JP3250516B2 - 水洗装置及び水洗方法 - 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、水洗方法及び装置
に関し、特に、ウェハ表面を高スループットで水洗する
ための方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エッチングや洗浄等が終了したウ
ェハ（半導体基板）を水洗する装置として、図５に示す
ような、枚葉式スピン水洗方式（「公知例１」という）
は、ウェハ表面の水洗効果は高いものの、ウェハ１枚ず
つ処理を行うためスループットが低い。この方式は、ウ
ェハを回転させた状態でその上から純水を給水しウェハ
表面を洗浄するものである。

【０００３】また、図６に示すように、従来の注水のみ
のバッチ式ディップ水洗方式（「公知例２」という）
は、水洗槽内の純水の流量が供給される純水の流量によ
って制限されるため、ウェハ表面の水洗効果が低い。こ
の種の従来の水洗装置として、例えば特開平４−９９０
２５号公報には、底部に排水口が設けられた水洗槽と、
排水口の位置より上部に設けられ半導体基板を入れたキ
ャリアを載置する載置板と、内面部に純水を吐出するた
めのノズルが設けられ、循環ポンプ及びフィルターを通
過した排水口からの純水は水洗槽上層部の蓋のノズルか
ら半導体基板の間に垂直方向に吐出するように構成され
ている水洗装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の水洗方式は、スループットが低く、またウェハ表面の
水洗効果が低い、という問題点を有している。

【０００５】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、ウエハ表面の洗
浄効率を高めるとともに、スループットを向上する水洗
方法及び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ウェハを水洗するにあたり、水洗初期に
は水洗槽内の純水を循環ポンプを用いて強制的に排水
し、フィルターで濾過した循環水を供給することで水洗
を行い、一定時間後の水洗終期には循環を停止して純水
を水洗槽に供給することにより、新鮮な純水にて注水水
洗を行う。

【０００７】本発明の装置は、洗浄対象ウェハを収容す
る水洗槽と、前記水洗槽に純水の供給・遮断を制御する
ためのバルブであって、前記水洗槽の上流及び下流側に
配設された第１、第２のバルブと、前記水洗槽からの水
を濾過するフィルターと、前記水洗槽から強制的に排水
させ前記フィルターに供給し、前記フィルターで濾過さ
れた水を前記水洗槽に循環して供給するための循環ポン
プと、前記循環ポンプから供給された循環水の前記水洗
槽への供給・遮断を制御する第３のバルブと、を備え、
水洗初期には前記第１、第２のバルブを閉じ、前記水洗
槽内の純水を前記循環ポンプを用いて強制的に排水し、
循環水にて水洗を行い、一定時間経過後の水洗終期に
は、前記第３のバルブを閉じ、前記循環ポンプを停止し
て、前記第１、第２のバルブを開き、純水を前記水洗槽
に供給することにより、新鮮な純水にて注水水洗を行
う。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明の実施の形態においては、図１を参
照すると、水洗初期には、循環ポンプ（５）を用いて、
水洗槽（１）内の純水を強制的に排水し、フィルター
（４）にて浄化した後、再び水洗槽（１）内へ供給する
ことにより循環水にて水洗を行う。そして、一定時間経
過後の水洗終期には、循環を停止し、純水を水洗槽に供
給することにより、新鮮な純水にて注水水洗を行う。

【０００９】本発明の水洗装置は、好ましい実施の形態
において洗浄対象ウェハを収容する水洗槽（１）と、水
洗槽に純水の供給・遮断を制御するためのバルブであっ
て、前記水洗槽の給水側及び排出口側にそれぞれ配設さ
れる第１、第２のバルブ（２ａ，２ｂ）と、水洗槽の水
を濾過するフィルター（４）と、水洗槽から強制的に排
水させてフィルターに供給し、このフィルターで濾過さ
れた水を水洗槽内に循環して供給するための循環ポンプ
（５）と、循環ポンプから供給された循環水の水洗槽内
への供給・遮断を制御する第３のバルブ（３）と、備え
る。以下実施例に即して詳説する。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して以下
に説明する。図１は、本発明の一実施例の構成を示す図
である。図１を参照すると、本発明の一実施例において
は、ウェハを収容し水洗を行う水洗槽１、純水供給開閉
バルブ２ａ、２ｂ、３、純水の循環を行うための循環ポ
ンプ５、純水の浄化を行うフィルター４、及び、純水を
供給する純水供給口６を備えて構成されている。

【００１１】図１を参照して、本発明の一実施例の動作
について説明する。純水で満たされた水洗槽１にウェハ
７を浸漬し、水洗初期には、水洗槽１の上流の純水供給
側に備えられた純水供給開閉バルブ２ａ、及び、水洗槽
１の上流の純水排水側に備えられた純水供給開閉バルブ
２ｂを閉じるとともに、循環ポンプ５の下流と、開閉バ
ルブ２ｂの上流の間に設けられた純水供給開閉バルブ３
を開け、循環ポンプ５を動作させる。

【００１２】水洗槽１内の純水は、循環ポンプ４によっ
て、水洗槽１から強制的に排水され、フィルター５にて
浄化した後、再び水洗槽１へと供給することにより、循
環水にて水洗を行う。一定時間経過後の水洗終期には、
純水供給開閉バルブ２ａ、２ｂを開けるとともに、純水
開閉バルブ３を閉じ、循環ポンプ４を停止させる。そし
て水洗槽１には、純水供給口６から純水が供給され、新
鮮な純水にて注水水洗を行う。

【００１３】本実施例で、水洗を行った場合、全水洗時
間が３分であり、初期の循環水による水洗を１．５分
間、終期の注水による水洗を１．５分間行った。

【００１４】注水水洗時の水洗槽へ供給される純水流量
は公知例２と同様の１２００Ｌ／Ｈである。

【００１５】なお、循環ポンプ５の送水能力は、３００
０Ｌ／Ｈであり、循環水水洗時の水洗槽へ供給される純
水流量は、注水水洗時の２倍以上となる。

【００１６】純水供給開閉バルブ２ａ、２ｂ、循環ポン
プ５の動作は，マイクロコンピュータなどにより自動制
御され、純水供給開閉バルブ２ａ、２ｂが「閉」の時、
純水供給開閉バルブ３は「開」、循環ポンプ４は「作
動」、またはその逆となる。

【００１７】本実施例によれば、水洗初期には、排水し
た純水を循環して再度、水洗槽に供給して循環水にて水
洗を行うため、大量の純水を必要とせず、純水使用量を
削減できる。図２は、本発明の一実施例における一日あ
たりの純水使用量を、公知例１（図５参照）と、公知例
２（図６参照）と比較して示す図である。

【００１８】また、本実施例によれば、循環を高速で行
うことによって、ウェハ表面の汚染物を効果的に水洗す
ることができる。図３は、本実施例におけるウェハ表面
残留イオン濃度を公知例１、２と比較して示す図であ
る。図３からも、本実施例は、公知例２よりも残留イオ
ンは少ない。

【００１９】さらに、本実施例によれば、水洗効果が上
がり、スループットを向上する。図４は、比較例として
公知例１、２と、本実施例のスループットを比較して示
す図である。本実施例において一時間当たりのウエハ処
理枚数は５００枚ほどとなり、上記公知例１、２よりも
単位時間当たりのウエハ処理枚数よりも遙か多い枚数を
処理できる。

【００２０】次に、本発明の第二の実施例について以下
に説明する。なお、本発明の第二の実施例において、そ
の構成は、図１に示したものと同様とされる。

【００２１】図１を参照すると、純水で満たされた水洗
槽１にウェハを浸漬し、水洗初期には純水供給開閉バル
ブ２ａ、２ｂから０〜１００％純水の供給量を制御し、
純水供給開閉バルブ３を開け、循環ポンプ５を動作させ
る。水洗槽１内の純水は、循環ポンプ４によって水洗槽
から強制的に排水され、フィルター４にて浄化した後、
再び水洗槽１へと供給することにより、循環水にて水洗
を行う。同時に、純水供給口６から純水が供給され、新
鮮な純水にて注水水洗を行う。一定時間経過後の水洗終
期には、純水供給開閉バルブ２ａ、２ｂを開けるととも
に、純水開閉バルブ３を閉じ、循環ポンプ４を停止させ
る。水洗槽１には、純水供給口６から純水が供給され、
新鮮な純水にて注水水洗を行う。

【００２２】これにより、水洗初期の循環水による水洗
時には、新鮮な純水も同時に供給されるため、水洗槽内
の純水流量が増大し、ウェハの浄化効果が高まる。

【００２３】本実施例では、全水洗時間が３分であり、
初期の循環水による水洗を１．５分間、終期の注水によ
る水洗を１．５分間行った。注水水洗時の水洗槽へ供給
される純水流量は公知例２と同様の１２００Ｌ／Ｈであ
る。なお、循環ポンプの送水能力は３０００Ｌ／Ｈであ
り、循環水水洗時の水洗槽へ供給される純水流量は注水
水洗時の２倍以上となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記記載の効果を奏する。

【００２５】本発明の第１の効果は、大量の純水を必要
とせず、純水使用量を削減することができる、というこ
とである。

【００２６】その理由は、本発明においては、水洗初期
には、排水した純水を循環して再度、水洗槽に供給して
循環水にて水洗を行うためである。

【００２７】本発明の第２の効果は、循環を高速で行う
ことによって、ウェハ表面の汚染物を効果的に水洗（洗
浄）することができる、ということである。

【００２８】本発明の第３の効果は、水洗効果が上が
り、スループットを向上する、ということである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明の実施例の作用効果として、純水使用量
を公知例１、２と比較して示す図である。

【図３】本発明の実施例の作用効果として、ウエハ表面
残留イオン濃度を公知例１、２と比較して示す図である

【図４】本発明の実施例の作用効果として、単位時間の
ウエハ処理枚数を公知例１、２と比較して示す図であ
る。

【図５】第１の公知例を説明するための図である。

【図６】第２の公知例を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 水洗槽 ２、３ 純水供給開閉バルブ ４ フィルター ５ 循環ポンプ ６ 純水供給口 ７ ウェハ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェハを水洗するにあたり、水洗初期には
   該ウェハが浸漬される水洗槽内の純水を循環ポンプを用
   いて強制的に排水し、フィルターで濾過した循環水を前
   記水洗槽に供給することで水洗を行い、一定時間後の水
   洗終期には循環を停止して純水を水洗槽に供給すること
   により、新鮮な純水にて注水水洗を行う、ことを特徴と
   する水洗方法。
2. 【請求項２】洗浄対象ウェハを収容する水洗槽と、 前記水洗槽に純水の供給・遮断を制御するためのバルブ
   であって、前記水洗槽の上流側及び下流側にそれぞれ配
   設された第１、第２のバルブと、 前記水洗槽からの水を濾過するフィルターと、 前記水洗槽から強制的に排水させて前記フィルターに供
   給し、前記フィルターで濾過された水を前記水洗槽に循
   環して供給するための循環ポンプと、 前記循環ポンプから供給された循環水の前記水洗槽への
   供給・遮断を制御する第３のバルブと、 備えたことを特徴とする水洗装置。
3. 【請求項３】水洗初期には前記第１、第２のバルブを閉
   じ、前記水洗槽内の純水を前記循環ポンプを用いて強制
   的に排水し、前記フィルターで濾過した循環水にて水洗
   を行い、一定時間経過後の水洗終期には、前記第３のバ
   ルブを閉じ、前記循環ポンプを停止し、前記第１、第２
   のバルブを開き、純水を前記水洗槽に供給することによ
   り、新鮮な純水にて注水水洗を行う、ことを特徴とする
   請求項２記載の水洗装置。
4. 【請求項４】水洗初期にも前記第１、第２のバルブを適
   宜開いた状態で純水を前記水洗槽に供給するとともに、
   前記水洗槽内の純水を前記循環ポンプを用いて強制的に
   排水し、前記フィルターで濾過した循環水にて水洗を行
   い、一定時間経過後の水洗終期には、前記第３のバルブ
   を閉じ、前記循環ポンプを停止し、前記第１、第２のバ
   ルブを開き、純水を前記水洗槽に供給することにより、
   新鮮な純水にて注水水洗を行う、ことを特徴とする請求
   項２記載の水洗装置。