JPH04333234A - 洗浄装置及び洗浄方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は洗浄装置に関するもの
で、更に詳細には、例えば半導体ウエハ等の被処理体を
搬送手段にて洗浄処理室に搬送し、処理室内において処
理液に浸漬して洗浄処理する洗浄装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造工程において、半導
体ウエハの表面に付着した薬液や不純物等を除去するた
めに洗浄装置が使用されている。この洗浄装置は、半導
体ウエハに対して、例えばアンモニア処理、水洗処理、
フッ酸処理等の各処理を順次施して半導体ウエハの表面
を清浄化するものである。

【０００３】そこで、従来の洗浄装置は、アンモニア処
理槽、水洗処理槽、フッ酸処理槽等の各処理槽を配置す
る複数の処理室を配列し、被処理体である半導体ウエハ
を搬送手段にて載置保持して各処理室内外に搬入・搬出
していた。この場合、各処理室は、雰囲気が外部に漏れ
るのを防止するために各処理槽の周囲を容器にて包囲し
、また、容器に半導体ウエハの搬入・搬出用の開口部を
設け、この開口部より半導体ウエハを搬入・搬出してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の洗浄装置においては、搬送手段が雰囲気の異な
る処理室に対して半導体ウエハを搬入・搬出するため、
搬送手段に前処理で扱った薬品が付着したり、塵埃や不
純物等が付着することがあり、これら薬品、不純物等に
よって次に搬送される半導体ウエハが汚染され、半導体
回路の電気的諸特性に悪影響を及ぼすという問題があっ
た。

【０００５】この発明は上記事情に鑑みなされたもので
、搬送手段に付着する薬品、不純物等を除去して、常に
清浄化された搬送手段により被処理体の搬送を行えるよ
うにした洗浄装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の洗浄装置は、処理液中に被処理体を浸漬
して洗浄する洗浄処理室と、上記洗浄処理室内外への被
処理体の搬入・搬出を司る搬送手段とを具備する洗浄装
置を前提とし、上記搬送手段を水密性及び耐蝕性を有す
る容器内に配設し、この容器の上部に、上記搬送手段に
おける被処理体の保持部に向って洗浄液を噴射する洗浄
ノズルと、乾燥気体を噴射する乾燥ノズルとを有する洗
浄・乾燥ノズルを配設し、上記容器の底部に洗浄液排出
口を形成してなるものである。

【０００７】この発明において、上記搬送手段は被処理
体を処理室内外に搬入・搬出する機能を有するものであ
れば任意のものでよく、例えば水平方向に回転及び伸縮
可能でかつ垂直方向に昇降可能な回転搬送アームを使用
することができ、この回転搬送アームの先端部に被処理
体を保持するフォークを有するものを使用することがで
きる。

【０００８】上記容器は水密性及び耐水性を有するもの
であれば、その材質は任意のものでよく、例えば塩化ビ
ニル製容器を使用することができる。

【０００９】また、上記洗浄・乾燥ノズルは搬送手段に
おける被処理体の保持部に向って洗浄液を噴射する洗浄
ノズルと、乾燥気体を噴射する乾燥ノズルとを有するも
のであれば、容器に固定したものであっても差支えない
が、好ましくは不使用時に容器の側部に移動可能な構造
とする方がよい。この洗浄・乾燥ノズルに使用される洗
浄液としては、例えばイオン化されていない純水を使用
することができ、また、乾燥気体としては、窒素（Ｎ２
　）ガスあるいはドライエア等を使用することができる
。

【００１０】

【作用】上記のように構成されるこの発明の洗浄装置に
よれば、被処理体を搬送した後の搬送手段の保持部に向
って洗浄ノズルから洗浄液を噴射することにより、保持
部に付着した薬品、不純物等を除去することができる。 また、洗浄後に乾燥ノズルから乾燥気体を保持部に向っ
て噴射することにより、洗浄によって濡れた保持部を乾
燥することができ、常に清浄化された搬送手段を被処理
体の搬送に使用することができ、被処理体の汚染を防止
することができる。

【００１１】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。

【００１２】図１はこの発明の洗浄装置の要部を示す断
面図、図２は図１の横断面図が示されている。なお、こ
の実施例では被処理体である半導体ウエハ（図示せず）
の洗浄装置について説明する。

【００１３】この発明の洗浄装置は、搬送手段である回
転搬送アーム２を配設する水密性及び耐蝕性を有する容
器１と、この容器１の上部に取付けられて、回転搬送ア
ーム２の先端部の半導体ウエハ保持用のフォーク３に向
って洗浄液（純水）を噴射する洗浄ノズル１１と、乾燥
気体（Ｎ２　ガス）を噴射する乾燥ノズル１２とを有す
る洗浄・乾燥ノズル１０と、容器の底部に設けられて、
洗浄に使用された排液を排出する処理液排出口４とを具
備してなる。

【００１４】この場合、回転搬送アーム２は、容器１の
底部５に設けられた取付穴６にＯリング７を介して立設
されるアーム基部２ａの上部にそれぞれ回転自在にかつ
昇降自在に取付けられる複数のアーム体２ｂ，２ｂとか
らなるアーム本体２ｃと、最上段のアーム体２ｂの先端
部に取付けられて複数枚の半導体ウエハを立設保持する
溝部を設けた二又状のフォーク３とで構成されている。 このように構成される回転搬送アーム２の各構成部材す
なわちアーム本体２ｃとフォーク３は耐蝕性を有する塩
化ビニル製部材にて形成されている。

【００１５】容器１は回転搬送アーム２と同様に耐蝕性
を有する塩化ビニルにて形成されており、その底部５は
外周側が内周側より低い段状となっており、外周側の周
溝８の２箇所には処理液排出口４が設けられ、この処理
液排出口４から洗浄に供された洗浄液が排出されるよう
になっている。また、容器１の側方には半導体ウエハの
出し入れのための開口部９が設けられており、この開口
部９にはシャッター９ａが開閉可能に装着されている。 したがって、シャッター９ａを閉塞することにより、隣
接する処理室（図示せず）と遮断され、処理室内の雰囲
気が容器１内に流れ込まないようになっている。

【００１６】一方、洗浄・乾燥ノズル１０は、容器１の
上部側壁に固定されるロータリーアクチュエータ１３に
よって垂直方向に回転可能に垂下される切換アーム１４
の下端部に互いに平行に並設される１本の洗浄ノズル１
１と、２本の乾燥ノズル１２，１２にて形成されている
。この場合、洗浄ノズル１１は、洗浄パイプ１５の下面
側に多数の洗浄用噴口１５ａ，１５ａ…を斜め外方に向
けて２列設けてなり、また、乾燥ノズル１２は、乾燥パ
イプ１６の下面に多数の乾燥用噴口１６ａ，１６ａ…を
斜め外方に向けて列設した構造となっている。そして、
洗浄ノズル１１の洗浄パイプ１５には、図示しない洗浄
液供給源に接続する洗浄液供給管路１７からフレキシブ
ルチューブ１７ａを介して洗浄用純水が供給され、また
、乾燥ノズル１２，１２には、図示しない乾燥気体供給
源に接続する乾燥気体供給管路１８とフレキシブルチュ
ーブ１８ａを介して乾燥用Ｎ２　ガスが供給されるよう
になっている。

【００１７】上記のように構成される洗浄・乾燥ノズル
１０によれば、回転搬送アーム２のフォーク３を洗浄す
る場合には、図３に示すように、切換アーム１４を垂下
させた状態で、まず、洗浄液供給源から洗浄用純水を供
給し、洗浄ノズル１１の噴口１５ａ，１５ａ…からフォ
ーク３の全面に向けて純水を噴射して、フォーク３に付
着した薬品、不純物等を除去することができる。所定時
間洗浄した後、洗浄液供給源からの供給を停止した後、
乾燥気体供給源から乾燥用Ｎ２　ガスを供給し、乾燥ノ
ズル１２，１２の噴口１６ａ，１６ａ…からフォーク３
の全面に向けてＮ２　ガスを噴射すれば、洗浄によって
濡れたフォーク３を短時間で乾燥することができる。し
たがって、回転搬送アーム２は常に清浄化された状態で
半導体ウエハの搬送に供される。洗浄及び乾燥が終了し
た後、ロータリーアクチュエータ１３が作動して切換ア
ーム１４が９０度回転すると、洗浄・乾燥ノズル１０は
容器１の上部側方へ移動して、半導体ウエハの搬入・搬
出に支障をきたさない位置で待機する。なおこの場合、
切換アーム１４の一側端には樋状の滴受け１９が取付け
られており、洗浄・乾燥ノズル１０が待機位置に移動し
た際に洗浄ノズル１１から滴下する純水を受止めること
ができるようになっている。

【００１８】上記のように構成される洗浄・乾燥ノズル
１０を設けた容器１は、例えば、図４に示すように、洗
浄装置の１ユニットとして組込まれて、半導体ウエハの
洗浄処理に供される。

【００１９】次に、洗浄装置について、図４を参照して
説明する。

【００２０】図４は、３つの洗浄処理ユニット２１，２
２，２３にて洗浄装置を構成した場合で、搬入側の洗浄
処理ユニット２１にはローダ２４が接続され、搬出側の
洗浄処理ユニット２３にはアンローダ２５が接続されて
おり、更に洗浄処理ユニット２１，２２間及び洗浄処理
ユニット２２，２３間に、３ユニットのいずれかに含ま
れている処理室の一部を構成する水中ローダ２６が配設
されている。

【００２１】搬入側の洗浄処理ユニット２１は、中心位
置に回転搬送アーム２を配設する容器１が位置し、その
周囲で容器１の左隣及びローダ２４の正面にそれぞれア
ンモニア処理室２７及び水洗処理室２８が配設されてい
る。

【００２２】中央の洗浄処理ユニット２２は、中心位置
に回転搬送アーム２を配設する容器１が位置し、その周
囲の左右両側に水中ローダ２６を配設し、その間の前後
位置にフッ酸処理室２９、水洗オーバーフロー処理室３
０を配設してなる。

【００２３】また、搬出側の洗浄処理ユニット２３は、
中心位置に回転搬送アーム２を配設した容器１が位置し
、この容器１の周囲でアンローダ２５の正面側には水洗
ファイナルリンス処理室３１を配設し、容器１の右隣に
乾燥処理室３２を配設してなる。

【００２４】なお、容器１と各処理室とは開口部９によ
って連通されており、開口部９にはシャッター９ａが開
閉自在に配設されると共に、開口部９の上部にエアー吹
出口（図示せず）が設けられて、エアーカーテンが形成
されるようになっている。

【００２５】上記のように構成される洗浄処理装置にお
いて、ローダ２４に２５枚ずつ半導体ウエハが載置され
たキャリア３３が２つ搬送されてくると、オリフラ合せ
機構３４が動作して、キャリア３３内の半導体ウエハを
整列させる。次いで、突き上げ棒（図示せず）が上方に
作動して、キャリア３３をそのままに、半導体ウエハの
みを上方に取り出した後、突き上げ棒が互いに寄合って
５０枚の半導体ウエハを等間隔で位置させる。

【００２６】次に、回転搬送アーム２が作動して水平回
転し、かつローダ２４方向に伸びて先端のフォーク３を
突き上げ棒の下側に位置させる。そして、突き上げ棒が
下降し、フォーク３上に半導体ウエハが載置位置決めさ
れる。

【００２７】次いで、フォーク３上に半導体ウエハが載
置された状態で、回転搬送アーム２が水平回転し、かつ
伸縮してアンモニア処理室２７の開口部９から半導体ウ
エハをアンモニア処理室２７の処理槽２７ａの専用ボー
ト２７ｂ上に挿入位置させる。そして、回転搬送アーム
２がアンモニア処理室２７から外に出ると、開口部９の
シャッター９ａが閉じると共に、開口部上部のエアー吹
出口からエアーが吹き出されてエアーカーテンが形成さ
れて、アンモニア処理室２７内の雰囲気が外部に漏出す
るのを確実に防止するようになっている。そして、この
状態でアンモニア処理室２７内の半導体ウエハは洗浄処
理される。

【００２８】一方、アンモニア処理室２７から回転搬送
アーム２のフォーク３が容器１内に戻ってくると、ロー
タリーアクチュエータ１３が作動して洗浄・乾燥ノズル
１０がフォーク３の上方位置に移動する。そして、洗浄
液供給源から純水が供給され、洗浄ノズル１１の噴口１
５ａ，１５ａ…からフォーク３の全面に向けて純水が噴
射されて、フォーク３に付着したアンモニア、その他の
不純物等を除去する。洗浄に供された純水は容器１の底
部５に溜り、処理液排出口４から外部に排出される。こ
のようにして、所定時間洗浄した後、洗浄液供給源から
の供給を停止した後、乾燥気体供給源からＮ２　ガスを
供給し、乾燥ノズル１２，１２の噴口１６ａ，１６ａ…
からフォーク３の全面に向けてＮ２　ガスが噴射されて
、洗浄によって濡れたフォーク３を乾燥する。乾燥が終
了した後、ロータリーアクチュエータ１３が逆回転して
洗浄・乾燥ノズル１０は元の待機位置に復帰する。この
場合、フォーク３の洗浄と乾燥は約５分間ずつ行われ、
アンモニア処理室２７内での処理時間（約１０分）の待
機中に行われる。

【００２９】そして、アンモニア処理室２７内での洗浄
が終了した後、上述の動作と逆の動作でボート２７ｂ上
の半導体ウエハを回転搬送アーム２のフォーク３上に載
置位置決めして、半導体ウエハをアンモニア処理室２７
外に取り出し、次の水洗処理室２８内へ半導体ウエハを
搬入する。そして、水洗処理室２８から戻ってきた回転
搬送アーム２のフォーク３は上述と同様に洗浄・乾燥ノ
ズル１０によって洗浄及び乾燥されて、次の半導体ウエ
ハの新たな５０枚の半導体ウエハの搬送が可能となる。 したがって、回転搬送アーム２は半導体ウエハの搬送後
の待機中に洗浄・乾燥されるため、半導体ウエハの洗浄
処理を連続的に効率良く行うことができる。また、回転
搬送アーム２が水密性及び耐蝕性を有する容器１内に配
設されているため、回転搬送アーム２の洗浄に使用され
る排液が外部に飛散することなく、安全に排出すること
ができる。

【００３０】なお、搬入側の洗浄処理ユニット２１によ
る洗浄が終了した半導体ウエハは搬入側の洗浄処理ユニ
ット２１と中央の洗浄処理ユニット２２との間の水中ロ
ーダ２６によって中央の洗浄処理ユニット２２に搬送さ
れ、中央の洗浄処理ユニット２２の容器１内に配設され
た回転搬送アーム２によって上述と同様に搬送される。 そして、半導体ウエハは、順次フッ酸処理室２９内での
洗浄処理、オーバーフロー処理室３０内での水洗オーバ
ーフロー処理が行われる。この中間の洗浄処理ユニット
による洗浄処理においても、容器１内に待機中の回転搬
送アームのフォーク３は洗浄・乾燥ノズル１０によって
上述と同様に洗浄、乾燥される。

【００３１】また、中央の洗浄処理ユニット２２での洗
浄処理が行われた半導体ウエハは、中央の洗浄処理ユニ
ット２２と搬出側の洗浄処理ユニット２３との間の水中
ローダ２６にて搬出側の洗浄処理ユニット２３に搬送さ
れる。そして、搬出側の洗浄処理ユニット２３の回転搬
送アーム２によって上述と同様に搬送されて、ファイナ
ルリンスが行われた後、乾燥処理が行われる。この搬出
側の洗浄処理ユニット２３による洗浄においても、上述
と同様に回転搬送アーム２のフォーク３は洗浄・乾燥ノ
ズル１０によって洗浄乾燥され、常に清浄化された状態
で半導体ウエハの搬送に供される。

【００３２】搬出側の洗浄処理ユニット２３にて洗浄処
理された半導体ウエハはアンローダ２５に搬送され、こ
のアンローダ２５にて半導体ウエハの２５枚ずつの分割
、オリフラ合せが行われ、そして、２つのキャリアに載
置されて搬出される。

【００３３】なお、上記実施例ではこの発明の洗浄装置
が半導体ウエハの洗浄装置について説明したが、必ずし
も半導体ウエハの洗浄装置に限定するものではなく、そ
の他の洗浄装置に適用できることは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の洗浄
装置によれば、上記のように構成されているので、被処
理体の搬送手段を常に清浄化して被処理体の汚染による
悪影響を防止することができる。また、水密性及び耐蝕
性を有し、かつ排液口を有する容器内に搬送手段を配設
するため、搬送手段の洗浄時に使用される洗浄液の外部
への飛散等が防止できると共に、外部に排出することが
できるので、安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の洗浄装置の要部を示す断面図である
。

【図２】図１の横断面図である。

【図３】この発明における洗浄・乾燥ノズルを示す断面
図である。

【図４】洗浄装置の全体的構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　容器 ２　　回転搬送アーム（搬送手段） ３　　フォーク（保持部） ４　　処理液排出口 ５　　底部 １０　　洗浄・乾燥ノズル １１　　洗浄ノズル １２　　乾燥ノズル １５　　洗浄パイプ １５ａ　　洗浄用噴口 １６　　乾燥パイプ １６ａ　　乾燥用噴口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　処理液中に被処理体を浸漬して洗浄す
   る洗浄処理室と、上記洗浄処理室内外への被処理体の搬
   入・搬出を司る搬送手段とを具備する洗浄装置において
   、上記搬送手段を水密性及び耐蝕性を有する容器内に配
   設し、上記容器の上部に、上記搬送手段における被処理
   体の保持部に向って洗浄液を噴射する洗浄ノズルと、乾
   燥気体を噴射する乾燥ノズルとを有する洗浄・乾燥ノズ
   ルを配設し、上記容器の底部に洗浄液排出口を形成して
   なることを特徴とする洗浄装置。