。

【００３３】外槽６１の底面には、回路７２が接続され
ており、上述のように内槽６０の上方から溢れ出て外槽
６１に受け止められた処理液が、この回路７２からドレ
イン回路７３と循環回路７４の何れか一方に選択的に流
れるようになっている。即ち、ドレイン回路７３には弁
７５が設けられており、この弁７５を開くことにより、
外槽６１内の処理液を回路７２およびドレン回路７３を
経て系外に排出することができる。一方、循環回路７４
にはポンプ８０、ダンパ８１、フィルタ８２、温調器８
３が流れの順に設けられており、循環回路７４の最も下
流側は、先に説明した円筒形状をなす循環ノズル６５の
一端面に接続されている。そして、ポンプ８０を稼働す
ることにより、外槽６１内の処理液を回路７２および循
環回路７４を経て循環ノズル６５に供給することによ
り、処理槽１２内の処理液を循環させ、ボート５１によ
って内槽６０内に保持しているウェハＷの表面に処理液
を流通させることができるように構成されている。な
お、このように循環回路７４を流れる間に、フィルタ８
２で処理液の浄化が行われ、温調器８３で処理液の温度
が適温に調整されるようになっている。また、特に処理
液中に過酸化水素水などを含んでいる場合は、フィルタ
８２内にエアが溜まることにより、濾過面積の減少に伴
って濾過効率が低下する心配があるので、フィルタ８２
の上部には、フィルタ８２内部に溜まったエアを抜き取
るためのエア抜き回路７６が接続してある。このエア抜
き回路７６には、フィルタ８２内からエアと一緒に濾過
前の処理液が入り込む可能性があるので、そのような処
理液を外槽６１に再び戻すようにエア抜き回路７６を構
成している。

【００３４】円筒形状をなす循環ノズル６５の他端面
（先に説明した循環回路７４が接続されている端面と反
対の端面）には、循環ノズル６５内の空気を処理槽１２
外に排出させる排気回路７７が接続されている。この排
気回路７７の直径は、先に説明した循環ノズル６５周面
に穿設された吐き出し孔６６の直径よりも十分に大きく
形成されている。例えば、吐き出し孔６６の直径は約１
ｍｍ程度以下に形成することにより、循環ノズル６５内
の空気が気泡となって吐き出し孔６６から噴出すること
を妨げている。一方、排気回路７７の直径は数ｍｍ程度
の大きさに形成することにより、循環ノズル６５内の空
気を吐き出し孔６６から噴出させることなく排気回路７
７内に流し出すように構成している。排気回路７７の途
中には弁７８が設けてあり、また図示の例では、排気回
路７７の先端を外槽６１の上方にて開口させることによ
り、循環ノズル６５内から空気と一緒に処理液が入り込
んだ場合に、その処理液を外槽６１に再び戻すように構
成している。

【００３５】さて、以上のように構成された洗浄システ
ム１におけるウェハＷの処理工程を説明すると、先ず、
図示しない搬送ロボットの如き適当な搬送手段により、
キャリアＣが搬入・取出部２の搬入部５に載置される。
このキャリアＣにはまだ洗浄されていないウェハＷが、
例えば２５枚の如き所定枚数装填されている。そして、
載置部５に載置されたキャリアＣは移送装置７によって
整列部６へ移送され、例えばキャリアＣ二個分の５０枚
のウェハＷがオリフラ合わせされた状態で整列部６に整
列して、後続の洗浄処理を待機する。

【００３６】こうして搬入・取出部２の取出部６におい
て整列されたウェハＷは、次に、既に洗浄乾燥処理部３
の処理槽１１において洗浄および乾燥処理された搬送装
置３０のウェハチャック３６によって整列状態を維持し
たまま一括して把持され、各処理部１２、１３、１４へ
と搬送されて、そこでウェハＷは洗浄液中に浸漬されて
順次洗浄処理されていく。

【００３７】ここで、洗浄液としてフッ酸を用いた洗浄
を行う処理槽１２を例に挙げて洗浄工程を説明すると、
処理槽１２の内槽６０には、搬送装置３０のウェハチャ
ック３６によってウェハＷが搬送される前に、処理液と
してのフッ酸が充填ノズル６２から充填される。この充
填に際しては、先に説明したように、充填ノズル６２の
吐き出し口６３が内槽６０の内側壁６０ａに接触させて
配置してあり、また、充填ノズル６２の吐き出し口６３
の先端面６３’の高さが、内槽６０の内側壁６０ａから
離れるに従って次第に高くなるように傾斜面に形成して
あるので、充填ノズル６２から吐き出された処理液が内
槽６０の内側壁６０ａに添って円滑に流れることとな
り、泡の発生が抑制される。そして、この充填を継続し
て行うことにより内槽６０内から処理液が溢れ出て外槽
６１にまで処理液が充填された状態になると、充填ノズ
ル６２からの処理液の充填は一旦終了する。そして、図
２で説明した搬送装置３０のウェハチャック３６で把持
された５０枚のウェハＷが一括して下降し、処理槽１２
の内槽６０内に搬入される。こうして５０枚のウェハＷ
を内槽６０内のボート５１上に整列状態で受け渡した
後、ウェハチャック３６はウェハＷの把持状態を開放
し、更に、ウェハチャック３６は処理槽１２の上方に退
避する。

【００３８】このウェハＷの搬入が終了すると、図７で
説明したポンプ８０の稼働が開始する。これにより外槽
６１内の処理液が回路７２および循環回路７４を経て循
環ノズル６５に供給され始めるが、この循環ノズル６５
への処理液の供給し始めの、まだ循環ノズル６５内に空
気が残っている時期においては、図７で説明した排気回
路７７の弁７８を開放し、排気回路７７を大気圧に開放
しておく。先にも述べたように、排気回路７７の直径は
循環ノズル６５周面の吐き出し孔６６の直径よりも十分
に大きく、例えば吐き出し孔６６の直径が約１ｍｍ程度
以下であるのに対して排気回路７７の直径は数ｍｍ程度
の大きさであるので、循環ノズル６５に処理液を供給し
た際に、循環ノズル６５内に残っている空気は、吐き出
し孔６６から気泡となって噴出することがなく、大気圧
に開放されている排気回路７７に円滑に流れ出ることと
なる。従って、吐き出し孔６６から空気が気泡となって
噴出することを防ぐことができる。

【００３９】こうして、循環ノズル６５から処理液を吐
き出す前に循環ノズル６５内に残っている空気を排気回
路７７から十分に排出させた後、弁７８を閉じ、循環ノ
ズル６５周面の吐き出し孔６６から処理液を吐き出すこ
とによって、内槽６０内においてボート５１上に保持さ
れているウェハＷの表面に処理液を循環させて供給す
る。そして、この循環によって内槽６０の上方から溢れ
出た処理液を外槽６１に受け止め、その処理液を再び回
路７２および循環回路７４を経て循環ノズル６５に供給
する。なお、排気回路７７の先端を外槽６１の上方に開
口させているので、循環ノズル６５から排気回路７７内
に多少の処理液が入り込んだとしても、その処理液を外
槽６１に戻すことができるので、循環ノズル６５内に残
っている空気を排気回路７７に十分に追い出してから弁
７８を閉じて、処理液の循環を開始すればよい。

【００４０】こうして、例えば所定の時間が経過するこ
とによって処理槽１２における洗浄が終了すると、搬送
装置３０のウェハチャック３６が処理槽１２の内槽６０
内に下降し、ボート５１上に保持された５０枚のウェハ
Ｗを一括して把持して上昇する。そして、５０枚のウェ
ハＷを一括して処理槽１２の内槽６０内から取り出し、
次の処理槽１３に搬送する。処理槽１３に搬入された５
０枚のウェハＷは、同様に槽底部より循環供給される純
水によってリンス洗浄される。更に、処理槽１３でのリ
ンス洗浄が終了したウェハＷは、同様に搬送装置３０の
ウェハチャック３６で次の処理槽１４に搬送され、再び
リンス洗浄される。こうして、フッ酸による洗浄を終了
したウェハＷは、処理槽１４底部のボート上にて後続の
処理槽１５〜１７における他の処理液による洗浄を待機
する。そして、次のウェハ搬送装置３１が処理槽１４底
部のボート上にて待機しているウェハＷを取り出して、
各処理槽１４〜１７に搬送する。そして、先と同様の工
程に従う所定の洗浄処理後に、ウェハＷは、処理槽１７
底部のボート上にて後続の処理槽１９における乾燥処理
を待機する。以下、乾燥処理槽１９にてＩＰＡによる蒸
気乾燥処理を行った後、装填・搬出部４を介してウェハ
ＷがキャリアＣ単位で装置外に搬出される。

【００４１】一方、以上のような処理液を用いた洗浄を
良好に行うためには、各処理槽１２〜１７内の処理液が
常に新鮮な状態であることが必要である。そこで、各処
理槽１２〜１７の処理液を数バッチ毎に新しい処理液に
交換する作業が行われる。この交換作業を処理槽１２に
ついて説明すると、先ず、図７で説明した弁７０を開
き、内槽６０内の処理液をドレン回路７１から系外に排
出する。また、弁７５を開くことにより、外槽６１内の
処理液を回路７２およびドレン回路７３を経て系外に排
出する。

【００４２】こうして、処理槽１２の内槽６０および外
槽６１からの古い処理液の排出を終了した後、弁７０、
７５を閉じる。そして、新しい処理液が充填ノズル６２
から内槽６０内に充填される。なお、この充填に際して
も同様に充填ノズル６２から吐き出した処理液を内槽６
０の内側壁６０ａに添って円滑に流すことによって、泡
の発生を抑制することができる。そして、内槽６０内か
ら処理液が溢れ出て外槽６１にまで処理液が充填された
状態となると、充填ノズル６２からの処理液の供給が停
止し、次のウェハＷの搬入を待機する状態となる。

【００４３】また、次のウェハＷが搬入された場合は、
先と同様に図７で説明したポンプ８０の稼働が開始し、
外槽６１内の処理液が回路７２および循環回路７４を経
て循環ノズル６５に供給され始めるが、この場合も同様
に、循環ノズル６５から処理液を吐き出す前に、図７で
説明した排気回路７７の弁７８を開放して循環ノズル６
５内に残っている空気を処理槽外に排出させる。そし
て、循環ノズル６５内に残っている空気を排気回路７７
から十分に排出させた後、弁７８を閉じて循環ノズル６
５周面の吐き出し孔６６からの処理液の吐き出しを開始
する。

【００４４】かくして、以上の操作を行って処理槽１２
の内槽６０内における処理液中への空気の混入を防ぐこ
とにより、洗浄不良を減少させることができ、半導体デ
バイスの製造における歩留まりを向上させることが可能
となる。なお、処理液としてフッ酸を用いた洗浄を行う
処理槽１２について主たる説明を行ったが、本発明は、
例えば他の洗浄処理等を行う洗浄槽１３〜１７、その他
の各種処理液を用いて処理を行う方法や装置に適応させ
ることが可能である。

【００４５】

【実施例】次に、本発明の効果を確認すべく、処理槽１
２の内槽６０内へ処理液を充填する充填ノズルについて
実験を行った。以下にその結果を示す。

【００４６】先ず、図８〜１０に示すものは、何れも比
較例である。即ち、図８の充填ノズル９０は、処理槽１
２の内槽６０の開口部にて吐き出しを行うように配置し
た。図９の充填ノズル９１は、処理槽１２の内槽６０内
壁面から少し離した位置で吐き出しを行うように配置し
た。この充填ノズル９１の吐き出し口の先端面は平面形
状である。図１０の充填ノズル９２は、先端部を処理槽
１２の内槽６０内方向に直角に折り曲げ、内槽６０内方
向に向けて吐き出しを行うようにした。

【００４７】一方、図１１に示すものは、本発明の実施
例である。この充填ノズル９３の吐き出し口は処理槽１
２の内槽６０の側壁に接触させて配置し、吐き出し口の
先端面の高さは内槽６０の側壁から離れるに従って次第
に高くなるように形成した。

【００４８】なお、図８〜１１の何れの場合も処理槽１
２の内槽６０内にボート５１を設置して実験した。ま
た、処理槽１２の内槽６０内へ充填する処理液として、
容量比で４９％フッ酸溶液：水が１：１９の希フッ酸溶
液を用い、該処理液を各充填ノズル９０〜９３によって
充填した際に、内槽６０内に付着する泡を目視によって
観察した。充填流量は８リットル／ｍｉｎである。

【００４９】その結果、図８に示した充填ノズル９０か
ら処理液を充填した場合は、内槽６０壁面とボート５１
側面に多くの泡が付着した。また、図９に示した充填ノ
ズル９１から処理液を充填した場合は、内槽６０壁面に
付着する泡はほとんどなくなったが、ボート５１側面に
は若干の泡の付着が認められた。また、図１０に示した
充填ノズル９１から処理液を充填した場合は、内槽６０
壁面に付着する泡はほとんどなくなったが、ボート５１
側面には多くの泡の付着が認められた。

【００５０】これに対して、図１１に示した実施例の充
填ノズル９３から処理液を充填した場合は、内槽６０壁
面とボート５１側面の何れにも泡が殆ど付着しなかっ
た。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、処理液中への空気の混
入を防ぐことにより、洗浄処理などの処理不良を大幅に
減少させることが可能となる。従って、本発明によれば
被処理体の処理を円滑に行うことができ、例えば、半導
体デバイスの製造における歩留まりを向上させることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄システム１の斜視図である。

【図２】搬送装置の一例を拡大して示す斜視図である。

【図３】処理槽の一例を概略的に示す斜視図である。

【図４】充填ノズルの拡大縦断面図である。

【図５】循環ノズルの斜視図である。

【図６】処理槽の縦断面図である。

【図７】処理槽の配管図である。

【図８】充填ノズルの比較例の説明図である。

【図９】充填ノズルの比較例の説明図である。

【図１０】充填ノズルの比較例の説明図である。

【図１１】充填ノズルの実施例の説明図である。

【符号の説明】

Ｗ ウェハ １２ 処理槽 ６０ 内槽 ６１ 外槽 ６２ 充填ノズル ６３ 吐き出し口 ６５ 循環ノズル ７７ 排気回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−86223（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−267920（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−49284（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−71513（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 3/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体を収納する処理槽と、該処理槽
   に処理液を充填する充填ノズルとを備える処理装置にお
   いて、 前記充填ノズルの吐き出し口を処理槽の側壁に接触させ
   て配置すると共に、該吐き出し口の先端面の高さが処理
   槽の側壁から離れるに従って次第に高くなるように形成
   したことを特徴とする処理装置。
2. 【請求項２】 被処理体を収納して処理液中に浸漬させ
   る処理槽と、該処理槽から取り出した処理液を処理槽の
   底部にて吐き出す循環ノズルとを備える処理装置におい
   て、 前記循環ノズル内の空気を処理槽外に排出させる排気回
   路を設け、 前記処理槽は内槽と外槽を備え、前記排気回路は、循環
   ノズル内から空気と一緒に入り込んだ処理液を外槽に戻
   すように構成されていることを特徴とする処理装置。
3. 【請求項３】 前記排気回路の直径が、前記循環ノズル
   の周面に穿設された処理液を吐き出すための吐き出し孔
   の直径よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の
   処理装置。
4. 【請求項４】 前記処理槽は内槽と外槽を備え、外槽内
   の処理液を内槽の底部に配置された循環ノズルに供給す
   ることにより処理液を循環させる循環回路を備えること
   を特徴とする請求項２又は３に記載の処理装置。
5. 【請求項５】 前記循環回路に設けられたフィルタ内に
   溜まるエアを抜き取るためのエア抜き回路を接続し、フ
   ィルタ内からエアと一緒にエア抜き回路に入り込んだ処
   理液を外槽に戻すように構成したことを特徴とする請求
   項４に記載の処理装置。