JPH01120828A - 半導体ウエハの自動洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体製造に係わる半導体ウェハの洗浄工程
において用いられる半導体ウェハの自動洗浄装置に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、第２図〜第４図
に示すようなものがあった。以下、その構成を図を用い
て説明する。

第２図は従来の半導体ウェハの自動洗浄装置の概略構成
例を示す正面図、第３図は第２図の側面図、及び第４図
は第２図の部分拡大図である。

第２図及び第３図において、この自動洗浄装置はローデ
ィング部１、洗浄装置部２、アンローディング部３及び
搬送装置４によって構成されている。ローディング部１
は、複数の半導体ウェハを収納したウェハキャリア５が
例えば６個我首されるローディングステージ６を有して
いる。

前記洗浄装置部２は、例えば薬液の入った４個の薬液処
理槽７−１〜７−４、純水の入った３個の純水洗浄槽８
−１〜８−３、及び乾燥装置９をイＪしている。薬液処
理槽７−１〜７−４は、ウェハ４ヤリア５に収納された
半導体ウェハに各種の薬液処理を施すものであり、純水
洗浄槽８−１〜８−３は、薬液処理が施された半導体ウ
ェハをつＸＩハキャリア５と共に洗浄するためのもので
ある。

また、乾燥装置９は、純水洗浄された半導体ウェハをウ
ェハキャリア５と共に乾燥するためのものである。前記
アンローディング部３は、乾燥装置９を経たウェハキャ
リア５が載置されるアンローデインダステージ１０を有
している。

前１．ｄ搬送装置４は、ウェハキャリア５をローディン
グ部１から洗浄装置部２を経てアンローディング部３ま
で運ぶためのもので、例えば搬送ロボット１１を備えて
いる。この搬送ロボット１１は、上下方向に駆動してウ
ェハキャリア５を把持するハンド部１１−１を有してい
る。

以上のように構成された半導体ウェハの自動洗浄装置の
動作について、第４図を用いて説明する。

複数の半導体ウェハ１２を収納し、ローディングステー
ジ６上に載置されていたウェハキャリア５は、搬送ロボ
ット１１のハンド部１１−１により把持され、上方の所
定位置に引き上げられる。

次に、搬送ロボット１１により図中矢印で示す方向に移
動したウェハキャリア５は、例えば薬液処理４１７−１
内に降ろされる。薬液処理槽７−１内で一定時間浸漬処
理されたウェハキャリア５は、′４１ｊびハンド部１１
−１によって把持され、上方に引き上げられた後に、純
水洗浄槽８−１内に降ろされる。純水洗浄槽８−１内に
おいて、ウェハキャリア５及び半導体ウェハ１２に付着
した薬液が洗浄除去される。

純水洗浄が施されたウェハキャリア５は、純水洗浄槽８
−１から引き上げられた後、必要に応じて薬液処理槽７
−２〜７−４及び純水洗浄槽８−２．８−３において処
理を受ける。その俊、ウェハキャリア５は乾燥装置９で
乾燥され、アンローディングステージ１０上に載置され
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の半導体ウェハの自動洗浄装置
においては、半導体ウェハ１２を収納したウェハキャリ
ア５を薬液処理槽７−１〜７−４に浸漬した後、これに
付着した薬液を洗浄除去するため純水洗浄槽８−１〜８
−３に入れるために、次のような問題点があった。

（１）　薬液処理槽７−１〜７−４から出されたウニ１
ハキヤリア５は、比較的多量の薬液が付着した状態のま
ま純水洗浄槽８−１〜Ｂ−３に投入される。それ故、純
水洗浄槽８−１〜８−３における洗浄に多くの時間を要
すると共に、薬液の混入によって純水が容易に汚染され
、洗浄効果が低下してしまう。

（２）　薬液処理槽７−１〜７−４から引き上げられた
ウェハキャリア５が純水洗浄槽８−１〜８−３まで移動
する間に、ウェハキャリア５や半導体ウェハ１２に付着
された薬液が滴下する。この薬液の滴下により自動洗浄
装置に汚損や腐食をイ１じてしまう。

（３）　薬液処理槽７−１〜７−４内の薬液が付？）に
より持ち出され、比較的短時間内に減少してしまうため
、その補充に手間を要すると共に、洗浄二１ストが上昇
してしまう。

本発明は、前記従来技術がもっていた問題点として、純
水洗浄効率と洗浄効果が低い点、自動洗浄装置に汚損や
腐食を生じる点、及び薬液の補充に１間とコストを要す
る点について解決した半導体ウェハの自動洗浄装置を提
供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するために、ウェハ：１ヤ
リアに収納された複数の半導体ウェハを薬液中に浸漬し
て薬液処理を施す薬液処理槽と、前記薬液処理が施され
た前記半導体ウェハを純水中に浸漬して純水洗浄を施す
純水洗浄槽と、前記純水洗浄が施された前記半導体ウェ
ハを乾燥させる乾燥装置と、前記半導体ウェハを前記薬
液処理槽、純水洗浄槽及び乾燥装置へ搬送する搬送装置
とを備えた半導体ウェハの自動洗浄装置において、前記
薬液処理槽から引き上げられる前記ウエハキャリアの周
囲を囲むように該薬液処理槽の上部に下向きに配置され
、前記ウェハキャリア及び前記半導体ウェハに不活性ガ
スを噴射する複数のスプレーノズルを設けたものである
。

（作　用） 本発明（よれば、以上のように半導体ウェハの自動洗浄
装置を構成したので、薬液処理槽の上部に下向きに配置
され、不活性ガスを噴射する複数のスプレーノズルは、
前記薬液処理槽から引き上げられるウェハキャリア及び
半導体ウェハに対し不活性ガスを高速で噴出し、これら
に付着した薬液を薬液処理槽内に洗い落とす働きをする
。この働きにより、ウェハキャリア及び半導体ウェハに
付着残留する薬液量は極めて微分に抑えられる。

したがって、前記問題点を除去することができる。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示１半導体ウェハの自動洗浄
装置の部分拡大図、及び第５図は第１図の平面図である
。

この自動洗浄装置の薬液処理槽２１の上部周壁には、ノ
ズル固定枠２２が設けられている。ノズル固定枠２２は
、内壁２２−１及び外壁２２−２により中空構造のダク
ト状に形成されているもので、内壁２２−１には内周に
沿って複数のスプレーノズル２３が設けられている。こ
のスプレーノズル２３は、水平に対し下方に約４５度の
角度で取付けられている。

前記ノズル固定枠２２には、図示しない不活性ガスの供
給管が接続されており、この供給管には不活性ガスの供
給を制御するための制御装置が設けられている。制御装
置は搬送ロボットのハンド部２４に連動し、ハンド部２
４の動きに対応して不活性ガスをノズル固定枠２２に供
給したり、遮断できるように設定されている。

前記薬液処理槽２１の隣には純水洗浄槽２５が配設され
ている。これらの薬液処理槽２１及び純水洗浄槽２５の
他にも、従来の自動洗浄装置と同様に、必要に応じて図
示しない薬液処理槽、純水洗浄槽及び乾燥装置等が設け
られている。但し、図示しない薬液処理槽にも、前記薬
液処理槽２１と同様にノズル固定枠２２及びスプレーノ
ズル２３等が設けられている。

上記のように構成された半導体ウェハの自動法）′ｆｌ
装置の動作について、第１図及び第５図を用いて説明す
る。

複数の半導体ウェハ２６を収納し、ローディングステー
ジ２７上に載置されていたウェハキャリア２８は、搬送
ロボットのハンド部２４により把すされ、薬液処理槽２
１の上方に移動される。その復、ハンド部２４が下降し
て、ウェハキャリア２８は薬液処理槽２１の薬液２９中
に浸漬される。

薬液２９は、例えばＨ２ＳＯ４と）−１２０２の溶液か
ら成り、半導体ウェハ２６表面上の汚れや酸化膜こ剥離
させるためのものである。

薬液処理槽２１内で一定時間浸漬処理されたつ、−１ハ
キヤリア２８は、ハンド部２４により上方に引き上げら
れる。その際、ハンド部２４が上昇するときの信号によ
り前記制御装置が作動し、供給管Ｊ、リノズル固定枠２
２内に不活性ガス、例えば窒系ガスが放出される。ノズ
ル固定枠２２内に放出された不活性ガスは、例えば２〜
３　Ｋ’ｊ／ａｎ”程麿の圧力でスプレーノズル２３か
ら斜め下方に噴出する。この不活性ガスにより、ウェハ
キャリア２８及び半導体ウェハ２６は、その上昇につれ
上部から下部に亘って洗浄され、付着した薬液は薬液処
理槽２１内に洗い落とされる。その後、ハンド部２４が
上死点に到達したときの信号により、不活性ガスの供給
は遮断される。

次に、上死点に達したハンド部２４は、図中矢印Ａの如
く純水洗浄槽２５上に移動し、再び降下してウェハキャ
リア２８を純水洗浄槽２５内に浸漬し、薬液の洗浄除去
を行なう。

その後、必要に応じて図示しない薬液処理槽及び純水洗
浄槽において同様の動作が繰り返された後、乾燥装置に
よって水分の乾燥処理が施される。

本実施例においては次のような利点を有する。

（ｉ）　　ウェハキャリア２８は薬液処理槽２１から引
き出される際に、スプレーノズル２３から噴射される不
活性ガスによって洗浄を受ける。これにより、ウェハキ
ャリア２８に付着した薬液の多くは除去されるので、純
水洗浄槽２５における洗浄効率が高められ、純水洗浄処
理サイクルを従来に比べて約３０％短縮することができ
る。また、薬液による純水の汚染も最小限に抑えられる
ので、洗浄効果も向上する。

（ｉ：）　　ウェハキャリア２８に付着した薬液の多く
は不活性ガスにより除去されるので、移動中に滴下する
ことはない。それ故、自動洗浄装置の汚損や腐食が防止
できる。

（ｉｉｉ　）　　ウェハキャリア２８に付着する薬液量
はｆｌ’・かであり、しかも不活性ガスにより洗浄され
たへ！液は薬液処理槽２１内に落下する。それ故、薬液
の減少量は少なく、その補充に要する手間とコストを削
減することができる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず種々の変形が
可能であり、例えば次のような変形例が挙げられる。

（ａ＞　　第１図及び第５図においては、ノズル固定枠
２２を中空のダクト状に形成し、その内壁２２−１にス
プレーノズル２３を取付けるものとしたが、これに限定
されない。例えば、単板で形成されたノズル固定枠２２
の内周に配管を取付け、この配管にスプレーノズル２３
を固定してもよい。

この場合、不活性ガスは配管を経てスプレーノズル２３
から噴射される。

（ｂ）　　第１図及び第５図ではノズル固定枠２２の内
周に沿って１列にスプレーノズル２３を配置したが、こ
れに限らず複数列に配置してもよい。

例えば２列、即ち上下２段にスプレーノズル２３を配置
すれば、より均等な洗浄を行なうことができる。

（Ｃ）　　上記実施例では、スプレーノズル２３はノズ
ル固定枠２２の内壁２２−１に取付けることとしたが、
これに限定されない。例えば第５図のように２個のウェ
ハキャリア２８が薬液処理槽２１に出し入れされる場合
、ノズル固定枠２２の中央部にこれを仕切るようにして
配管を設け、この配管の両側にもスプレーノズル２３を
設けることができる。

（ｄ）　　スプレーノズル２３は、水平に対し下方に約
４５度の角度で取付けるのが望ましいが、３０〜６０度
の範囲内に取付ければ、洗浄効果に大きな影響はない。

（ｅ）　　不活性ガスの供給を制御するための制御装置
は種々の方式の採用が可能である。例えば制御装置を供
給管に設けずに、不活性ガスの供給源に設けてもよい。

また、ハンド部２４が上死点に達する前に不活性ガスの
供給を断つ等の供給、遮断のタイミングを変えることも
できる。

（発明の効果） 以十詳細（説明したように本発明によれば、薬液処理槽
の上部にウェハキャリアの周囲を囲むようにして不活性
ガス噴射用のスプレーノズルを設けたので、前記ウェハ
キャリアに付着した薬液を不活性ガスにより薬液処理槽
内に洗い落とすことができる。それ故、純水洗浄槽への
薬液の混入が微量に抑えられ、純水洗浄効率及び洗浄効
果を著しく高めることができる。また、ウェハキャリア
移動中における薬液の滴下がないので、自動洗浄装置の
汚損、腐食を防止できる。さらに、薬液処理槽における
薬液の減少を微量に抑え、その補充に要する手間やコス
トを削減できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す半導体ウェハの自動洗浄
装置の部分拡大図、第２図は従来の半導体つ■ハの自動
洗浄装置を示す正面図、第３図は第２図の側面図、第４
図は第２図の部分拡大図、及び第５図は第１図の平面図
である。 ２１・・・・・・薬液処理槽、２３・・・・・・スプレ
ーノズル、２４・・・・・・ハンド部、２５・・・・・
・純水洗浄槽、２６・・・・・・半導体ウェハ、２８・
・・・・・ウェハキャリア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ウェハキャリアに収納された複数の半導体ウェハを薬
   液中に浸漬して薬液処理を施す薬液処理槽と、前記薬液
   処理が施された前記半導体ウェハを純水中に浸漬して純
   水洗浄を施す純水洗浄槽と、前記純水洗浄が施された前
   記半導体ウェハを乾燥させる乾燥装置と、前記半導体ウ
   ェハを前記薬液処理槽、純水洗浄槽及び乾燥装置へ搬送
   する搬送装置とを備えた半導体ウェハの自動洗浄装置に
   おいて、 前記薬液処理槽から引き上げられる前記ウェハキャリア
   の周囲を囲むように該薬液処理槽の上部に下向きに配置
   され、前記ウェハキャリア及び前記半導体ウェハに不活
   性ガスを噴射する複数のスプレーノズルを設けたことを
   特徴とする半導体ウェハの自動洗浄装置。