JP2767165B2 - ウエーハ洗浄槽 - Google Patents

ウエーハ洗浄槽

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JP2767165B2
JP2767165B2 JP21465591A JP21465591A JP2767165B2 JP 2767165 B2 JP2767165 B2 JP 2767165B2 JP 21465591 A JP21465591 A JP 21465591A JP 21465591 A JP21465591 A JP 21465591A JP 2767165 B2 JP2767165 B2 JP 2767165B2
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勇雄 内山
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嘉晴 木村
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエーハを洗浄
液中に1枚ずつ略垂直に浸漬してこれを洗浄するウエー
ハ洗浄槽に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子製造において、半導体ウエー
ハの表面に付着した不純物は半導体素子の性能に悪影響
を及ぼす。
【0003】そこで、半導体ウエーハの製造工程の中に
は洗浄工程が含まれており、この洗浄工程ではウエーハ
が種々の方法によって洗浄されるが、ウエーハの洗浄方
法には大別して物理的洗浄方法と化学的洗浄方法とがあ
る。
【0004】上記前者の物理的洗浄方法としては、洗浄
ブラシ等を用いてウエーハ表面に付着した不純物を直接
除去する方法、噴射ノズルから加圧流体をウエーハの一
部又は全体に向けて噴射し、これによって不純物を除去
する方法、ウエーハを液中に浸漬してこれに超音波を当
てて該ウエーハに付着した不純物を除去する方法(超音
波洗浄法)等がある。
【0005】又、前記後者の化学的洗浄方法としては、
種々の薬剤、酵素等によってウエーハ表面に付着した不
純物を化学的に分解除去する方法等がある。尚、物理的
洗浄方法と化学的洗浄方法が併用されることもある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体の製
造分野においては、近年の半導体デバイスの高集積化の
傾向に伴って半導体ウエーハが大口径化し、複数枚のウ
エーハをキャリアに収容して洗浄する従来の方式によれ
ば、多大な労力を要する。
【0007】又、ウエーハをキャリアに収容して運搬す
る方式を採ると、ウエーハとキャリアとの接触等によっ
てウエーハにパーティクル等が付着してウエーハが汚染
されるという問題も生じる。
【0008】そこで、ウエーハを1枚ずつ略垂直に支持
してこれを複数の洗浄槽の洗浄液中に順次浸漬せしめる
ことによって、ウエーハを1枚ずつ洗浄する毎葉式のウ
エーハ自動洗浄装置が提案される。
【0009】斯かる毎葉式のウエーハ自動洗浄装置にお
いては、各洗浄槽において1枚のウエーハを略垂直に安
定支持した状態でこれを洗浄液中に浸漬する必要があ
り、そのため各洗浄装置には特別の工夫を要する。
【0010】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
で、その目的とする処は、ウエーハを1枚ずつ略垂直に
安定支持した状態で洗浄液中に浸漬してこれを洗浄する
ことができるウエーハ洗浄槽を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係るウエーハ洗浄槽は、ウエーハを洗浄液中に
1枚ずつ略垂直に浸漬してこれを洗浄するものであっ
て、洗浄液を収容する縦方向に設けた偏平なタンクと、
ウエーハをタンク内で略垂直に支持するホルダーと、該
ホルダーに支持されたウエーハの上部面に向けて洗浄液
を噴出する噴射ノズルとを含んで構成され、前記ホルダ
ーは、前記噴出洗浄液からの押圧力を受けるウエーハの
背面に当接して、これを鉛直面に対し若干傾いた状態で
支持することをその特徴とする。
【0012】
【作用】本発明によれば、1枚のウエーハは、ホルダー
によって略垂直に安定支持された状態で、タンク内の洗
浄液中に浸漬されて洗浄される。このとき、ウエーハ
は、噴射ノズルから噴出される洗浄液をその上部に受け
てホルダーに押圧され、垂直に対して若干傾いた状態で
支持されてその姿勢が安定に保たれる。
【0013】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【0014】図7、図8、図9は本発明に係るウエーハ
洗浄槽を備えるウエーハ自動洗浄装置の正面図、平面
図、側面図であり、該ウエーハ自動洗浄装置は、ローダ
部A、ウエーハ受槽B、予備洗浄槽C、ブラシ洗浄槽
D、洗浄槽E,F,G,H,I、2つの予備槽J,K、
乾燥槽L及びアンローダ部Mを有している。
【0015】而して、前工程である研磨工程においてそ
の表面を鏡面研磨されたウエーハWは、図8に示すよう
に、そのまま継続してローダ部Aに1枚ずつ搬入され、
純水の流れに沿ってウエーハ受槽B内に送られる。
【0016】ところで、ウエーハ受槽Bには不図示のウ
エーハ起立装置が設けられており、ウエーハ受槽Bに搬
入されたウエーハWは、ウエーハ起立装置によって起立
せしめられる。そして、垂直に起立せしめられたウエー
ハWは、搬送ロボット20によって垂直に支持されてウ
エーハ受槽Bから予備洗浄槽Cまで自動的に搬送され、
予備洗浄槽Cでは洗浄液中に浸漬されてその背面に付着
したワックスが除去される。そして、予備洗浄槽Cにて
ワックスを除去されたウエーハWは、搬送ロボット20
によって垂直に支持されてブラシ洗浄槽Dに送られ、こ
のブラシ洗浄槽Dにてその両面を同時にブラシ洗浄され
てパーティクル等が除去される。
【0017】以上のようにブラシ洗浄されたウエーハW
は、搬送ロボット20によって垂直に支持されて本発明
に係る洗浄槽Eへ搬送されてここでリンス処理される。
【0018】ここで、洗浄槽Eの構成を図1乃至図6に
基づいて説明する。尚、図1は洗浄槽Eの破断正面図、
図2は同平面図、図3は同破断側面図、図4は図3のg
部拡大詳細図、図5は図1の矢視h方向の図、図6は洗
浄槽のフローシートである。
【0019】洗浄槽Eは偏平なタンク110を有してお
り、該タンク110の長壁面長壁面とは、図2の平面
図において左右方向の壁面を意味する。また、以下の説
明にいて「長辺方向」は図2において左右方向を、「短
辺方向」は図2において上下方向をそれぞれ意味す
る。)にはオーバーフロータンク111が形成されてお
り、該オーバーフロータンク111の底部にはオーバー
フローパイプ112が接続されている。尚、オーバーフ
ローパイプ112は図6に示す排水ライン132に接続
されている。
【0020】又、タンク110の底部にはドレインパイ
プ113が接続されており、図1及び図5に示すよう
に、タンク110の底面は長辺方向にはドレインパイプ
113に向かって下方に傾斜し、短辺方向にも一方に向
かって下方に傾斜している。従って、タンク110内の
底部に落下する汚染物質等は、先ずタンク110の底面
の短辺方向の傾斜に沿って幅方向の片方に移動し、更に
長辺方向の傾きにそってドレインパイプ113方向に流
れ、その全てがドレインパイプ113からタンク110
外へ排出されるため、タンク110の底部に汚染物質等
が溜ることがない。
【0021】更に、図3において、タンク110の上部
には、長手方向に長いカバー部材114によって区画さ
れるチャンバーSが形成されており、該チャンバーSに
は図6に示す給水ライン115の給水パイプ116が接
続されている。そして、図4に詳細に示すように、前記
チャンバーSはタンク110の壁に穿設された複数の噴
射ノズル117…を介してタンク110内に連通してい
る。尚、噴射ノズル117…は、タンク110の内方に
向かって下方に傾斜して設けられている。
【0022】又、タンク110の前記給水パイプ116
の下方には、同じく給水ライン115(図6参照)に接
続された給水パイプ118が接続されている。尚、図1
において、119は薬液供給パイプである。
【0023】一方、タンク110内にはウエーハWを垂
直に対して若干傾いた状態で支持する矩形枠状のホルダ
ー120が収容されている。このホルダー120の下端
部の左右には、ウエーハWの外周部を支持すべき外周上
に凹部を有する2個のローラ121,121が回転自在
に軸支されており、該ホルダー120は、図3に示すよ
うに、その上端部に形成された鍵部120aがタンク1
10の上端縁に引っ掛けられることによって、タンク1
10内に垂直に支持されている。
【0024】ところで、図6に示すように、当該洗浄槽
E全体は、純水で満たされたタンク122内に浸漬され
ており、タンク122の下部には超音波発振器123が
取り付けられている。
【0025】而して、前記搬送ロボット20(図7乃至
図9参照)に支持されたウエーハWは、図1に示すよう
に、ホルダー120のローラ121,121にその外周
部が支持された状態でタンク110内の純水中に浸漬さ
れており、これは前記複数の噴射ノズル117…(図4
参照)からタンク110内に噴出される水流をその上部
に受けて図3に示すように垂直に対して若干傾いた状態
でホルダー120に受けられ、その姿勢が安定に保たれ
ている。このとき、前述のように、噴射ノズル117…
はタンク110の内方(ウエーハW)に向かって下方に
傾斜して設けられているため、ウエーハWは下向きの力
を受けてローラ121,121に押圧され、純水中での
浮動が抑えられてその姿勢が安定に保たれる。尚、純水
は噴射ノズル117…及び給水パイプ118からタンク
110内に供給され、タンク110からオーバーフロー
タンク111にオーバーフローした純水は、オーバーフ
ローパイプ112から排出ライン132(図6参照)へ
と排出される。
【0026】上記状態において、洗浄槽E全体は前記超
音波発振器123による超音波振動を受け、該洗浄槽E
内ではホルダー120に略垂直に支持されたウエーハW
が純水によってリンス処理される。
【0027】次に、前記洗浄槽Fについて述べるが、該
洗浄槽Fの構成は洗浄槽Eのそれと同じであって、図6
に示すように、該洗浄槽Fの下方にはタンク124が設
置されている。
【0028】而して、タンク124内には異種の薬液が
それぞれライン125,126を経て供給され、一方の
薬液はポンプ127によって昇圧された後、ラインヒー
タ128によって所定温度(約80℃)に加熱され、フ
ィルタ129を通過して洗浄槽F内に供給される。
【0029】一方、前記洗浄槽Eでリンス処理されたウ
エーハWは、搬送ロボット20にハンドリングされて洗
浄槽Eから取り出された後、洗浄槽Fまで搬送され、図
1に示したと同じ状態で洗浄槽F中の薬液中に浸漬さ
れ、その表面に付着したパーティクルが除去される。
【0030】尚、洗浄槽F中でパーティクルが除去され
たウエーハWは高温(約80℃)であって、これをその
まま引き上げると表面が乾燥して不具合が生ずるため、
洗浄槽F中の高温の薬液は図6に示すライン130から
タンク124内に戻され、これと同時に純水ライン11
5から洗浄槽F中に純水が供給され、この純水によって
ウエーハWが急冷される。そして、ウエーハWの冷却に
供された純水は、ライン131から排水ライン132へ
と排出される。
【0031】ところで、前記洗浄槽G,H,Iの構成も
前記洗浄槽E,Fのそれと同じであって、洗浄槽Hにて
洗浄されたウエーハWは、搬送ロボット20によって洗
浄槽G,H,Iに順次搬送され、該ウエーハWは洗浄槽
G,Iでは純水によってリンス処理され、洗浄槽Hでは
薬液によって洗浄されてその表面に付着したイオン性不
純物が除去される。
【0032】而して、予備洗浄槽C乃至洗浄槽Iによっ
て洗浄処理されたウエーハWは、搬送ロボット20によ
って前記乾燥槽Lに搬送されて速成乾燥された後、搬送
ロボット20によって乾燥槽Lから取り出されてアンロ
ーダ部Mにセット不図示のウエーハカセット151内に
1枚ずつ収納され、ここにウエーハWの洗浄が1枚ずつ
連続的、且つ自動的になされる。
【0033】このように、本実施例に係る自動洗浄装置
は毎葉式であって、各ウエーハWは各洗浄槽E〜I内で
高精度、且つ安定して位置決めされることから、搬送ロ
ボット20によって1枚ずつ安定支持されて搬送され、
且つ連続的に処理される。この結果、従来用いられてい
たキャリアが不要となって所謂キャリアレスを実現する
ことができ、洗浄の自動化に容易に対応することができ
る。
【0034】
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明のウ
エーハ洗浄槽では、洗浄液を収納する縦方向に設けた
平なタンクと、ウエーハをタンク内で略垂直に支持する
ホルダーと、該ホルダーに支持されたウエーハの上部面
に向けて洗浄液を噴出する噴射ノズルとを含んで構成さ
れ、前記ホルダーは、前記噴出洗浄液からの押圧力を受
けるウエーハの背面に当接して、これを鉛直面に対し若
干傾いた状態で支持するように構成したため、ウエーハ
を1枚ずつ略垂直に安定支持した状態で洗浄液中に浸漬
してこれを洗浄することができるという効果が得られ
る。又、上記構成の洗浄槽を複数配備し、これらの洗浄
槽でウエーハを順次洗浄するようにした洗浄装置では、
各洗浄槽内においてウエーハの位置決めが高精度に行な
われるため、キャリアレスを実現して該洗浄装置の自動
化に容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る洗浄槽の破断正面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1の破断側面図である。
【図4】図3のg部拡大詳細図である。
【図5】図1の矢視h方向の図である。
【図6】洗浄槽のフローシートである。
【図7】ウエーハ自動洗浄装置の正面図である。
【図8】図7の平面図である。
【図9】図7の側面図である。
【符号の説明】
110 タンク 111 オーバーフロータンク 113 ドレインパイプ 117 噴射ノズル 120 ホルダー 121 ローラ E〜I 洗浄槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 嘉晴 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地信越半導体株式会社 半導体白 河研究所内 (72)発明者 鈴木 盛江 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地信越半導体株式会社 半導体白 河研究所内 (56)参考文献 特開 平3−124028(JP,A) 特開 昭60−14244(JP,A) 特開 平2−207526(JP,A) 特開 昭60−143634(JP,A) 特開 昭60−257140(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/304 H01L 21/68

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエーハを洗浄液中に1枚ずつ略垂直に
    浸漬してこれを洗浄する洗浄槽であって、洗浄液を収容
    する縦方向に設けた偏平なタンクと、ウエーハをタンク
    内で略垂直に支持するホルダーと、該ホルダーに支持さ
    れたウエーハの上部面に向けて洗浄液を噴出する噴射ノ
    ズルとを含んで構成され、前記ホルダーは、前記噴出洗
    浄液からの押圧力を受けるウエーハの背面に当接して、
    これを鉛直面に対し若干傾いた状態で支持することを特
    徴とするウエーハ洗浄槽。
  2. 【請求項2】 前記タンクには、該タンク内の洗浄液の
    液位を一定に保つためのオーバーフロータンクが設けら
    れていることを特徴とする請求項1記載のウエーハ洗浄
    槽。
  3. 【請求項3】 前記タンクの底部にドレンパイプが接続
    されており、同タンクの底面は長辺方向には前記ドレン
    パイプに向かって下方に傾斜しており、短辺方向にも一
    方に向かって下方に傾斜していることを特徴とする請求
    項1又は2記載のウエーハ洗浄槽。
  4. 【請求項4】 前記ホルダーは、前記タンクに着脱自在
    に取り付けられており、その下端部にはウエーハの外周
    部を支持すべき外周上に凹部を有する2個のローラが回
    転自在に軸支され、該ローラに支持されるウエーハの上
    端は、前記タンクの側壁を利用して略垂直に姿勢が維持
    されていることを特徴とする請求項1,2又は3記載の
    ウエーハ洗浄槽。
  5. 【請求項5】 前記噴射ノズルは、前記タンクの内方に
    向かって水平又は/及び下方に傾斜して洗浄液を噴射す
    る1又はそれ以上のノズルで構成され、洗浄液中でウエ
    ーハの浮動を妨げ、且つその洗浄を助けることを特徴と
    する請求項1,2,3又は4記載のウエーハ洗浄槽。
JP21465591A 1991-07-31 1991-07-31 ウエーハ洗浄槽 Expired - Lifetime JP2767165B2 (ja)

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US07/920,392 US5317778A (en) 1991-07-31 1992-07-27 Automatic cleaning apparatus for wafers
EP92307019A EP0526245B1 (en) 1991-07-31 1992-07-31 An automatic cleaning apparatus for wafers
DE69203407T DE69203407T2 (de) 1991-07-31 1992-07-31 Automatische Reinigungseinrichtung für Halbleiterscheibe.
US08/189,679 US5547515A (en) 1991-07-31 1994-02-01 Method for handling or processing semiconductor wafers

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JPH0536664A JPH0536664A (ja) 1993-02-12
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