JPH1092784A

JPH1092784A - ウェーハ処理装置およびウェーハ処理方法

Info

Publication number: JPH1092784A
Application number: JP8239209A
Authority: JP
Inventors: Nobuhito Nunotani; 谷伸仁布; Hajime Shiyaura; 浦肇社
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Microelectronics Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】処理液の使用量を削減でき、また、回転機構
部の小型化が可能となり、周囲からの跳ね返りによる再
汚染を防ぐことができるウェーハ処理装置およびウェー
ハ処理方法を提供することである。【解決手段】ウェーハを載せるウェーハチャックと、
先端に少なくとも、処理液を供給する処理液供給系に接
続された独立の第１の開口と、廃液を吸引する廃液吸引
系に接続された独立の第２の開口とを有するノズル体
と、前記第１の開口を介して前記ウェーハ上に処理液を
供給する処理液供給装置と、前記処理液によってウェー
ハ表面を処理した後に得られる廃液を、前記第２の開口
を介して吸引除去する廃液吸引装置と、前記第１の開口
に膨らんだ状態で形成された処理液のみが前記ウェーハ
表面に接し、かつ、前記ノズル体は前記ウェーハと接触
しない間隔をもって、ノズル体とウェーハを相対的に移
動させる移動装置と、を備えるものとして構成されたウ
ェーハ処理装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーハ処理装置
およびウェーハ処理方法に関し、より詳しくは、半導体
装置等の製造における、ウェーハ洗浄工程や、各種の液
体を用いた処理工程において使用されるウェーハ処理装
置およびウェーハ処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造に際し、ウェーハを各
種の液体で処理する工程は頻繁に設けられ、重要な位置
をしめる。ここでは、その一例として、ウェーハ洗浄工
程について説明する。ウェーハを洗浄する方法として
は、従来は、ディップ法やスピンナを用いる方法が採ら
れてきた。以下に図面を参照しつつ、従来の技術を説明
する。

【０００３】図９は、従来のディップ法を説明する模式
図である。ディップ法とは、処理液が満たされた処理槽
にウェーハを浸す方法であり、半導体ウェーハの洗浄工
程で最も多く用いられている方法である。キャリア５１
には、通常、複数枚のウェーハ４が収容されている。ウ
ェーハ４は、搬送用の爪により端部をつかまれ、搬送経
路５４に沿って、処理槽５２の上まで搬送される。また
は、キャリア５１ごと搬送され、バッチ処理、すなわ
ち、複数枚のウェーハが同時に処理される場合もある。
処理槽５２は、洗浄用の処理液５０で満たされ、オーバ
ーフロー状態で待機している。その中に先程のウェーハ
４または、キャリア５１がゆっくりと浸され、洗浄処理
が開始される。洗浄処理されている間も処理液５０はオ
ーバーフローしており、洗浄後の汚れた処理液は、処理
槽５２の上部から捨てられる。処理液５０による処理が
終わると、処理槽５２は純水によって置換され、ウェー
ハ表面に残った処理液が洗い流される。純水によるリン
スが終了したウェーハ４は、乾燥させるためにスピンド
ライヤー５３に搬送される。スピンドライヤ５３では、
ウェーハは、高速回転され、ウェーハ表面の水分が遠心
力により、ウェーハ上から除去されることにより、ウェ
ーハが乾燥される。乾燥後は、ウェーハ４は、キャリア
５１に戻され次の工程に払い出される。

【０００４】以上説明したディップ法は、処理槽と搬送
系のみにより構成されるため機構が簡単であり、また、
複数枚のウェーハを一度に処理する、いわゆるバッチ処
理が可能であるというメリットを有する。

【０００５】次に、図１０は、スピン式のウェーハ洗浄
装置の一例を示す模式図である。図示したようなスピン
式のウェーハ洗浄装置は、通常、スピンナと称される。
スピンナ６０は、モータ６５により回転するチャック６
６を有する。回転するチャック上には複数本の爪６７が
有り、爪６７の端部でウェーハ４をつかみ固定できるよ
うになっている。また、ノズル６８は、その支柱６９を
中心として移動できるようにしてあり、ウェーハ４の着
脱時や処理液の滴下時に随時移動できる。ウェーハ４
は、爪６７により固定されたまま、チャック６６ととも
に回転し、その上からノズル６８を介して処理液が滴下
されることにより、洗浄が行われる。また、洗浄処理中
に処理液が装置の外に飛散しないように、ウェーハ４の
周囲は、カップ７０により囲まれている。

【０００６】以上説明したようなスピンナでは、ウェー
ハ一枚毎に洗浄を行うため、他のウェーハからの汚染物
質による汚染を受けることがないというメリットがあ
る。またウェーハの洗浄から乾燥までの工程を１つの装
置で完了できるために設備の専有面積の縮小を図ること
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
技術のうち、図９に示されたようなディップ法では、処
理槽５２において、処理液５０をオーバーフローさせて
も、ウェーハから遊離した汚染物質（金属イオンや有機
物質、ごみ等）が処理液中に浮遊していることがある。
これらの汚染物質は、せっかく洗浄したウェーハ表面に
再付着することがあり、逆汚染が生ずるという問題を有
する。また、ディップ法においては、処理液の使用量が
膨大であり、洗浄工程のコストが高くなるという問題も
ある。

【０００８】一方、図１０に示されたようなスピンナで
は、処理液がウェーハ一枚毎に必要となるために、ディ
ップ法よりもさらに処理液の使用量が多いという問題が
ある。また、ウェーハの回転により周囲に飛散した処理
液等がカップ内壁などに当たって跳ね返り、ウェーハを
再汚染してしまう可能性もある。さらに、ノズルから滴
下した処理液を遠心力を用いてウェーハ上で均一に供給
するためには、ウェーハを高速で回転させる必要があ
る。従って、回転機構やウェーハチャック機構が複雑化
し、装置のコストが高くなるとともに保守管理も煩雑に
なるという問題があった。

【０００９】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のである。即ち、本発明による処理装置は、処理液の使
用量を削減できる。また、本発明による処理装置は、ウ
ェーハの回転を低速化することができるために、回転機
構部の小型化が可能となり、かつ、処理液を周囲に飛散
させず、周囲からの跳ね返りによる再汚染を防ぐことが
できる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のウェーハ処理装
置は、ウェーハを載せるウェーハチャックと、先端に少
なくとも、処理液を供給する処理液供給系に接続された
独立の第１の開口と、廃液を吸引する廃液吸引系に接続
された独立の第２の開口とを有するノズル体と、前記第
１の開口を介して前記ウェーハ上に処理液を供給する処
理液供給装置と、前記処理液によってウェーハ表面を処
理した後に得られる廃液を、前記第２の開口を介して吸
引除去する廃液吸引装置と、前記第１の開口に膨らんだ
状態で形成された処理液のみが前記ウェーハ表面に接
し、かつ、前記ノズル体は前記ウェーハと接触しない間
隔をもって、ノズル体とウェーハを相対的に移動させる
移動装置と、を備えるものとして構成される。

【００１１】また、本発明のウェーハ処理方法は、処理
液を供給する処理液供給系に接続された第１の独立した
開口と、廃液を吸引する廃液吸引系に接続された第２の
独立した開口を有する、ノズル体を用い、前記第１の開
口部に形成される前記処理液の液滴のみがウェーハに接
触し、且つ、前記ノズル体が前記ウェーハに接触しない
位置まで、前記ノズル体を前記ウェーハに接近させるこ
とにより、前記処理液で前記ウェーハを処理し、この処
理によって得られる廃液を、前記ノズル体の第２の開口
内を減圧状態にして前記第２の開口を介して吸引し、こ
の処理と廃液吸引を行いながら前記ノズル体と前記ウェ
ーハを相対的に移動させることにより、ウェーハ表面を
処理液で処理するものとして、構成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明する。

【００１３】図１（ａ）は、本発明によるウェーハ処理
装置の構成を表す説明図である。本発明によるウェーハ
処理装置は、従来のスピンナと類似した部分を有する。
即ち、モータ１により、ベルト１６を介して回転するウ
ェーハチャック２を有する。回転するウェーハチャック
上には複数本の爪３が有り、爪の端部でウェーハ４をつ
かみ固定できるようになっている。また、ノズル体５
は、モータ６により、ベルト１５を介して、支柱７を中
心として移動できるようにしてあり、ウェーハ４の着脱
時や処理液の滴下時に随時移動できる。

【００１４】本発明による処理装置の第１の特徴は、処
理液を滴下するノズル体５にある。本発明による処理装
置のノズル体５の断面図を図１（ｂ）に示す。同図に示
されるように、ノズル体５は、ノズル８を囲むようにほ
ぼ同心円状に配置された外側の配管９を有し、いわゆる
２重配管になっている。そして、ノズルの先端部には、
内側の開口１０が設けられ、外側の配管９の先端とノズ
ル８の先端の間には、外側の開口１１が設けられてい
る。その各部のサイズは、使用する処理液の種類や処理
速度等のパラメータにより最適値が決定される。例え
ば、シリコンウェーハをフッ酸で処理する場合に、ノズ
ル体を構成する外側の配管９の内径を直径７ｍｍ、内側
のノズル８の内径を直径４ｍｍとすることができる。ま
た、内側のノズル８の先端は、外側の配管９の先端と、
同一レベルか、それよりやや突出している。処理液は、
処理液供給装置１４によりノズル体５の内側の開口１０
を介してウェーハ表面に供給される。その流量として
は、例えば、毎分１０ｃｃ以下でよい。また、内側のノ
ズル８を取り囲む外側の開口１１内は、常に減圧状態と
なっている。その圧力としては、例えば、４００ｍｍＨ
ｇ以下の減圧状態が望ましい。このノズル体５の先端は
洗浄処理を行う際にはウェーハ表面の非常に近傍まで接
近し、処理液の表面張力により二重配管の内側の開口部
１０に形成される液滴がウェーハ４に接触する程度まで
接近する。ただし、ノズル体自体はウェーハ４とは接触
しない。内側のノズル８の先端とウェーハ４の間隔は、
通常５ｍｍ以下とされ、多くの場合に１〜２ｍｍの間隔
をもって、処理が行われる。

【００１５】外周をチャックの爪３でつかまれたウェー
ハ４は、モータ１で回転を与えられ低速で回転する。そ
こへ処理液供給用のノズル体５がウェーハ表面近傍まで
接近してくると、液滴となった処理液と接触し、接触し
たウェーハ部分が洗浄される。さらに、洗浄後の処理液
は、減圧状態となっている、外側の開口１１を介して、
吸引除去され、廃液ライン１２を通って、廃棄または、
循環処理が施される。ここで、図１（ｃ）に示すよう
に、ウェーハ４を回転させながら、ノズル体５を、ウェ
ーハ４の回転中心を通る曲線に沿って動かすと、螺旋状
にウェーハ全面を洗浄する事ができる。ウェーハ４は、
従来のスピンナのように、高速回転する必要がない。ま
た、ノズル体５を動かしている最中に処理液を供給し続
けていれば常に新鮮な処理液で洗浄ができる。その洗浄
に使用された処理液は従来はウェーハ上を流れていた
が、本発明による方法では、二重になった外側の開口１
１内が常に減圧状態のため、洗浄後の余分な処理液は、
ただちに、ノズル体５の外側の開口１１を介して吸引さ
れ、装置の廃液ライン１２を通って処分される。すなわ
ち、洗浄処理後の廃液がウェーハ上を流れ、再汚染する
ことがない。ウェーハ４の洗浄処理が終わったら図示し
ない別のノズル体から純水を供給し、リンスを行う。

【００１６】本発明による処理装置の第２の特徴は、廃
液ラインに設けられたモニタ１３にある。すなわち、図
１（ａ）において、廃液ライン１２の途中には、廃液中
のパーティクルを測定するパーティクルモニタや、濃度
を測定する濃度モニタ、不純物を測定する不純物モニタ
などのモニタ１３が接続される。そして、ウェーハ洗浄
後にノズル体から廃液ラインを介して得られる廃液の状
態を監視し、必要に応じて処理装置の制御のためにモニ
タ信号をフィードバックすることができる。例えば、パ
ーティクル数が１０／ｃｃ以下となったところでウェー
ハ洗浄を終了するように処理装置を制御することによ
り、バッチ式では出来ない、個々のウェーハ毎の最適な
洗浄処理を行うことが可能となる。また、処理液の濃度
とウェーハのエッチングレートとの関係を事前に調べて
おけば、廃液の濃度をモニタすることにより、測定され
た濃度に合わせてエッチング時間を制御することができ
る。

【００１７】次に、本発明によるウェーハ処理装置に用
いるノズル体の変形例について、図面を参照しつつ説明
する。図２は、本発明によるウェーハ処理装置に用いる
ノズル体の第２の例の縦断面図である。同図に示した例
では、ノズル体５ａは三重配管の構造を有する。最も内
側のノズル２０は処理液の供給に用いられる。その周囲
を囲む中間の配管２１は、ノズル２０との間の空間を減
圧状態にすることによって廃液を吸い込むために用いら
れる。また、最も外側の配管２２は、純水の供給に用い
られる。すなわち、ノズル体先端に設けられた開口のう
ちで、最も内側の開口２３を介して、処理液が供給され
る。また、最も外側に位置する開口２５を介して純水が
供給される。そして、中間に位置する開口２４を介し
て、処理済みの処理液と純水を吸引除去することができ
る。同図に示したノズル体５ａを、ウェーハ上で移動さ
せることにより、処理液による洗浄と純水によるリンス
を連続的に行うことが出来る。従って、洗浄処理に要す
る時間を大幅に短縮することができる。

【００１８】なお、他の変形例として、例えば、ノズル
体を４重配管構造とし、内側から順に、処理液供給、廃
液吸引、純水供給、廃液吸引に用いることも可能であ
る。

【００１９】また、図３は、本発明によるウェーハ処理
装置に用いるノズル体の第３の例を示す断面図である。
同図に示されたノズル体５ｂは、図２に示されたノズル
体５ａの変形例である。すなわち、このノズル体では、
三重配管をそれぞれ、内側から順に、処理液供給、純水
供給、廃液吸引に用いるものとした。すなわち、最も外
側の配管で処理後の処理液と純水を吸引するようにした
ものである。このノズル体を用いた場合は、ウェーハ上
でノズル体を移動すると、ウェーハ表面は、処理液によ
り洗浄された後に空気に接触することなく、直ちに純水
により希釈されリンスされる。従って、例えば、処理液
がウェーハ上に残留すると酸化膜を形成しやすいような
場合に、特に有効である。

【００２０】図４(a) は、本発明によるウェーハ処理装
置に用いるノズル体の第４の例を示す横断面図である。
この例では、ノズル体５ｃは、３本のノズル２８、２
９、３０が束ねられた構成を有する。それぞれのノズル
の先端に設けられた開口を介して、それぞれ、処理液供
給、純水供給、および廃液吸引が行われる。図４(b) に
示したように、ノズル体５ｃはウェーハ上で、図中の矢
印Ａの方向に随意移動され、ウェーハの矢印Ｂの方向の
回転運動と組み合わせることにより、ウェーハ上を順
次、洗浄、リンスすることができる。なお、３本のノズ
ルの配置は、同図に示されたものに限られず、例えば、
３本のノズルが任意の順序で、一直線上に配列している
ようなノズル体でもよい。また、ノズル体を構成するノ
ズルの数も、３本には限定されず、４本以上のノズルを
任意の配列に配置し、それぞれを処理液供給、純水供
給、および廃液吸引のいずれかに割り当ててもよい。ま
た、２種類以上の処理液をそれぞれ別のノズルを介し
て、ウェーハ上に供給することもできる。

【００２１】図５(a) は、本発明によるウェーハ処理装
置に用いるノズル体の第５の例を示す縦断面図であり、
図５(b) は、その横断面図である。この例では、ノズル
体５ｄは、外側の配管３１の中に、２本のノズル３２、
３３が並列して配置された構造を有する。処理液および
純水は、内部の２本のノズル３２、３３の先端に設けら
れた開口を介して、それぞれ、ウェーハ上に供給され
る。また、これら２本のノズル３２、３３と外側の配管
３１の間の空間が減圧され、廃液が吸引除去される。内
部のノズルの本数や配置は、同図に示した例には限られ
ず、３本以上のノズルを任意の配置に配列してもよい。
また、２種類以上の処理液をそれぞれ別のノズルを介し
て供給することもできる。

【００２２】図６は、本発明によるウェーハ処理装置に
用いるノズル体の第６の例を示す説明図である。ここ
で、図６(a) は、ノズル体の平面図、図６(b) はＸ−
Ｘ’方向の縦側面図、また、図６(c) は、一部断面斜視
図である。この例では、ノズル体５ｅは、矩形状の断面
形状を有する筺体３４の内側に、細長いスリット状の開
口を有する２本のノズル３５、３６が並列して配置され
た構成を有する。また、筺体３４の上部には、処理液供
給用配管３７、純水供給用配管３８、廃液吸引用配管３
９が設けられている。処理液供給用配管３７、純水供給
用配管３８は、それぞれ、筺体３４を貫通して、ノズル
３５、３６に接続されている。また、廃液吸引用配管３
９は、筺体３４の内部に連通している。処理液、純水
は、それぞれ、処理液供給用配管３７、純水供給用配管
３８から、ノズル３５、３６の内部に供給され、各ノズ
ルの先端に設けられたスリット状の開口を介してウェー
ハ上に供給される。また、筺体３４は、その内側が廃液
吸引用配管３９を介して減圧状態にされ、その先端に設
けられた各ノズルとの間の開口を介して、処理済みの処
理液と純水を吸引除去する。

【００２３】ここで、各ノズル３５、３６のスリット状
の開口部の長さは、ウェーハ４の半径よりも長くして
も、短くしてもよい。図６(a) に示すように、開口部の
長さをウェーハ４の半径と同程度として、ノズル体５ｅ
をウェーハ４の半径上に配置すれば、ウェーハ４を一回
転するだけで洗浄処理を完了することも可能となる。ま
た、ノズル体５ｅの長さをウェーハ４の半径よりも短く
した場合は、例えば、ウェーハ４を回転させながらノズ
ル体５ｅを適宜移動させることにより、ウェーハ全面を
順次洗浄処理することができる。また、減圧された筺体
の内側の配置されるノズルの数は、図示したような２本
には限られず、必要に応じて３本以上のノズルを任意の
配置に配列してもよい。また、ノズルを１本のみとし、
処理液または純水のみを供給するようにしてもよい。

【００２４】図７は、本発明によるウェーハ処理装置に
用いるノズル体の第７の例を示す説明図である。ここ
で、図７(a) は、ノズル体の一部断面斜視図であり、ま
た、図７(b) は同ノズル体を天地逆転させた、一部拡大
斜視図である。この例でも、ノズル体５ｆは、矩形状の
断面形状を有する筺体３４の内側に、細長い断面形状を
有する２本のノズル４０、４１が並列して配置されてい
る。しかし、図６に示した例と異なり、これらのノズル
４０、４１の先端には、細長いスリット状の開口の代わ
りに、多数の微細な貫通孔４２が設けられている。処理
液と純水は、それぞれ、処理液供給用配管３８、純水供
給用配管３９から、ノズル４０、４１の内側に供給さ
れ、各ノズルの先端に設けられた微細な貫通孔４２を介
してウェーハ上に供給される。また、筺体３４の内部
は、廃液吸引用配管を介して減圧状態にされ、その先端
に設けられた各ノズルとの間の開口を介して、処理済み
の処理液と純水が吸引除去される。ここで、ノズル体５
ｆは、ウェーハ４の半径よりも長くしても、短くしても
よい。図６(a) に示した例と同様に、ノズル体５ｆの長
さをウェーハ４の半径と同程度として、ノズル体５ｆを
ウェーハ４の半径上に配置すれば、ウェーハ４を一回転
するだけで洗浄処理を完了することも可能となる。ま
た、ノズル体５ｆの長さをウェーハ４の半径よりも短く
した場合は、例えば、ウェーハ４を回転させながらノズ
ル体５ｆを適宜移動させることにより、ウェーハ全面を
順次洗浄処理することができる。また、減圧された筺体
３４の内側の配置されるノズルの数は、図示したような
２本には限られず、必要に応じて３本以上のノズルを任
意の配置に配列してもよい。また、ノズルを１本のみと
し、処理液または純水のみを供給するようにしてもよ
い。

【００２５】図８は、本発明によるウェーハ処理装置に
用いるノズル体の第８の例を示す説明図である。ここ
で、図８(a) は、ノズル体５ｇおよびウェーハの平面
図、図８(b) はノズル体５ｇの一部断面斜視図である。
この例でも、ノズル体５ｇは、矩形状の断面形状を有す
る筺体３４の内側に、細長い断面形状を有する２本のノ
ズル４２、４３が並列して配置されている。これらのノ
ズル４２、４３は、図８(b) に示したように、それぞれ
の先端に細長いスリット状の開口４５、４６を有する。
しかし、これらのノズルは、また、図７に示したよう
に、微細な貫通孔を有するものでもよい。２本のノズル
は、それぞれ、処理液供給と純水供給のために用いられ
る。また、筺体３４と内側の各ノズル４２、４３との間
の空間は減圧され、廃液吸引のために用いられる。ここ
で、ノズル体５ｇは、長手方向がウェーハ４の直径全体
を被うようにそのサイズが決められている。従って、ウ
ェーハ４を回転せずに、ノズル体５ｇまたはウェーハ４
を図８に示した矢印Ａの方向に移動させることにより、
ウェーハ全面の洗浄処理を完了することができる。な
お、内部に並列されるノズルの本数は、１本でもよく、
３本以上でもよい。

【００２６】本発明によるウェーハ処理方法およびウェ
ーハ処理装置は、ウェーハ洗浄工程に限られず、レジス
トや現像液、有機溶媒、コート液等の各種液体により、
ウェーハ表面を処理する工程において、実施することが
できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２８】本発明によるウェーハ処理装置は、必要最
低限の量の処理液によりウェーハの処理をすることがで
きる。従って、従来の処理装置と比べて、処理に必要な
処理液の使用量を大幅に削減することができる。例え
ば、典型的な例として、フッ酸によりシリコンウェーハ
表面の自然酸化膜を除去する処理について説明すると、
従来のディップ法においては、６インチウェーハ１枚あ
たりのフッ酸の消費量は、約１リッターであった。これ
に対し、本発明による処理装置を用いると、ウェーハ１
枚あたりのフッ酸の消費量は、約１０ｃｃであり、従来
の１／１００に削減することができる。同様の効果は、
リンスのために用いられる純水についても得られる。す
なわち、本発明による処理装置によれば、処理液や純水
の消費量を大幅に削減することができる。従って、半導
体装置の製造コストを低減できるのみならず、地球資
源、環境の維持保全の見地からも、極めて大きな効果が
得られる。

【００２９】また、本発明によるウェーハ処理装置は、
従来のスピンナと比較して、ウェーハの回転数をはるか
に低く押さえることができる。すなわち、従来のスピン
ナは、遠心力により処理液をウェーハ上に拡げる。従っ
て、ウェーハの回転数としては、通常、１０００ｒｐｍ
〜３０００ｒｐｍが必要とされていた。しかし、本発明
による処理装置では、ノズル体がウェーハ上に処理液を
順次供給する。従って、スピンナのような高速回転は必
要とされない。従って、スピンナにおいて問題となって
いた、ウェーハ周囲に飛散した処理液の跳ね返りによ
る、ウェーハの再汚染を防ぐことができる。

【００３０】また、ウェーハの回転数を低速化できるた
めに、回転機構の簡素化、小型化が図れる。従って、本
発明による装置では、装置のコストを低下することがで
きるとともに、保守管理も容易になる。また、本発明に
よる処理装置は、ウェーハを１枚ずつ処理する、いわゆ
る枚葉式である。従って、従来のディップ式において複
数のウェーハを一度に処理する場合に問題となる、他の
ウェーハからの汚染を防ぐことができる。

【００３１】一方、本発明による処理装置は、廃液ライ
ンにモニタを設けることができる。従って、洗浄処理の
終端を検出することができ、洗浄液の無駄な使用を防ぐ
ことができる。また、廃液モニタから汚染度の信号をフ
ィードバックすることにより、汚染度の異なるウェーハ
や、直前の工程が異なるウェーハの混合ロットを処理す
るような場合でも、ウェーハ個々に洗浄時間や処理液の
種類、量などの処理条件を最適化でき、洗浄不足のウェ
ーハがなくなる。

【００３２】また、処理液を循環して使用する場合は、
廃液モニタで処理液の状態（組成や不純物濃度、パーテ
ィクル含有量など）をモニタすることにより、処理液の
補充、交換の時期を的確に決めることができる。

【００３３】一方、処理液の濃度とエッチングレートの
関係を事前に登録しておけば、処理液の濃度をモニタす
ることにより、適正なエッチングを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるウェーハ洗浄装置の構成を表す説
明図である。

【図２】本発明によるウェーハ洗浄装置に使用するノズ
ル体の第２の例を示す断面図である。

【図３】図２に示されたノズル体の変形例を示す断面図
である。

【図４】本発明によるウェーハ洗浄装置に使用するノズ
ル体の第４の例を示す断面図である。

【図５】本発明によるウェーハ洗浄装置に使用するノズ
ル体の第５の例を示す断面図である。

【図６】本発明によるウェーハ洗浄装置に使用するノズ
ル体の第６の例を示す断面図である。

【図７】本発明によるウェーハ洗浄装置に使用するノズ
ル体の第７の例を示す説明図である。

【図８】本発明によるウェーハ洗浄装置に使用するノズ
ル体の第８の例を示す説明図である。

【図９】従来のディップ法を説明する模式図である。

【図１０】従来のスピン式のウェーハ処理装置の一例を
示す模式図である。

【符号の説明】

１モータ２ウェーハチャック３爪４ウェーハ５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ，５ｆ、５ｇノズ
ル体６モータ７支持部８、２０、２８、２９、３０、３２、３３ノズル９、２４、２５、３１配管１０、１１、２３、２４、２５開口１２廃液ライン１３モニタ１４処理液供給装置１５、１６ベルト３４筺体３５、３６、４０、４１、４２、４３ノズル３７処理液供給用配管３８純水供給用配管３９廃液吸引用配管５０処理液５１キャリア５２処理槽５３スピンドライヤー５４搬送経路６０スピンナ６５モータ６６チャック６７爪６８ノズル６９支柱７０カップ７１処理液供給装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/30 ５６９Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェーハを載せるウェーハチャックと、先端に少なくとも、処理液を供給する処理液供給系に接
続された独立の第１の開口と、廃液を吸引する廃液吸引
系に接続された独立の第２の開口とを有するノズル体
と、前記第１の開口を介して前記ウェーハ上に処理液を供給
する処理液供給装置と、前記処理液によってウェーハ表面を処理した後に得られ
る廃液を、前記第２の開口を介して吸引除去する廃液吸
引装置と、前記第１の開口に膨らんだ状態で形成された処理液のみ
が前記ウェーハ表面に接し、かつ、前記ノズル体は前記
ウェーハと接触しない間隔をもって、ノズル体とウェー
ハを相対的に移動させる移動装置と、を備えるウェーハ処理装置。
【請求項２】前記ノズル体は、内側に位置する第１の中
空配管を、外側に位置し、この第１の中空配管よりも大
径の第２の中空配管に収容配置したものであって、前記
第１の中空配管の先端が前記第１の開口となっており、
前記第２の配管と前記第２の配管の間が前記第２の開口
となっていることを特徴とする、請求項１記載のウェー
ハ処理装置。
【請求項３】前記ノズル体は、純水を供給する純水供給系に接続された独立した第３の
開口と、前記第３の開口を介して前記ウェーハ上にリンス用の純
水を供給する純水供給装置とを、さらに備える請求項１
記載のウェーハ処理装置。
【請求項４】前記ノズル体は、内側に位置する第１の中
空配管をまん中に位置し、この第１の中空配管よりも大
径の第２の中空配管に収容し、さらに、前記第２の中空
配管を、これよりも大径の第３の中空配管に収容配置し
たものであって、前記第１の中空配管の先端が前記第１の開口となってお
り、前記第１の中空配管と前記第２の中空配管の間が記
第２の開口となっており、前記第２の中空配管と前記第
３の中空配管の間が前記第３の開口となっていることを
特徴とする、請求項３記載のウェーハ処理装置。
【請求項５】前記ノズル体は、内側に位置する第１の中
空配管をまん中に位置し、この第１の中空配管よりも大
径の第２の中空配管に収容し、さらに、前記第２の中空
配管を、これよりも大径の第３の中空配管に収容配置し
たものであって、前記第１の中空配管の先端が前記第１の開口となってお
り、前記第１の中空配管と前記第２の中空配管の間が記
第３の開口となっており、前記第２の中空配管と前記第
３の中空配管の間が前記第２の開口となっていることを
特徴とする、請求項３記載のウェーハ処理装置。
【請求項６】前記ノズル体は、互いに別体の第１乃至第
３の中空配管が並列して配置されたものであって、前記第１の中空配管の先端が前記第１の開口となってお
り、前記第２の中空配管の先端が前記第２の開口となっ
ており、前記第３の中空配管の先端が前記第３の開口と
なっていることを特徴とする、請求項３記載のウェーハ
処理装置。
【請求項７】前記ノズル体は、大径の外側中空配管の内
側に、これよりも小径の互いに別体の第１及び第２の中
空配管が並列的に配置されたものであって、前記第１の中空配管の先端が前記第１の開口となってお
り、前記第２の中空配管の先端が前記第３の開口となっ
ており、前記外側中空配管と前記第１、第２の中空配管
の間が、前記第２の開口となっていることを特徴とす
る、請求項３記載のウェーハ処理装置。
【請求項８】前記ノズル体は、底面を開口した筺体の内
側に、先端をスリット状の開口とした第１及び第２のノ
ズルが並列的に収容配置され、前記第１のノズルの先端
の前記スリット状の前記開口が前記第１の開口であり、
前記第２のノズルの先端の前記スリット状の前記開口が
前記第３の開口であり、前記筺体と前記第１及び第２の
ノズルの間の開口が前記第２の開口であることを特徴と
する、請求項３記載のウェーハ処理装置。
【請求項９】前記ノズル体は、底面を開口した筺体の内
側に、底面が細長い面となった第１及び第２のノズルが
並列的に収容配置され、前記第１及び第２のノズルのそ
れぞれの底面には、内外を連通する複数の貫通孔が設け
られ、前記第１のノズルの前記底面の貫通孔が前記第１
の開口であり、前記第２のノズルの前記底面の貫通孔が
前記第３の開口であり、前記筺体と前記第１及び第２の
ノズルとの間の隙間が前記第２の開口となっていること
を特徴とする、請求項３記載のウェーハ処理装置。
【請求項１０】前記第２の開口を介して吸引された廃液
の量、組成、不純物濃度、パーティクル濃度のうち、少
なくとも１つをモニタするモニタ装置を備え、前記モニ
タ装置からの信号に基づいて、前記処理液供給装置、前
記廃液吸引装置及び前記移動装置のうちの、少なくとも
１つのものの動作が制御される特徴とする、請求項１か
ら９のいずれか１つに記載のウェーハ処理装置。
【請求項１１】処理液を供給する処理液供給系に接続さ
れた第１の独立した開口と、廃液を吸引する廃液吸引系
に接続された第２の独立した開口を有する、ノズル体を
用い、前記第１の開口部に形成される前記処理液の液滴のみが
ウェーハに接触し、且つ、前記ノズル体が前記ウェーハ
に接触しない位置まで、前記ノズル体を前記ウェーハに
接近させることにより、前記処理液で前記ウェーハを処
理し、この処理によって得られる廃液を、前記ノズル体
の第２の開口内を減圧状態にして前記第２の開口を介し
て吸引し、この処理と廃液吸引を行いながら前記ノズル
体と前記ウェーハを相対的に移動させることにより、ウ
ェーハ表面を処理液で処理する、ウェーハ処理方法。
【請求項１２】前記ノズル体として、さらに、リンス用
の純水を供給する純水供給系に接続された第３の開口を
有するものを用い、この第３の開口を介して前記ウェー
ハ上に純水を供給することにより、前記ウェーハ上をリ
ンスし、前記第２の開口からは、前記ウェーハ上のリン
ス後の残留液体を吸引する、請求項１１記載のウェーハ
処理方法。