JP2000003895A - 洗浄処理方法及び洗浄処理装置 - Google Patents

洗浄処理方法及び洗浄処理装置

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JP2000003895A JP10360429A JP36042998A JP2000003895A JP 2000003895 A JP2000003895 A JP 2000003895A JP 10360429 A JP10360429 A JP 10360429A JP 36042998 A JP36042998 A JP 36042998A JP 2000003895 A JP2000003895 A JP 2000003895A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄性能の向上及び洗浄精度の向上を図れる
ようにした洗浄処理方法及び洗浄処理装置を提供するこ
と。 【解決手段】 半導体ウエハＷを収容する処理槽３０
と、処理槽３０と薬液タンク３６とを接続するＨＦ供給
管３５と、処理槽３０と純水供給源３１とを接続する純
水供給管３３と、を具備する洗浄処理装置において、処
理槽３０内に貯留されるＤＨＦ及び又はリンス液の温度
を検出する温度センサ３９と、ＨＦ供給管３５、純水供
給管３３に介設される流量調整弁３７と、温度センサ３
９からの検出信号に基づいて流量調整弁３７及び切換開
閉弁３４を制御するＣＰＵ４０を具備する。これによ
り、洗浄液の温度に基づいて処理時間を制御して、洗浄
性能の向上及び洗浄精度の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理体を処理液及びリ
ンス液に浸漬して洗浄する洗浄処理方法及び洗浄処理装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体製造装置の製造工程にお
いては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス等の被処理体
（以下にウエハ等という）を例えばアンモニア水（ＮＨ
4ＯＨ）やフッ化水素酸（ＨＦ）等の薬液（処理液）や
リンス液（例えば純水やオゾン水）等の洗浄液が貯留さ
れた洗浄槽に順次浸漬して洗浄を行う洗浄処理方法が広
く採用されている。
【０００３】従来のこの種の洗浄処理装置として、同一
の処理槽内にリンス液（例えば純水，オゾン水）や、リ
ンス液に薬液（例えばＨＦ）を混入した希釈液｛例えば
希釈フッ化水素酸（ＤＨＦ）｝を順次貯留して、これら
リンス液、希釈液にウエハ等を所定時間浸漬して洗浄処
理する、いわゆるワンパス方式の装置が知られている。
この洗浄処理装置によれば、リンス液中に所定量の薬液
を混入した希釈液（例えばＤＨＦ）を処理槽内に貯留
し、この希釈液（ＤＨＦ）中にウエハ等を浸漬して、エ
ッチング処理、例えばウエハ表面に付着したパーティク
ルの除去や化学的，物理的に吸着したＮｉ，Ｃｒ等の重
金属あるいは自然酸化膜等を除去することができる。そ
の後、処理槽内に供給されるリンス液中にウエハを浸漬
して、ウエハ表面に付着する薬液を除去することができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の洗浄処理においては、ウエハ等を洗浄液に浸漬
処理する時間が一定であるため、処理槽内の洗浄液の温
度が変化すると、ウエハのプロセス性能が変わってしま
う、例えばＤＨＦによる洗浄処理（エッチング処理）に
おいては、エッチング特性が変わってしまい、洗浄性能
及び洗浄精度が低下するという問題があった。
【０００５】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、洗浄液の温度に基づいて処理時間を制御して、洗浄
性能の向上及び洗浄精度の向上を図れるようにした洗浄
処理方法及び洗浄処理装置を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の洗浄処理方法は、処理槽内に貯留
される洗浄液に被処理体を所定時間浸漬して、上記被処
理体の洗浄を行う洗浄処理方法において、上記処理槽内
に貯留される上記洗浄液の温度を検出し、この検出信号
に基づいて上記被処理体の浸漬処理時間を設定する、こ
とを特徴とする（請求項１）。
【０００７】請求項１記載の発明において、上記洗浄液
は、薬液、薬液とリンス液の混合液又はリンス液のいず
れかであり（請求項２）、洗浄液の温度を検出する方法
として、例えば処理槽内の薬液の温度を検出するか、あ
るいは、処理槽に供給される薬液とリンス液の混合液の
温度を検出するか、あるいは、処理槽に供給されるリン
ス液の温度を検出などの方法がある。また、上記洗浄
は、処理槽にて薬液処理、リンス処理と連続して行う方
が好ましい（請求項９）。
【０００８】また、この発明の第２の洗浄処理方法は、
処理槽内に貯留される洗浄液に被処理体を所定時間浸漬
して、上記被処理体の洗浄を行う洗浄処理方法におい
て、上記処理槽内に貯留される上記洗浄液の温度を検出
し、検出された温度に基づいて、上記洗浄液の薬液注入
領域の処理時間を補正すると共に、濃度安定領域の処理
時間を補正する、ことを特徴とする（請求項３）。
【０００９】請求項３記載の発明において、上記洗浄液
は、薬液又は薬液とリンス液の混合液のいずれかであり
（請求項８）、また、洗浄液の温度を検出する方法とし
て、上記請求項１記載の発明と同様に、例えば処理槽内
の薬液の温度を検出するか、あるいは、処理槽に供給さ
れる薬液とリンス液の混合液の温度を検出するか、ある
いは、処理槽に供給されるリンス液の温度を検出などの
方法がある。また、上記洗浄は、処理槽にて薬液処理、
リンス処理と連続して行う方が好ましい（請求項９）。
【００１０】また、請求項３記載の発明において、上記
洗浄液の薬液注入領域の処理時間の補正を、予め実験に
より求められた所定の濃度比率に対する基準温度以上又
は以下の所定温度に対応する補正時間の加減に基づいて
行う方が好ましく（請求項４）、また、上記濃度安定領
域の処理時間の補正を、予め実験により求められた所定
の濃度比率及び所定温度に対する補正係数と、補正前の
所定の処理時間の乗数に基づいて行う方が好ましい（請
求項５）。この場合、更に好ましくは、上記洗浄液の薬
液注入領域の処理時間の補正を、予め実験により求めら
れた所定の濃度比率に対する基準温度以上又は以下の所
定温度に対応する補正時間の加減に基づいて行うと共
に、上記濃度安定領域の処理時間の補正を、予め実験に
より求められた所定の濃度比率及び所定温度に対する補
正係数と、補正前の所定の処理時間の乗数に基づいて行
う方がよい（請求項６）。
【００１１】また、この発明の第３の洗浄処理方法は、
処理槽内に貯留される洗浄液に被処理体を所定時間浸漬
して、上記被処理体の洗浄を行う洗浄処理方法におい
て、所定濃度の上記洗浄液に浸漬される上記被処理体の
処理時間の補正を、予め実験により求められた所定の濃
度比率及び所定温度に対する補正係数と、補正前の所定
の処理時間の乗数に基づいて行う、ことを特徴とする
（請求項７）。
【００１２】請求項７記載の発明において、上記洗浄液
は、薬液又は薬液とリンス液の混合液のいずれかであり
（請求項４）、また、上記洗浄は、処理槽にて薬液処
理、リンス処理と連続して行う方が好ましい（請求項
９）。
【００１３】また、この発明の洗浄装置は、被処理体を
収容する処理槽と、上記処理槽と薬液供給源とを接続す
る薬液供給管路と、上記処理槽とリンス液供給源とを接
続するリンス液供給管路と、を具備する洗浄処理装置に
おいて、 上記処理槽内に貯留される上記薬液及び又は
リンス液の温度を検出する温度検出手段と、 上記薬液
供給管路、リンス液供給管路に介設される流量調整手段
と、 上記温度検出手段からの検出信号に基づいて上記
流量調整手段を制御する制御手段と、を有することを特
徴とする（請求項１０）。
【００１４】請求項１０記載の発明において、上記薬液
供給管路をリンス液供給管路と別系統にしてもよいが、
好ましくは上記薬液供給管路を開閉手段を介してリンス
液供給管路に接続し、制御手段からの検出信号に基づい
て上記開閉手段を制御する方がよい（請求項１１）。
【００１５】この発明によれば、処理槽内に貯留される
洗浄液の温度を検出し、この検出信号に基づいて被処理
体の浸漬処理時間を設定するか、あるいは、検出された
温度に基づいて、上記洗浄液の薬液注入領域の処理時間
を補正し、また濃度安定領域の処理時間を補正すること
により、被処理体の洗浄処理性能を均一にすることがで
きる。したがって、処理反応（例えばエッチング反応）
を均一にすることができ、洗浄効率及び洗浄精度の向上
を図ることができる。
【００１６】また、洗浄液として、薬液、薬液とリンス
液を混合した希釈液又はリンス液を使用することで、同
一の処理槽内に、薬液、薬液とリンス液を混合した希釈
液又はリンス液を貯留して、被処理体を薬液処理した後
に、続けてリンス処理することができる。
【００１７】また、薬液供給管路を開閉手段を介してリ
ンス液供給管路に接続し、制御手段からの検出信号に基
づいて開閉手段を制御することにより、配管系統を簡略
化することができると共に、装置の小型化を図ることが
できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導
体ウエハの洗浄処理システムに適用した場合について説
明する。
【００１９】図１はこの発明に係る洗浄処理装置を適用
した洗浄処理システムの一例を示す概略平面図である。
【００２０】上記洗浄処理システムは、被処理基板であ
る半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を水平状態
に収納する容器例えばキャリア１を搬入、搬出するため
の搬入・搬出部２と、ウエハＷを薬液、洗浄液等の液処
理すると共に乾燥処理する処理部３と、搬入・搬出部２
と処理部３との間に位置してウエハＷの受渡し、位置調
整及び姿勢変換等を行うインターフェース部４とで主に
構成されている。
【００２１】上記搬入・搬出部２は、洗浄処理システム
の一側端部にはキャリア搬入部５ａとキャリア搬出部５
ｂが併設されると共に、ウエハの受渡し部６が設けられ
ている。この場合、キャリア搬入部５ａとウエハ受渡し
部６との間には図示しない搬送機構が配設されており、
この搬送機構によってキャリア１がキャリア搬入部５ａ
からウエハ受渡し部６へ搬送されるように構成されてい
る。
【００２２】また、キャリア搬出部５ｂとウエハ受渡し
部６には、それぞれキャリアリフタ（図示せず）が配設
され、このキャリアリフタによって空のキャリア１を搬
入・搬出部２上方に設けられたキャリア待機部（図示せ
ず）への受け渡し及びキャリア待機部からの受け取りを
行うことができるように構成されている。この場合、キ
ャリア待機部には、水平方向（Ｘ，Ｙ方向）及び垂直方
向（Ｚ方向）に移動可能なキャリア搬送ロボット（図示
せず）が配設されており、このキャリア搬送ロボットに
よってウエハ受渡し部６から搬送された空のキャリア１
を整列すると共に、キャリア搬出部５ｂへ搬出し得るよ
うになっている。また、キャリア待機部には、空キャリ
アだけでなく、ウエハＷが収納された状態のキャリア１
を待機させておくことも可能である。
【００２３】上記ウエハ受渡し部６は、上記インターフ
ェース部４に開口しており、その開口部には蓋開閉装置
７が配設されている。この蓋開閉装置７によってキャリ
ア１の蓋体（図示せず）が開放あるいは閉塞されるよう
になっている。したがって、ウエハ受渡し部６に搬送さ
れた未処理のウエハＷを収納するキャリア１の蓋体を蓋
開閉装置７によって取り外してキャリア１内のウエハＷ
を搬出可能にし、全てのウエハＷが搬出された後、再び
蓋開閉装置７によって蓋体を閉塞することができる。ま
た、キャリア待機部からウエハ受渡し部６に搬送された
空のキャリア１の蓋体を蓋開閉装置７によって取り外し
てキャリア１内へのウエハＷを搬入可能にし、全てのウ
エハＷが搬入された後、再び蓋開閉装置７によって蓋体
を閉塞することができる。なお、ウエハ受渡し部６の開
口部近傍には、キャリア１内に収納されたウエハＷの枚
数を検出するマッピングセンサ８が配設されている。
【００２４】上記インターフェース部４には、複数枚例
えば２５枚のウエハＷを水平状態に保持すると共に、ウ
エハ受渡し部６のキャリア１との間でウエハＷを受け渡
す水平搬送手段例えばウエハ搬送アーム９と、複数枚例
えば５０枚のウエハＷを所定間隔をおいて垂直状態に保
持する図示しないピッチチェンジャと、ウエハ搬送アー
ム９とピッチチェンジャとの間に位置して、複数枚例え
ば２５枚のウエハＷを水平状態と垂直状態とに変換する
姿勢変換手段例えば姿勢変換装置１０と、垂直状態に姿
勢変換されたウエハＷに設けられたノッチ（図示せず）
を検出する位置検出手段例えばノッチアライナ（図示せ
ず）が配設されている。また、インターフェース部４に
は、処理部３と連なる搬送路１６が設けられており、こ
の搬送路１６にウエハ搬送手段例えばウエハ搬送チャッ
ク１５が移動自在に配設されている。
【００２５】一方、上記処理部３には、ウエハＷに付着
するパーティクルや有機物汚染物を除去する第１の処理
ユニット１１と、ウエハＷに付着する金属汚染物を除去
する第２の処理ユニット１２と、ウエハＷに付着する化
学酸化膜を除去すると共に乾燥処理する洗浄・乾燥処理
ユニット１３及びチャック洗浄ユニット１４が直線状に
配列されており、第１及び第２の処理ユニット１１，１
２と洗浄乾燥処理ユニット１３にこの発明に係る洗浄処
理装置が用いられている。なお、各ユニット１１〜１４
と対向する位置に設けられた搬送路１６に、Ｘ，Ｙ方向
（水平方向）、Ｚ方向（垂直方向）及びθ方向（回転方
向）に移動可能な上記ウエハ搬送チャック１５が配設さ
れている。また、搬送路１６と反対側の各ユニット１１
〜１４と対向する位置には、薬液タンクや配管機器類を
収容する収容部１７が形成されている。
【００２６】次に、この発明に係る洗浄処理装置につい
て説明する。
【００２７】◎第一実施形態 図２はこの発明に係る洗浄処理装置の第一実施形態の一
例を示す概略断面図である。上記洗浄処理装置２０は、
洗浄液例えば薬液であるフッ化水素酸（ＨＦ）の希釈液
（ＤＨＦ）やリンス液例えば純水等を貯留すると共に、
希釈液（ＤＨＦ）あるいはリンス液中に被処理体例えば
半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を浸漬してそ
の表面を洗浄する処理槽３０と、この処理槽３０内に配
設されて処理槽３０内に洗浄液を供給する洗浄液供給手
段例えば洗浄液供給ノズル３２と、この洗浄液供給ノズ
ル３２とリンス液供給源としての純水供給源３１とを接
続するリンス液供給管路例えば純水供給管３３と、この
純水供給管３３に、開閉手段としての切換開閉弁３４を
介して接続される薬液供給管路例えばＨＦ供給管３５を
介して洗浄液供給ノズル３２に接続される薬液液供給源
としてのＨＦ供給タンク３６とを具備してなる。また、
純水供給管３３における純水供給源３１側には、流量調
整可能な開閉弁３７（以下に流量調整弁という）が介設
され、ＨＦ供給管３５には、薬液供給手段としてのポン
プ３８が介設されている。
【００２８】更に、処理槽３０内には、この処理槽３０
内に供給されて貯留される洗浄液例えばＤＨＦの温度を
検出する温度検出手段としての温度センサ３９が配設さ
れている。この温度センサ３９からの検出信号は、制御
手段である中央演算処理装置４０（以下にＣＰＵ４０と
いう）に伝達され、ＣＰＵ４０に予め記憶された情報と
比較演算処理された制御信号が、上記流量調整弁３７及
び切換開閉弁３４に伝達されて、純水及びＨＦの供給量
が調整されるようになっている。
【００２９】なおこの場合、温度センサ３９を処理槽３
０内に配設して、処理槽３０内の洗浄液例えばＤＨＦ等
の温度を検出する代わりに、処理槽３０内に供給される
前の薬液例えばＨＦとリンス液例えば純水の混合液（Ｄ
ＨＦ）の温度を検出するようにしてもよく、あるいは、
純水の温度を検出するようにしてもよい。具体的には、
薬液（ＨＦ）とリンス液（純水）とが混合された後の純
水供給管３３（切換開閉弁３４の二次側）に温度センサ
を配設するか、あるいは、切換開閉弁３４の一次側の純
水供給管３３に温度センサを配設すればよい。
【００３０】このように、処理槽３０内に貯留されるＤ
ＨＦの温度を検出すると共に、その検出された温度に基
づいて流量調整弁３７及び切換開閉弁３４を制御するこ
とにより、薬液例えばＨＦとリンス液例えば純水を混合
した希釈液（例えばＤＨＦ＝ＨＦ：純水＝１：１００）
の供給量や純水の供給量を調整することができる。例え
ば、洗浄処理（エッチング処理）時には、純水の供給量
を２０リットル／分にし、リンス処理時には、純水を３
０リットル／分供給することで、ＤＨＦ中に浸漬される
ウエハＷの処理時間やリンス処理時間を調整することが
できる。
【００３１】なお、処理槽３０の底部に設けられた排出
口４１に接続する排液管４２には開閉手段例えば開閉バ
ルブ４３が介設されている。
【００３２】また、上記処理槽３０は、洗浄液を貯留す
る内槽３０ａと、この内槽３０ａの開口部の外方縁部を
覆う外槽３０ｂとで構成されており、外槽３０ｂの底部
に設けられた排出口４４に開閉バルブ４５を介設したド
レン管４６が接続されている。なお、処理槽３０内には
昇降可能なウエハボート２１が配設されている。このウ
エハボート２１は、上記ウエハ搬送チャック１５から受
け取った複数枚例えば５０枚のウエハＷを処理槽３０内
に搬送し、処理後のウエハＷを上方へ搬送して再びウエ
ハ搬送チャック１５に受け渡すように構成されている。
また、処理槽３０の上部外側には、処理槽３０の内槽３
０ａ内の純水の比抵抗を測定する比抵抗計２２が、バル
ブ２２ａを介設した導出管２２ｂを介して内槽３０ａに
接続されている。なお、この比抵抗計２２は、処理槽３
０内に洗浄液（例えばＤＨＦ）が供給されている場合に
は、バルブ２２ａが閉じられるようになっている。
【００３３】次に、上記のように構成される洗浄処理装
置による洗浄処理の手順について説明する。まず、処理
槽３０内にウエハＷを投入する前に、処理槽３０内に貯
留、あるいは供給される洗浄液例えばＤＨＦ、あるい
は、供給される純水の温度を、温度センサ３９によって
検出すると共に、ＣＰＵ４０によってモニタリングす
る。
【００３４】ＣＰＵ４０において、検出された温度と予
め記憶された情報とが比較演算されて洗浄処理例えばエ
ッチング処理時間が決定され、ＣＰＵ４０からの制御信
号によって流量制御弁３７及び切換開閉弁３４が作動し
て、所定濃度のＤＨＦが所定量処理槽３０内に供給され
る。これと同時に、処理槽３０内にウエハＷが投入され
て、設定された時間、洗浄処理例えばエッチング処理が
行われる。このようにして、所定の洗浄処理（エッチン
グ処理）が行われた後、処理槽３０内の洗浄液（ＤＨ
Ｆ）を排出すると共に、処理槽３０内に純水を供給して
リンス処理を行った後、ウエハＷを処理槽３０から引き
上げて、洗浄処理を終了する。
【００３５】◎第二実施形態 次に、この発明に係る洗浄処理方法の第二実施形態につ
いて説明する。
【００３６】第二実施形態は、洗浄液例えばリンス液
（純水）の温度変動｛図３に示すように、リンス液（純
水）の基準温度より高い又は低いか｝に伴って発生する
エッチング変動に着目して、洗浄液例えばＤＨＦ処理時
間をコントロールすることによってエッチング量が一定
となるようにすることを目的とするものである。そし
て、その解決手段として、ＤＨＦ濃度が一定となるとこ
ろを基点として、その後の処理時間を補正するものであ
る。
【００３７】処理時間を補正するに当たって、洗浄処理
領域を図４に示すように２つに分けて考える。洗浄処理
を行う領域は、薬液注入領域と濃度安定領域とに分ける
ことができる。ここで薬液注入領域とは、薬液を注入
し、かつ、処理槽内の薬液濃度がほぼ零の状態からウエ
ハＷの洗浄処理を行う所定の濃度まで、過渡的に濃度が
高くなっていきながら処理を行う領域を指す。濃度安定
領域とは、全域にわたりほぼ安定した濃度（ウエハＷの
洗浄処理を行う所定濃度）で処理が行われる領域を指
し、この間は薬液を注入しても注入しなくても構わな
い。更に薬液注入領域と濃度安定領域とは滑らかに連結
されるので、薬液注入領域の濃度安定領域側近傍におけ
る薬液濃度は濃度安定領域における薬液濃度と一致して
いる。つまり、濃度が一定の値を示す領域が濃度安定領
域全域から薬液注入領域の１部にわたって存在する。ま
た、純粋リンス領域とは洗浄処理が終了した後に処理槽
に純水を供給し、所定濃度から濃度を下げながらウエハ
Ｗのリンスを行う領域を示す。
【００３８】上記補正方法は、以下の２ブロックから構
成される。すなわち、 薬液注入領域｛薬液（例えばＨＦ）の注入時ＴO｝の
補正 濃度安定領域｛薬液（例えばＨＦ）注入又は停止プロ
セスＴ1｝の補正 の２ブロックから構成される。以下に、薬液注入領域
の補正と、濃度安定領域の補正について説明する。
【００３９】薬液注入領域の補正について 温度補正がない場合は、図５に示すように、エッチング
量にばらつき（Ｅ0H〜Ｈ0L）が発生する。そこで、基準
温度（例えば２３℃）を平常時として、そのときのエッ
チング量Ｅ0Nとした場合、いかなる温度でもエッチング
量がＥ0Nとなるように補正する。
【００４０】したがって、温度が基準温度より下がった
場合、エッチング量がＥ0Nになるまで、処理時間を延長
する。すなわち、数式１に示すように補正する。
【００４１】［数式１］ Ｔ0R＝Ｔ0＋ｔ0L ここで、Ｔ0Rは補正後の薬液注入時間、ｔ0Lは予め実験
によって求められる所定の濃度比率例えば、ＨＦ：純水
＝１：２００，１：３００，１：４００，１：６００，
１：８００に対する基準温度（例えば２３℃）以下の温
度の薬液注入補正時間である（表１参照）。
【００４２】また、温度が基準温度より上がった場合、
エッチング量がＥ0Nになるよう、処理時間を短縮する。
すなわち、数式２に示すように補正する。
【００４３】［数式２］ Ｔ0R＝Ｔ0−ｔ0H ここで、ｔ0Hは予め実験によって求められる所定の濃度
比率例えば、ＨＦ：純水＝１：２００，１：３００，
１：４００，１：６００，１：８００に対する基準温度
（例えば２３℃）以上の温度の薬液注入補正時間である
（表１参照）。
【００４４】したがって、上記補正後の薬液注入時間Ｔ
0Rは、処理温度とＤＨＦ濃度と補正前の薬液注入時間Ｔ
0によって変わってくる（図６参照）。
【表１】
【００４５】薬液注入領域において、注入開始と共に濃
度は上昇していくが、注入時間の終了付近では既に飽和
して濃度が一定となった領域が存在する。ここで注意を
要することは、薬液注入時間Ｔ0は、検出温度が基準温
度より上がった場合に薬液注入時間を短縮するため、薬
液注入時間Ｔ0をカットしても問題がないくらい長い必
要がある。つまり、薬液注入時間Ｔ0をカットしても、
薬液注入の終了時に濃度が一定になっている必要があ
る。したがって、数式３の条件が必要である。
【００４６】［数式３］ Ｔ0≧（濃度が一定になるまでの時間）＋｛薬液注入補
正時間（短縮方向）ｔ0(MAX）｝ しかし、薬液注入時間Ｔ0の設定を自由に設定できるよ
うにすると、表１に示す数値（補正時間ｔ0）が無限に
なってしまいデータ処理が不可能となるため、薬液注入
時間Ｔ0の設定を、例えばＴ0＝５（ｍｉｎ）のように固
定化し、薬液注入時間Ｔ0をレシピにより入力できない
ものとする。
【００４７】また、エッチング量は濃度に関係するた
め、処理されるウエハＷのエッチング量と表２に示すＤ
ＨＦ濃度に対するエッチング量を比較しながら、ＤＨＦ
濃度をを決める必要がある。
【表２】
【００４８】濃度安定領域の補正について 温度補正がない場合は、図７に示すように、エッチング
量にばらつき（Ｅ1H〜Ｅ1L）が発生する。そこで、基準
温度（例えば２３℃）を平常時として、そのときのエッ
チング量Ｅ1Nとした場合、いかなる温度でもエッチング
量がＥ1Nとなるように補正する。
【００４９】したがって、温度変動が生じた場合、エッ
チング量がＥ1Nになるように補正する。すなわち、補正
時間は、濃度が一定であるため、数式４のようにあらわ
すことができる。
【００５０】［数式４］ Ｔ1R＝ｋ×Ｔ1 ここで、Ｔ1Rは補正後の濃度安定領域の処理時間、Ｔ1
は補正前の濃度安定領域の処理時間（オペレータにより
任意に設定可能）、ｋは予め実験により求められる所定
濃度及び温度に依存する補正係数（表３参照）である。
【表３】
【００５１】よって、図８に示すように、検出温度が基
準温度より下がった場合は、Ｔ1R＝ｋL×Ｔ1（ｋL＞
１）となり、濃度安定領域の処理時間が長くなる。ま
た、検出温度が基準温度より上がった場合は、Ｔ1R＝ｋ
H×Ｔ1（ｋH＜１）となり、濃度安定領域の処理時間が
短くなる。
【００５２】上記薬液注入領域の補正と濃度安定領
域の補正をトータル的に行うことで、最適な処理時間で
ウエハＷを洗浄処理することができる。つまり、薬液
注入領域の補正を行うと共に、濃度安定領域の補正を
行うことにより、洗浄液例えば純水の温度に基づいて最
適なエッチング量を得ることができる。
【００５３】したがって、検出温度が基準温度より下が
った場合は、濃度安定領域の補正時間は上記数式１と数
式４を加算した数式５であらわされる。
【００５４】［数式５］ Ｔ0R＋Ｔ1R＝（Ｔ0＋ｔ0L）＋（ｋL×Ｔ1） （ｋL＞
１） ここで、数式５を数式６に置き換えることができる。
【００５５】［数式６］ Ｔ0R＋Ｔ1R＝Ｔ0＋（ｔ0L＋ｋL×Ｔ1） ここで、Ｔ0は補正前の薬液（ＨＦ）注入時間、（ｔ0L
＋ｋL×Ｔ1）は濃度が一定となる部分の処理時間であ
り、補正前の濃度安定領域の処理時間Ｔ1に相当するも
のと考えることができる。したがって、検出温度が基準
温度より下がった場合は、補正前のＤＨＦ処理時間Ｔ1
（濃度安定領域）を（ｔ0L＋ｋL×Ｔ1）時間に変更して
処理すればよい（図９参照）。
【００５６】ここで、注意を要するのことは、ウエハＷ
の処理中、薬液を注入し続けると、薬液タンク（ＨＦ供
給タンク３６）内の薬液が不足する可能性がある。した
がって、斯かる場合の処理においては、薬液タンク内の
薬液が不足する前に、注入を停止して、処理槽３０内に
洗浄液を貯留した状態で処理を行うようにする必要があ
る。
【００５７】一方、検出温度が基準温度より上がった場
合は、上記数式２と数式４を加算した数式７であらわさ
れる。
【００５８】［数式７］ Ｔ0R＋Ｔ1R＝（Ｔ0−ｔ0H）＋（ｋH×Ｔ1） （ｋH＜
１） ここで、数式７を数式８に置き換えることができる。
【００５９】［数式８］ Ｔ0R＋Ｔ1R＝Ｔ0＋（−ｔ0H＋ｋH×Ｔ1） ここで、（−ｔ0H＋ｋH×Ｔ1）は濃度が一定となる部分
の処理時間であり、補正前の濃度安定領域の処理時間Ｔ
1に相当するものと考えることができる。したがって、
検出温度が基準温度より上がった場合は、補正前のＤＨ
Ｆ処理時間Ｔ1（濃度安定領域）を（−ｔ0H＋ｋH×Ｔ
1）時間に変更して処理すればよい（図１０参照）。な
お、この場合、処理時間が短縮されるので、処理時間が
ＴCUT分カットされる、すなわち、Ｔcut＝（Ｔ0R＋Ｔ1
R）−（Ｔ0＋Ｔ1）の処理は、処理省略とする（図１０
参照）。
【００６０】なお、第二実施形態において、温度センサ
３９は、純水の温度を検出するものであれば、その取付
位置は、上記第一実施形態と同様に処理槽３０あるいは
純水供給管３３のいずれにも取り付けてもよい。また、
第二実施形態において、温度制御範囲を１５℃〜３０℃
の範囲の場合について説明したが、この温度制御範囲は
任意に設定することができる。
【００６１】また、第二実施形態において、洗浄処理
を、リンス処理（純水処理）→薬液処理（ＤＨＦ処理）
→リンス処理（純水処理）のプロセスで行う場合には、
補正係数（ｋ）の決定タイミング（初期温度サンプリン
グタイミング）は、ウエハＷの投入時から薬液（ＨＦ）
注入開始時（Ｔ0開始時）までとする。また、温度監視
タイミングは、ウエハＷの投入時で温度監視を開始し、
ＤＨＦ処理終了時（リンス開始時）まで例えば５秒間隔
で温度を監視する。
【００６２】また、洗浄処理を、薬液処理（ＤＨＦ処
理）→リンス処理（純水処理）のプロセスで行う場合に
は、補正係数（ｋ）の決定タイミング（初期温度サンプ
リングタイミング）は、薬液（ＨＦ）注入開始時（Ｔ0
開始時）からウエハＷを投入しリンス開始時までとす
る。この場合には、補正係数（ｋ）のみ選択し、濃度安
定領域のみ処理時間を補正することで、全体の処理時間
の補正を行う。また、温度監視タイミングは、ウエハＷ
の投入時で温度監視を開始し、ＤＨＦ処理終了時（リン
ス開始時）まで例えば５秒間隔で温度を監視する。
【００６３】また、洗浄処理中に、温度制御範囲（例え
ば１５℃〜３０℃）から外れた場合には、即薬液処理
（ＤＨＦ処理）を中断し、リンス処理に切り替え、リン
ス処理後待機する方が好ましい。このとき、例えばアラ
ーム出力すると共に、新規ロットの投入を禁止する方が
好ましい。また、初期サンプリング温度より処理中の温
度が、＋０．５℃〜−０．４℃から外れた場合には、即
薬液処理（ＤＨＦ処理）を中断し、リンス処理に切り替
え、リンス処理後待機する方が好ましい。このとき、例
えばアラーム出力、新規ロットの投入禁止、該当ロット
は異常終了（異常ロット）とする方が好ましい。なお、
−０．５℃以下となった場合（規定エッチングに達しな
いケース）には、処理を続行し、該当ロットは異常終了
（異常ロット）とする方が好ましい。このとき、アラー
ム出力すると共に、新規ロット投入を禁止する方が好ま
しい。
【００６４】◎その他の実施形態 上記実施形態では、この発明に係る洗浄処理装置が第２
の処理ユニット１２に適用される場合について説明した
が、第１の処理ユニット１１や洗浄・乾燥処理ユニット
１３にも適用できることは勿論である。また、処理液に
アンモニア過水を使用することにより、例えばテトラエ
トキシシラン（ＴＥＯＳ）のエッチング処理にも使用す
ることができる。
【００６５】また、上記実施形態では、この発明の洗浄
処理装置及び洗浄処理方法を半導体ウエハの洗浄処理シ
ステムに適用した場合について説明したが、半導体ウエ
ハ以外のＬＣＤ用ガラス基板等にも適用できることは勿
論である。
【００６６】
【実施例】実施例−１ 上述した第一実施形態における洗浄処理（エッチング処
理）時の洗浄液の温度と、処理時間との関係を、表４に
示した条件で行ったところ、良好な結果が得られた。
【表４】
【００６７】実施例−２ 上述した第二実施形態の洗浄処理（エッチング処理）に
おいて、洗浄液（ＤＨＦ）＝１：２００、純水の検出温
度が基準温度（例えば２３℃）より低い２１℃の場合
で、上記表１から得られた薬液注入補正時間（ｔ0L＝ａ
21）１８秒と、表３から得られた補正係数（ｋL＝ａ2
1）１．１２を、上記数式５，６に代入して得られた処
理時間（Ｔ0R＋Ｔ1R）で処理したところ、良好なエッチ
ング処理を行うことができた。
【００６８】また、洗浄液（ＤＨＦ）＝１：２００、純
水の検出温度が基準温度（例えば２３℃）より高い２４
℃の場合で、上記表１から得られた薬液注入補正時間
（ｔ0H＝ａ24）９秒と、表３から得られた補正係数（ｋ
H＝ａ24）０．９５を、上記数式７，８に代入して得ら
れた処理時間（Ｔ0R＋Ｔ1R）で処理したところ、良好な
エッチング処理を行うことができた。
【００６９】なお、表１及び表３において、その他の部
分の薬液注入補正時間（ｔ0）、補正係数（ｋ）の数値
を省略してあるが、これら省略した数値は、実験により
求めることができる。
【００７０】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、処理槽内に貯留される洗浄液の温度を検出し、この
検出信号に基づいて被処理体の浸漬処理時間を設定する
か、あるいは、検出された温度に基づいて洗浄液の薬液
注入領域の処理時間を補正し、また濃度安定領域の処理
時間を補正することにより、被処理体の洗浄処理性能を
均一にすることができる。したがって、処理反応（例え
ばエッチング反応）を均一にすることができ、洗浄効率
及び洗浄精度の向上を図ることができる。
【００７１】また、洗浄液として、薬液、薬液とリンス
液を混合した希釈液又はリンス液を使用することで、同
一の処理槽内に、薬液、薬液とリンス液を混合した希釈
液又はリンス液を貯留して、被処理体を薬液処理した後
に、続けてリンス処理することができる。
【００７２】また、薬液供給管路を開閉手段を介してリ
ンス液供給管路に接続し、制御手段からの検出信号に基
づいて開閉手段を制御することにより、配管系統を簡略
化することができると共に、装置の小型化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る洗浄処理装置を適用した洗浄処
理システムの概略平面図である。
【図２】この発明に係る洗浄処理装置の一例を示す概略
断面図である。
【図３】この発明の第二実施形態における洗浄処理方法
の補正の基本概念を説明する濃度と時間の関係を示すグ
ラフである。
【図４】第二実施形態の補正方法を具体的に説明する濃
度と時間の関係を示すグラフである。
【図５】薬液注入領域における温度補正がない場合のエ
ッチング量と濃度と時間の関係を示すグラフである。
【図６】薬液注入領域における補正を説明するエッチン
グ量と濃度と時間の関係を示すグラフである。
【図７】濃度安定領域における温度補正がない場合のエ
ッチング量と濃度と時間の関係を示すグラフである。
【図８】濃度安定領域における補正を説明するエッチン
グ量と濃度と時間の関係を示すグラフである。
【図９】第二実施形態のトータル補正方法を示すもの
で、検出温度が基準温度より下がった場合の濃度と時間
の関係を示すグラフである。
【図１０】第二実施形態のトータル補正方法を示すもの
で、検出温度が基準温度より上がった場合の濃度と時間
の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） ３０ 処理槽 ３１ 純水供給源 ３２ 洗浄液供給ノズル ３３ 純水供給管（リンス液供給管路） ３４ 切換開閉弁（開閉手段） ３５ 薬液供給管 ３６ ＨＦ供給タンク（薬液供給源） ３７ 流量調整弁（流量調整手段） ３９ 温度センサ（温度検出手段） ４０ ＣＰＵ（制御手段）

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 処理槽内に貯留される洗浄液に被処理体
    を所定時間浸漬して、上記被処理体の洗浄を行う洗浄処
    理方法において、 上記処理槽内に貯留される上記洗浄液の温度を検出し、
    この検出信号に基づいて上記被処理体の浸漬処理時間を
    設定する、ことを特徴とする洗浄処理方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の洗浄処理方法において、 上記洗浄液が、薬液、薬液とリンス液の混合液又はリン
    ス液のいずれかである、ことを特徴とする洗浄処理方
    法。
  3. 【請求項３】 処理槽内に貯留される洗浄液に被処理体
    を所定時間浸漬して、上記被処理体の洗浄を行う洗浄処
    理方法において、 上記処理槽内に貯留される上記洗浄液の温度を検出し、
    検出された温度に基づいて、上記洗浄液の薬液注入領域
    の処理時間を補正すると共に、濃度安定領域の処理時間
    を補正する、ことを特徴とする洗浄処理方法。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の洗浄処理方法において、 上記洗浄液の薬液注入領域の処理時間の補正を、予め実
    験により求められた所定の濃度比率に対する基準温度以
    上又は以下の所定温度に対応する補正時間の加減に基づ
    いて行う、ことを特徴とする洗浄処理方法。
  5. 【請求項５】 請求項３記載の洗浄処理方法において、 上記濃度安定領域の処理時間の補正を、予め実験により
    求められた所定の濃度比率及び所定温度に対する補正係
    数と、補正前の所定の処理時間の乗数に基づいて行う、
    ことを特徴とする洗浄処理方法。
  6. 【請求項６】 請求項３記載の洗浄処理方法において、 上記洗浄液の薬液注入領域の処理時間の補正を、予め実
    験により求められた所定の濃度比率に対する基準温度以
    上又は以下の所定温度に対応する補正時間の加減に基づ
    いて行うと共に、上記濃度安定領域の処理時間の補正
    を、予め実験により求められた所定の濃度比率及び所定
    温度に対する補正係数と、補正前の所定の処理時間の乗
    数に基づいて行う、ことを特徴とする洗浄処理方法。
  7. 【請求項７】 処理槽内に貯留される洗浄液に被処理体
    を所定時間浸漬して、上記被処理体の洗浄を行う洗浄処
    理方法において、 所定濃度の上記洗浄液に浸漬される上記被処理体の処理
    時間の補正を、予め実験により求められた所定の濃度比
    率及び所定温度に対する補正係数と、補正前の所定の処
    理時間の乗数に基づいて行う、ことを特徴とする洗浄処
    理方法。
  8. 【請求項８】 請求項３ないし７のいずれかに記載の洗
    浄処理方法において、 上記洗浄液が、薬液又は薬液とリンス液の混合液のいず
    れかである、ことを特徴とする洗浄処理方法。
  9. 【請求項９】 請求項１及び２又は３及び８記載の洗浄
    処理方法において、 上記洗浄が、処理槽にて薬液処理、リンス処理と連続し
    て行われる、ことを特徴とする洗浄処理方法。
  10. 【請求項１０】 被処理体を収容する処理槽と、上記処
    理槽と薬液供給源とを接続する薬液供給管路と、上記処
    理槽とリンス液供給源とを接続するリンス液供給管路
    と、を具備する洗浄処理装置において、 上記処理槽内に貯留される上記薬液及び又はリンス液の
    温度を検出する温度検出手段と、 上記薬液供給管路、リンス液供給管路に介設される流量
    調整手段と、 上記温度検出手段からの検出信号に基づいて上記流量調
    整手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とす
    る洗浄処理装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の洗浄処理装置におい
    て、 上記薬液供給管路を開閉手段を介してリンス液供給管路
    に接続し、制御手段からの検出信号に基づいて上記開閉
    手段を制御する、ことを特徴とする洗浄処理装置。
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