JP2002066475A - 基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に付着した有機物を迅速に除去すること
ができる基板洗浄装置を提供する。 【解決手段】 処理槽２０にはオゾン水供給源２６から
オゾン水が供給されて貯留され、そのオゾン水中に基板
Ｗが保持されている。チャンバ１０にはオゾンガス供給
源５２からオゾンガスが供給される。そして、オゾンガ
ス供給によってチャンバ１０内の気圧を大気圧よりも高
くしているため、処理槽２０内のオゾン水の気液界面に
おける気圧も大気圧より大きくなり、処理槽２０内にお
けるオゾンガスの発泡を抑制することができる。その結
果、処理槽２０内のオゾン水のオゾン濃度の低下を防止
して、基板Ｗの表面に付着したレジスト等の有機物の分
解速度を速くすることができ、そのような有機物を迅速
に除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示装置用ガラス基板の如きＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅ
ｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用基板、フォトマスク用ガラス基
板および光ディスク用基板など（以下、単に「基板」と
称する）にオゾン水中に浸漬することによって当該基板
の表面洗浄処理、例えば基板に付着した有機物の除去処
理等を行う基板洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上記基板の製造工程において
は、基板の洗浄処理が不可欠である。基板の洗浄処理を
行う洗浄装置の１つにオゾン水を用いた装置がある。こ
の装置は、基板をオゾン水中に浸漬し、オゾンによって
レジスト等の有機物を酸化することによりその有機物を
分解・除去して基板の表面洗浄を行う装置である。周知
のようにオゾンは極めて強力な酸化力を有しており、そ
のようなオゾンの強力な酸化力を利用して基板の洗浄処
理を行うのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】オゾン水を用いた洗浄
処理を行うときには、オゾン水中のオゾン濃度が高いほ
ど有機物の分解速度が速くなり、洗浄処理に要する時間
を短くすることができる。一般に気体の水に対する溶解
度は水の温度が低いほど大きくなり、オゾン水について
も同様の傾向を示す。すなわち、オゾン水の温度を下げ
るほど多量のオゾンが水中に溶解し、高濃度のオゾン水
を得ることができるのである。

【０００４】ところが、有機物の分解速度は、反応時の
温度にも依存しており、低温のオゾン水を供給した場合
には、オゾン水中のオゾン濃度を高めることはできるも
のの、反応温度が低いために結果として有機物の分解速
度を顕著に速くすることはできない。逆に、高温のオゾ
ン水を供給した場合には、オゾン水中のオゾン濃度が低
く、やはり有機物の分解速度を顕著に速くすることはで
きない。

【０００５】また、高圧のオゾン雰囲気下においてオゾ
ン水を生成することによっても、高濃度のオゾン水を得
ることができる。しかしながら、高圧下において高濃度
オゾン水を生成したとしても、配管経路中のバルブ等を
通過するごとに減圧されてオゾンガスの発泡が生じ、さ
らに基板の周辺に供給される段階では大気圧にまで減圧
されるため、オゾンガスが大きな泡となって放出される
こととなる。従って、生成時には高濃度であったオゾン
水も基板の表面処理に供されるときにはオゾン濃度が低
下し、その結果上記と同様に、有機物の分解速度を速く
することができないという問題が生じていた。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、基板に付着した有機物を迅速に除去することが
できる基板洗浄装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板をオゾン水中に浸漬するこ
とによって当該基板の表面洗浄処理を行う基板洗浄装置
であって、オゾン水を貯留する処理槽と、前記処理槽を
収容する密閉チャンバと、前記処理槽中に基板を保持す
る基板保持手段と、前記処理槽にオゾン水を供給するオ
ゾン水供給手段と、前記密閉チャンバにガスを供給して
前記密閉チャンバ内の気圧を大気圧よりも高くするガス
供給手段と、を備えている。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る基板洗浄装置において、前記ガス供給手段に、前
記密閉チャンバに前記ガスとしてオゾンガスを供給させ
ている。

【０００９】また、請求項３の発明は、請求項１の発明
に係る基板洗浄装置において、前記ガス供給手段に、前
記密閉チャンバに前記ガスとして不活性ガスを供給させ
ている。

【００１０】また、請求項４の発明は、請求項１から請
求項３のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、
前記オゾン水供給手段に、前記処理槽に供給するオゾン
水を加熱する加熱手段を備えている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１２】＜１．基板洗浄装置の全体構成＞図１は、
本発明に係る基板洗浄装置の全体構成を示す図である。
また、図２は、図１の基板洗浄装置の一部を示す側面図
である。この基板洗浄装置１は、基板をオゾン水中に浸
漬し、当該基板表面に付着したレジスト等の有機物をオ
ゾン水によって分解除去する洗浄装置である。基板洗浄
装置１は、主としてオゾン水等を貯留する処理槽２０
と、処理槽２０を収容するチャンバ１０と、チャンバ１
０内にオゾンガス等を供給するガス供給ノズル５０と、
処理槽２０にオゾン水等を供給する液供給ノズル２１と
を備えている。

【００１３】チャンバ１０は、処理槽２０を収納する筐
体であり、その上部にはオートカバー１１が設けられて
いる。オートカバー１１は、図示を省略する駆動機構に
よって水平方向にスライド移動する。オートカバー１１
が閉じたとき（図１の状態）には、チャンバ１０の本体
部とオートカバー１１との隙間がＯ−リング１５によっ
てシールされ、チャンバ１０は密閉チャンバとなり、そ
の内部は密閉空間となる。この状態においては、チャン
バ１０内のガスが外部に漏れ出ることはなく、またチャ
ンバ１０の内部を大気圧よりも高い気圧の加圧状態や低
い気圧の減圧状態にすることができる。一方、オートカ
バー１１が開いたときには、チャンバ１０の内部は開放
空間となり、図外の基板搬送ロボットによって未処理の
基板Ｗをチャンバ１０内に搬入することおよび処理済み
の基板Ｗをチャンバ１０から搬出することができる。

【００１４】チャンバ１０の外側上部には拘束部１２が
付設されている。拘束部１２は、支持点１３を中心にし
て回動することができる。オートカバー１１が閉じたと
きには、拘束部１２が図１に示す状態に位置してオート
カバー１１を固定する。拘束部１２がオートカバー１１
を固定することにより、特にチャンバ１０内部を加圧状
態としたときのガスの漏洩を防止することができる。な
お、オートカバー１１を開ける際には、拘束部１２を回
動させることによってそのロックを解除する。

【００１５】チャンバ１０内部には、処理槽２０が固定
配置されている。処理槽２０の底部内側には２本の液供
給ノズル２１が設けられている。２本の液供給ノズル２
１は、いずれも長手方向を略水平方向にして配置された
中空の円筒形状の部材であり、その円筒外周面には複数
の吐出孔が設けられている。液供給ノズル２１は、オゾ
ン水バルブ２４を介してオゾン水供給源２６に接続され
ている。オゾン水バルブ２４を開放することによって、
オゾン水供給源２６から送給されたオゾン水が液供給ノ
ズル２１に設けられた複数の吐出孔から処理槽２０内部
に供給される。

【００１６】オゾン水供給源２６は、純水中にオゾンガ
スを溶解してオゾン水を生成することができる。特に本
実施形態のオゾン水供給源２６は、高圧のオゾン雰囲気
下においてオゾン水を生成することにより高濃度のオゾ
ン水を生成して、処理槽２０に供給することができる。

【００１７】また、オゾン水供給源２６からオゾン水バ
ルブ２４に至る経路途中にはヒータ２５が設けられてい
る。ヒータ２５は、オゾン水供給源２６から処理槽２０
に供給されるオゾン水を加熱して所定の温度にまで昇温
することができる。

【００１８】また、液供給ノズル２１は、純水バルブ２
２を介して純水供給源２７に接続されるとともに、薬液
バルブ２３を介して薬液供給源２８に接続されている。
純水供給源２７または薬液供給源２８から液供給ノズル
２１に送給される純水または薬液も、液供給ノズル２１
に設けられた複数の吐出孔から処理槽２０内部に吐出・
供給される。なお、本実施形態において用いられる薬液
は、例えばフッ酸等の基板Ｗの表面洗浄を行う液であ
る。また、本明細書中では、純水、薬液およびオゾン水
を総称して処理液とする。

【００１９】液供給ノズル２１から供給されたオゾン水
等の処理液は、処理槽２０内部に貯留される。処理槽２
０に液供給ノズル２１から処理液をさらに供給し続ける
と、やがて処理液は処理槽２０から溢れ出て回収部２９
に流れ込む。回収部２９は、排液バルブ１６および流量
調整弁１７を介して排液ラインと接続されている。従っ
て、排液バルブ１６を開放することによって、回収部２
９に流れ込んだ処理液は装置外の排液ラインへと排出さ
れる。なお、図１におけるオゾン水供給源２６、純水供
給源２７、薬液供給源２８および排液ラインはいずれも
本発明に係る基板洗浄装置の外部に設けられているもの
である（例えば、本発明に係る基板洗浄装置が組み込ま
れている基板処理装置に配置されている）。この点に関
しては、以降において述べるオゾンガス供給源５２、窒
素ガス供給源５６、ＩＰＡベーパー供給源５８、真空減
圧ラインおよび排気ラインについても同様である。

【００２０】また、チャンバ１０の内部にはリフターＬ
Ｈが設けられている（図２参照）。リフターＬＨは、リ
フターアーム６を鉛直方向に昇降させる機能を有してい
る。リフターアーム６には、３本の保持棒７ａ、７ｂ、
７ｃがその長手方向が略水平（液供給ノズル２１と平
行）となるように固設されている。そして、３本の保持
棒７ａ、７ｂ、７ｃのそれぞれには基板Ｗの外縁部がは
まり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持溝
が所定間隔に配列して設けられている。

【００２１】このような構成により、リフターＬＨは３
本の保持棒７ａ、７ｂ、７ｃによって相互に平行に積層
配列されて支持された複数の基板Ｗを処理槽２０中に保
持してそこに貯留された処理液に浸漬させることができ
る（図１に示す状態）。また、リフターＬＨは複数の基
板Ｗを処理液中に浸漬する位置とその処理液から引き揚
げた位置との間で昇降させることができる。なお、リフ
ターＬＨには、リフターアーム６を昇降させる機構とし
て、ボールネジを用いた送りネジ機構やプーリとベルト
を用いたベルト機構など種々の機構を採用することが可
能である。

【００２２】また、チャンバ１０の内部には、ガス供給
ノズル５０が設けられている。ガス供給ノズル５０は、
長手方向を略水平方向にして配置された中空の円筒形状
の部材であり、その円筒外周面には複数の吐出孔３０ａ
が設けられている。ガス供給ノズル５０は、オゾンガス
バルブ５１を介してオゾンガス供給源５２に接続されて
いる。オゾンガスバルブ５１が開放されているときに
は、オゾンガス供給源５２からガス供給ノズル５０にオ
ゾンガスが送給される。送給されたオゾンガスは、オゾ
ンガス供給ノズル５０に設けられた複数の吐出孔３０ａ
からチャンバ１０の内部に供給される。

【００２３】また、ガス供給ノズル５０は、窒素ガスバ
ルブ５５を介して窒素ガス供給源５６に接続されるとと
もに、ＩＰＡバルブ５７を介してＩＰＡベーパー供給源
５８に接続されている。窒素ガスバルブ５５またはＩＰ
Ａバルブ５７を開放することによって、ガス供給ノズル
５０からチャンバ１０内部にそれぞれ窒素ガスまたはＩ
ＰＡ（イソプロピルアルコール）蒸気を供給することが
できる。なお、ＩＰＡ蒸気は窒素ガスをキャリアガスと
してチャンバ１０内に供給される。

【００２４】また、本実施形態においては、チャンバ１
０に圧力トランスデューサ５３を付設している。圧力ト
ランスデューサ５３は、その内部にピエゾ素子等の圧電
素子を備えており、チャンバ１０内の気圧を電気信号に
変換して圧力調整器５４に伝達する。圧力調整器５４
は、圧力トランスデューサ５３からの信号を受信し、そ
の検出結果に基づいて、オゾンガスバルブ５１または窒
素ガスバルブ５５に制御信号を送信し、それらの開閉を
制御する。そして、圧力調整器５４は、チャンバ１０に
オゾンガスまたは窒素ガスを供給してチャンバ１０内の
気圧が大気圧よりも高くなるように、オゾンガスバルブ
５１または窒素ガスバルブ５５を制御することができ
る。

【００２５】さらに、チャンバ１０は、真空減圧バルブ
１９を介して真空減圧ラインに接続されるとともに、排
気バルブ１８を介して排気ラインに接続されている。排
気バルブ１８を開放することによってチャンバ１０内部
のガスを装置外の排気ラインに排気することができると
ともに、真空減圧バルブ１９を開放することによってチ
ャンバ１０内を真空吸引して大気圧以下に減圧すること
ができる。

【００２６】なお、本実施形態においては、リフターＬ
Ｈが基板保持手段に相当し、ガス供給ノズル５０がガス
供給手段に相当し、液供給ノズル２１がオゾン水供給手
段に相当し、ヒータ２５が加熱手段に相当する。

【００２７】＜２．基板洗浄装置における処理内容＞次
に、上記構成を有する基板洗浄装置１における処理内容
について説明する。図３は、基板洗浄装置１のチャンバ
１０内におけるガス供給状態および気圧変化を示す図で
ある。

【００２８】まず、チャンバ１０内に基板Ｗが搬入され
た後（厳密には、複数の基板Ｗがロットとしてチャンバ
１０の処理槽２０内に搬入された後）、時刻ｔ０にてオ
ゾンガスバルブ５１が開放されてオゾンガス供給源５２
から送給されたオゾンガスがガス供給ノズル５０からチ
ャンバ１０内に供給される。このときには、オートカバ
ー１１が閉じられてチャンバ１０内部が密閉空間とされ
るとともに、窒素ガスバルブ５５およびＩＰＡバルブ５
７が閉鎖されて窒素ガスおよびＩＰＡ蒸気の供給は停止
されている。また、排気バルブ１８および真空減圧バル
ブ１９も閉鎖されて、チャンバ１０からのガス流出は停
止されている。そして、チャンバ１０内の気圧は圧力ト
ランスデューサ５３によって監視され、圧力調整器５４
がオゾンガスバルブ５１の開閉を制御することにより調
整される。

【００２９】やがて、オゾンガス供給によってチャンバ
１０内にオゾンガス雰囲気が形成され、チャンバ１０内
の気圧が大気圧よりも高くなり、時刻ｔ１にて所定の気
圧に達すると、オゾン水バルブ２４が開放されて液供給
ノズル２１から処理槽２０にオゾン水が供給される。処
理槽２０中にはリフターＬＨによって複数の基板Ｗが保
持されている。従って、リフターＬＨによって保持され
た基板Ｗは処理槽２０に貯留されるオゾン水中に浸漬さ
れることとなる。その結果、基板Ｗの表面に付着したレ
ジスト等の有機物がオゾン水による酸化分解反応によっ
て除去される。このときに、チャンバ１０内がオゾンガ
ス供給によって大気圧よりも高い気圧とされているた
め、処理槽２０中におけるオゾン水のオゾン濃度の低下
が抑制されるのであるが、これについては後に詳述す
る。

【００３０】オゾン水の酸化分解反応による有機物の除
去処理が終了すると、時刻ｔ２にてオゾンガスバルブ５
１を閉鎖してオゾンガス供給を停止するとともに、排気
バルブ１８を開放することによりチャンバ１０内のオゾ
ンガスを排気ラインへと逃がし、チャンバ１０内の圧力
を大気圧へと戻す。

【００３１】時刻ｔ３にてチャンバ１０内の気圧が大気
圧にまで低下すると、窒素ガスバルブ５５が開放され、
ガス供給ノズル５０からチャンバ１０内に窒素ガスが供
給されてチャンバ１０内が窒素ガス雰囲気に置換され
る。また、純水バルブ２２または薬液バルブ２３のいず
れかが開放され、液供給ノズル２１から処理槽２０に純
水または所定の薬液が供給されて処理槽２０内の処理液
も置換される。なお、このときには、オゾン水バルブ２
４は閉鎖され、処理槽２０へのオゾン水供給は停止され
ている。

【００３２】このようにして、時刻ｔ３から時刻ｔ４ま
での間は、大気圧の窒素雰囲気の下、処理槽２０に純水
または薬液が交互に供給されて、基板Ｗの表面の薬液に
よる洗浄処理および純水によるリンス処理が交互に繰り
返される。

【００３３】時刻ｔ４にて洗浄処理およびリンス処理が
終了すると、窒素ガスバルブ５５が閉鎖されるとともに
ＩＰＡバルブ５７が開放され、ガス供給ノズル５０から
チャンバ１０内にＩＰＡ蒸気がキャリアガスである窒素
ガスとともに供給される。また、純水バルブ２２が開放
されて処理槽２０には純水が供給される。なお、このと
きにはオゾンガスバルブ５１、オゾン水バルブ２４およ
び薬液バルブ２３は閉鎖されている。

【００３４】この後時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間にお
いては、基板Ｗの引き揚げ乾燥処理が行われる。引き揚
げ乾燥処理とは、純水中から基板Ｗを引き揚げつつＩＰ
Ａ蒸気を供給し、基板Ｗの表面に付着している水分をＩ
ＰＡに置換する処理である。具体的には、リフターＬＨ
によって基板Ｗを処理槽２０の純水から引き揚げつつ、
ガス供給ノズル５０からチャンバ１０にＩＰＡ蒸気を供
給する。これによって、基板Ｗの周辺に供給されたＩＰ
Ａ蒸気が基板Ｗ表面の水分に置換し、基板Ｗの表面がＩ
ＰＡによって覆われることとなる。

【００３５】引き揚げ乾燥処理が終了すると、最後に時
刻ｔ５から時刻ｔ６までの間において減圧乾燥処理を行
う。減圧乾燥処理とは、ＩＰＡが付着した基板Ｗを大気
圧よりも気圧の低い減圧下におくことによってその付着
したＩＰＡを気化させる処理である。具体的には、オゾ
ンガスバルブ５１およびＩＰＡバルブ５７を閉鎖すると
ともに、真空減圧バルブ１９を開放する（排気バルブ１
８は閉鎖する）ことによってチャンバ１０内を真空吸引
し、基板Ｗを減圧下におく。なお、このときには、基板
ＷはリフターＬＨによって処理槽２０から引き揚げられ
た位置に保持されている。また、窒素ガスバルブ５５の
みはチャンバ１０内の減圧制御のために開放されてい
る。減圧下に置かれることによって、基板Ｗを覆ってい
たＩＰＡは蒸発し、基板Ｗは完全に乾燥されることとな
る。

【００３６】その後、真空減圧バルブ１９を閉鎖し、窒
素ガスバルブ５５を開放してチャンバ１０内を大気圧に
まで戻した後、時刻ｔ６にてオートカバー１１を開けて
基板Ｗを搬出し、一連の処理が終了する。以上の本実施
形態のようにすれば、基板Ｗに関連する全ての洗浄処理
（有機物除去処理、薬液処理、リンス処理等）を１つの
チャンバ１０内にて行うことができるため、基板Ｗが大
気中に曝されることがなく、パーティクル等の汚染が生
じにくい。また、オゾンガスやＩＰＡ蒸気等が装置外部
に拡散することを容易に防止することができ、安全性も
高い。

【００３７】また、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、
オゾンガスを供給することによってチャンバ１０内の気
圧を大気圧よりも高くした状態の下でオゾン水による基
板Ｗの表面洗浄処理が行われている。従来のように、チ
ャンバ１０内の気圧を大気圧とすると、処理槽２０内の
オゾン水の気液界面における気圧も大気圧となるため、
オゾン水供給源２６にて高圧のオゾン雰囲気下で高濃度
オゾン水を生成したとしても、処理槽２０内ではオゾン
ガスが気泡として放出される。このため、オゾン水のオ
ゾン濃度が低下し、基板Ｗの表面に付着したレジスト等
の有機物の分解速度を速くすることができなかった。

【００３８】これに対して、本実施形態のようにすれ
ば、オゾンガス供給によってチャンバ１０内の気圧を大
気圧よりも高くしているため、処理槽２０内のオゾン水
の気液界面における気圧も大気圧より大きくなり、オゾ
ン水供給源２６にて高圧のオゾン雰囲気の下で高濃度オ
ゾン水を生成したとしても、処理槽２０内におけるオゾ
ンガスの発泡を抑制することができる。その結果、処理
槽２０内のオゾン水のオゾン濃度の低下を防止して、基
板Ｗの表面に付着したレジスト等の有機物の分解速度を
速くすることができ、そのような有機物を迅速に除去す
ることができるのである。

【００３９】このことを図４を参照しつつさらに説明す
る。図４は、オゾン水の温度およびオゾン濃度を考慮し
た実際の有機物分解速度を説明するための図である。図
中の実線Ｌ１は、オゾン水の温度と有機物分解速度との
相関を示す曲線である（但し、オゾン濃度は一定）。同
図に示すように、オゾン濃度一定という条件下では、オ
ゾン水の温度が高くなるほど、酸化反応が活性化され、
有機物分解速度は速くなる。

【００４０】また、図中の一点鎖線Ｌ２は、大気圧での
オゾン水の温度とオゾン濃度との相関を示す曲線であ
り、いわゆる大気圧でのオゾン水の溶解度曲線である。
一般的な気体と同様に、温度が高くなるほどオゾンの水
に対する溶解度は低下する。このことは、オゾン濃度が
高く、かつ温度の高いオゾン水、すなわち有機物の分解
に適したオゾン水を平衡状態（安定な形態）で得ること
が不可能であることを意味している。

【００４１】そして、実線Ｌ１および一点鎖線Ｌ２は、
オゾン水中のオゾン濃度および有機物分解速度のそれぞ
れの温度に対する特性が相反することを示しており、既
述したように、従来においてはこのことに起因して有機
物の分解速度を顕著に速くすることができなかったので
ある。

【００４２】このため、従来においては、有機物の分解
に最適なバランスが得られる温度およびオゾン濃度のオ
ゾン水を基板Ｗに供給するようにしていた。すなわち、
有機物分解速度およびオゾン濃度の双方に対する温度の
影響を包含した実際の有機物分解速度は図中の一点鎖線
Ｌ３のようになる。実際の有機物分解速度は温度に対し
て上に凸の曲線となり、曲線Ｌ３における有機物分解速
度が最大となる点Ｐ１が基板洗浄に最適な点である。従
って、従来の大気圧下でのオゾン水洗浄処理において
は、点Ｐ１に対応する温度Ｔ１のオゾン水を基板に供給
するようにしていた。

【００４３】これに対して、本実施形態においては、処
理槽２０内のオゾン水の気液界面における気圧が大気圧
よりも高いために、オゾンガスの発泡が抑制されてオゾ
ンの溶解度が上昇し、大気圧でのオゾン水の溶解度曲線
Ｌ２が高濃度側に移動して実線Ｌ４に移動する。つま
り、気圧が大気圧よりも高いチャンバ１０内のオゾン水
については実線Ｌ４にて示すような温度とオゾン濃度と
の相関関係（溶解度曲線）となっている。

【００４４】従って、有機物分解速度（実線Ｌ１）およ
びオゾン濃度（Ｌ４）の双方に対する温度の影響を包含
した実際の有機物分解速度も図中の実線Ｌ５のようにな
る。この有機物分解速度も温度に対して上に凸の曲線と
なり、一点鎖線Ｌ３と比較して全温度域において有機物
分解速度が向上する。よって、基板Ｗの表面に付着した
レジスト等の有機物の分解速度を速くすることができ、
そのような有機物を迅速に除去することができるのであ
る。

【００４５】また、本実施形態においては、オゾンガス
の供給によってチャンバ１０内の気圧を大気圧よりも高
くしているため、チャンバ１０内の処理槽２０周辺には
オゾンガス雰囲気が形成されており、そのオゾンガス雰
囲気によって洗浄処理中のオゾン水に対してオゾンの補
充を行うことができる。すなわち、処理槽２０に供給さ
れたオゾン水が基板Ｗに付着した有機物を酸化分解する
ことによってオゾンが消費され、洗浄処理が進行するに
つれて徐々にオゾン水のオゾン濃度が低下することとな
るが、処理槽２０周辺（厳密には気液界面）のオゾンガ
ス雰囲気からオゾンを再溶解・補充することによって、
オゾン濃度の低下を抑制することができる。その結果、
基板Ｗの表面に付着したレジスト等の有機物を安定して
迅速に除去することができる。

【００４６】また、本実施形態においては、処理槽２０
に供給するオゾン水をヒータ２５によって加熱すること
ができる。オゾン水を加熱・昇温することにより、高温
かつ高濃度のオゾン水による洗浄処理が可能となり、基
板Ｗの表面に付着したレジスト等の有機物の分解速度を
さらに速くすることができる。オゾン水を高温に加熱し
たとしても、オゾンガスの供給によってチャンバ１０内
の気圧が大気圧よりも高くなっているため、処理槽２０
内におけるオゾンガスの発泡を抑制することができる。

【００４７】但し、オゾン水をあまりに高温に加熱しす
ぎると高圧下であってもオゾンガスの発泡が多量に生
じ、オゾン水のオゾン濃度が低下して、有機物分解速度
が低下する。このため、ヒータ２５によって適当な温度
にまでオゾン水を昇温することが好ましい。具体的に
は、図４の曲線Ｌ５における有機物分解速度が最大とな
る点Ｐ２が基板洗浄に最適な点であり、ヒータ２５によ
ってオゾン水の温度を点Ｐ２に対応する温度Ｔ２とすれ
ば有機物分解速度を最高にすることができる。図４に示
すように、点Ｐ２の有機物分解速度は点Ｐ１の有機物分
解速度よりも速くなっており、基板Ｗに付着した有機物
を従来の最適条件よりも迅速に分解できる。

【００４８】＜３．変形例＞以上、本発明の実施の形態
について説明したが、この発明は上記の例に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態においては、オゾ
ンガス供給によってチャンバ１０内の気圧を大気圧より
も高くしていたが、これに代えて不活性ガスを供給する
ことによってチャンバ１０内の気圧を大気圧よりも高く
するようにしても良い。不活性ガスとしては、例えば窒
素ガスを用いることができる。具体的には、圧力トラン
スデューサ５３によってチャンバ１０内の気圧を監視し
つつ、圧力調整器５４が窒素ガスバルブ５５の開閉を制
御し、ガス供給ノズル５０から窒素ガスを供給すること
によってチャンバ１０内の気圧を大気圧よりも高くす
る。このようにしても、上記と同様に、処理槽２０内の
オゾン水の気液界面における気圧が大気圧よりも高いた
めに、オゾンガスの発泡が抑制されてオゾンの溶解度が
上昇し、その結果オゾン濃度の低下を防止することがで
き、基板Ｗの表面に付着したレジスト等の有機物を迅速
に除去することができる。

【００４９】また、窒素ガスの如き不活性ガスであれ
ば、オゾン水に溶解してその性質を変化させることがな
いため、オゾン水による洗浄処理を妨害するおそれもな
い。もっとも、消費されたオゾンをオゾンガス雰囲気か
らの溶解によって補充することができないため、上記実
施形態のように、オゾンガス供給によってチャンバ１０
内の気圧を大気圧よりも高くする方がより好ましい。

【００５０】また、上記実施形態では、複数の基板Ｗを
一括して処理するいわゆるバッチ式の装置であったが、
これを基板Ｗを一枚ずつ処理するいわゆる枚葉式の装置
としても本発明に係る技術を適用することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
によれば、密閉チャンバにガスを供給してその密閉チャ
ンバ内の気圧を大気圧よりも高くしているため、処理槽
内におけるオゾンガスの発泡を抑制してオゾン濃度の低
下を防止することにより、基板に付着したレジスト等の
有機物を迅速に除去することができる。

【００５２】また、請求項２の発明によれば、密閉チャ
ンバにオゾンガスを供給しているため、そのオゾンガス
の溶解によって消費されたオゾンが補充されることとな
り、オゾン水中のオゾン濃度の低下を抑制して基板に付
着したレジスト等の有機物を安定して迅速に除去するこ
とができる。

【００５３】また、請求項３の発明によれば、密閉チャ
ンバに不活性ガスを供給しているため、その不活性ガス
がオゾン水に溶解するおそれはなく、オゾン水の機能低
下を防止することができる。

【００５４】また、請求項４の発明によれば、処理槽に
供給するオゾン水を加熱しているため、オゾン水による
酸化分解反応が活性化され、基板に付着した有機物をよ
り迅速に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板洗浄装置の全体構成を示す図
である。

【図２】図１の基板洗浄装置の一部を示す側面図であ
る。

【図３】図１の基板洗浄装置のチャンバ内におけるガス
供給状態および気圧変化を示す図である。

【図４】オゾン水の温度およびオゾン濃度を考慮した実
際の有機物分解速度を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 基板処理装置 １０ チャンバ ２０ 処理槽 ２１ 液供給ノズル ２５ ヒータ ５０ ガス供給ノズル ＬＨ リフター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小路丸 友則 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 3B201 AA03 AB08 AB42 BB04 BB82 BB93 BB96 BB98 CB12 CC01 CC11 CD11 CD22

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板をオゾン水中に浸漬することによっ
   て当該基板の表面洗浄処理を行う基板洗浄装置であっ
   て、 オゾン水を貯留する処理槽と、 前記処理槽を収容する密閉チャンバと、 前記処理槽中に基板を保持する基板保持手段と、 前記処理槽にオゾン水を供給するオゾン水供給手段と、 前記密閉チャンバにガスを供給して前記密閉チャンバ内
   の気圧を大気圧よりも高くするガス供給手段と、を備え
   ることを特徴とする基板洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板洗浄装置において、 前記ガス供給手段は、前記密閉チャンバに前記ガスとし
   てオゾンガスを供給することを特徴とする基板洗浄装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の基板洗浄装置において、 前記ガス供給手段は、前記密閉チャンバに前記ガスとし
   て不活性ガスを供給することを特徴とする基板洗浄装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の基板洗浄装置において、 前記オゾン水供給手段は、前記処理槽に供給するオゾン
   水を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする基板洗
   浄装置。