JPH06112184A

JPH06112184A - 洗浄装置

Info

Publication number: JPH06112184A
Application number: JP26010592A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sasai; 寛笹井; Masashi Omori; 雅司大森; Naohiko Fujino; 直彦藤野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ウエハの表面を傷つけることなくウエハを洗
浄することができる洗浄装置を提供する。【構成】ウエハＷをその周縁部で線接触した状態で保
持するキャリア６と、このキャリア６を収納した状態で
ウエハＷを洗浄液でウェット洗浄する複数の洗浄処理槽
１と、各洗浄処理槽１内に収納されたキャリア６で保持
されたウエハＷへ超音波を照射するメガソニック振動子
２とを備えて構成されている。

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、更に詳し
くは、半導体基板（以下、「ウエハ」と称す。）を洗浄
すると共にウエハから塵埃等の異物を除去する洗浄装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の洗浄装置について図８〜
図１０を参照しながら説明する。図８（ａ）、（ｂ）は
ウエハを洗浄するための洗浄槽を示す図で、同図におい
て、１はウエハＷを洗浄する洗浄槽、２はこの洗浄槽１
の下面に超音波伝達媒体水３を介して配設されたメガソ
ニック振動子、４は複数のウエハＷを垂直に立てた状態
でそれぞれ保持するように予め上記洗浄槽１内に設置さ
れたウエハ受け台、５は上記洗浄槽１の上端部外側に取
り付けられ、上記洗浄槽１からオーバーフローする洗浄
液を受けるオーバーフロー槽である。そして、上記ウエ
ハ受け台４は、図９に示すように、ウエハＷを垂直に保
持する複数の保持溝４Ａが形成されている。この保持溝
４Ａは、その断面形状が略コ字状を呈し、ウエハＷの周
縁部の両側から面接触した状態でウエハＷを保持するよ
うに形成されている。

【０００３】また、図１０は従来のウェット洗浄装置の
構成を示す模式図で、２１〜３２はそれぞれ上記ウエハ
Ｗを段階的にウェット洗浄し最後に水洗する洗浄槽、３
３は洗浄処理後のウエハＷを乾燥する乾燥用蒸気槽、３
４はこれらの洗浄槽及び乾燥用蒸気槽の温度を所定の温
度に制御する温度制御装置、３５は上記洗浄槽２１〜３
２及び乾燥用蒸気槽３３に沿ってウエハＷを搬送する搬
送ロボット、３６はこの搬送ロボット３５が往復する搬
送路、３７は最上流の洗浄槽２１の上流側に配設された
ローダー、３８は乾燥用蒸気槽３３の下流側に配設され
たアンローダーである。そして、上記各洗浄槽２１〜３
２及び乾燥用蒸気槽３３内には、図８に示す洗浄槽１が
１槽ないし複数槽設置されている。

【０００４】次に、動作について説明する。ローダー３
７によって洗浄槽２１の中に設置された洗浄槽１のウエ
ハ受け台４にウエハＷを持ち込み、複数のウエハＷをウ
エハ受け台４に収納した後、メガソニック振動子２を作
動させてメガソニック波を洗浄槽１に向けて照射する
と、メガソニック波は伝達媒体水３を介して洗浄槽１内
の洗浄液及びウエハＷへ伝達される。これによって洗浄
槽１内のウエハＷが洗浄液によって洗浄されると共にウ
エハＷに付着した異物粒子がメガソニック波によって除
去される。洗浄槽２１内で上述の洗浄が終了すると搬送
ロボット３５が駆動して洗浄槽２１内の洗浄槽１からウ
エハＷを取り出し、搬送ロボット３５で次の洗浄槽２２
へこれらを持ち込み同様にウエハＷを洗浄し洗浄槽３２
まで洗浄処理を繰り返し行ない、その後乾燥用蒸気槽３
３でウエハＷを乾燥し、乾燥したウエハＷをアンローダ
ー３８で取り出して次の工程へ引き渡す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
洗浄装置の場合には、ウエハ受け台４の保持溝４Ａがウ
エハＷの周縁部に面接触した状態でウエハＷを保持する
ように形成されているため、洗浄過程でウエハＷの周縁
部の表面に傷が付いてしまうという課題があった。

【０００６】また、従来の洗浄装置の場合には、ウエハ
受け台４でウエハＷを垂直に保持し、しかもメガソニッ
ク波を洗浄槽１の下方から照射するようにしているた
め、メガソニック波がウエハ受け台４で保持されたウエ
ハＷの下方にのみ照射され、メガソニック振動子２から
遠いウエハＷの上方ではメガソニック波が減衰してウエ
ハＷの上方に付着した異物粒子を十分に除去することが
できないという課題があった。

【０００７】更に、ウエハＷの大口径化に伴ってウエハ
受け台４でのウエハＷの保持間隔が大きくなって装置の
大型化を避けえないという課題があった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、ウエハの表面を傷つけることなくウエハを
洗浄することができる洗浄装置を提供することを目的と
している。

【０００９】また、本発明は、ウエハに付着した異物粒
子をムラなく確実に除去できる洗浄装置を提供すること
を目的としている。

【００１０】更に、ウエハの大口径化に対処できるコン
パクトな構造を有する洗浄装置を提供することを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の洗浄装置は、半導体基板をその周縁部で線接触した状
態で保持するキャリアと、このキャリアを収納した状態
で上記半導体基板をウェット洗浄する洗浄槽と、この洗
浄槽内に収納されたキャリアで保持された半導体基板へ
超音波を照射する振動子とを備えて構成されたものであ
る。

【００１２】また、本発明の請求項２に記載の洗浄装置
は、請求項１に記載の発明において、キャリアは半導体
基板を傾斜保持する保持溝を有するものである。

【００１３】また、本発明の請求項３に記載の洗浄装置
は、請求項２に記載の発明において、キャリアはキャリ
ア自身を回転させる回転駆動手段を有するものである。

【００１４】また、本発明の請求項４に記載の洗浄装置
は、請求項１ないし請求項３に記載の発明において、上
記キャリアまたは上記振動子はそれぞれ自身を可動させ
る可動手段を有するものである。

【００１５】また、本発明の請求項５に記載の洗浄装置
は、請求項１ないし請求項４に記載の発明において、洗
浄槽を２系列並設し、両系列間に上記振動子を介在させ
たものである。

【００１６】

【作用】本発明の請求項１に記載の発明によれば、半導
体基板をキャリアに線接触させて保持し、この状態で洗
浄槽内で半導体基板をウェット洗浄すると共に振動子に
よって半導体基板に超音波を照射して半導体基板から異
物粒子を除去し、洗浄後の半導体基板を搬送装置によっ
て他の各洗浄装置へ搬送して同様に洗浄することができ
る。

【００１７】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、キャリアで半導体基板を傾斜させて保持し、傾斜
した半導体基板の全面に亘って超音波を照射するとがで
きる。

【００１８】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、回転駆動手段によってキャリアを回転させなが
ら、キャリアに傾斜保持された半導体基板の全面にムラ
なく超音波を照射することができる。

【００１９】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、可動手段によってキャリアまたは振動子の位置を
変化ながら半導体基板に超音波を照射することができ
る。

【００２０】また、本発明の請求項５に記載の発明によ
れば、振動子の超音波を２系列の洗浄槽列へ照射した状
態で、２系列の洗浄槽で半導体基板を洗浄すると、半導
体基板の両側から超音波を照射し、半導体基板全面にム
ラなく超音波を照射することができる。

【００２１】

【実施例】以下、図１〜図７に示す実施例に基づいて従
来と同一または相当部分には同一符号を付して本発明の
特徴を中心にして説明する。尚、各図中、図１は本発明
の洗浄装置の一実施例の構成を示す正面図、図２は図１
に示すキャリアでウエハを保持した状態を示す図で、同
図（ａ）はその側面図、同図（ｂ）はその平面図、図３
は図２に示すキャリアの保持溝を拡大して示す側面図、
図４は本発明の洗浄装置の他の実施例の構成を示す正面
図、図５は本発明の洗浄装置の更に他の実施例の構成を
示す正面図、図６は本発明の洗浄装置の更に他の実施例
の構成を示す図で、同図（ａ）はその平面図、同図
（ｂ）はその側面図、同図（ｃ）はその正面図、図７は
図６に示すキャリアを取り出して示す図で、同図（ａ）
はその側面図、同図（ｂ）はその正面図である。

【００２２】実施例１．本実施例の洗浄装置は、図１に
示すように、ウエハＷをその周縁部で線接触させて保持
するキャリア６と、このキャリア６を収納した状態で上
記ウエハＷをウェット洗浄する、縦列に配置された複数
の洗浄槽１と、各洗浄槽１内に収納されたキャリア６で
保持されたウエハＷへ超音波としてのメガソニック波を
照射するメガソニック振動子２と、このメガソニック振
動子２からのメガソニック波照射による異物粒子の除去
及び上記各洗浄槽１内での洗浄に際して上記キャリア６
を上記各洗浄槽１に沿って搬送する搬送装置としての搬
送ロボット３５とを備え、更に、縦列の上記各洗浄槽１
を２系列並設して構成されている。

【００２３】そして、上記キャリア６は、図１、図２に
示すように、三角柱状に組まれた３本の保持棒６Ａと、
各第１保持棒６Ａの上下両端をそれぞれ連結する第２保
持棒６Ｂとからなっている。また、上記各第１保持棒６
Ａの内側には図３に示すようにＶ字形状の保持溝６Ｃが
上下方向等間隔に複数形成され、各保持棒６Ａによって
ウエハＷを図１、図２に示すように傾斜状態で保持でき
るように構成されている。この傾斜角は、０〜４５°の
範囲で適宜設定することが好ましい。そして、各保持溝
６Ｃは、図３に示すように、ウエハＷとその周縁で線接
触するように形成されている。また、上記キャリア６
は、その上端がギア７に連結され、図示しない駆動機構
から駆動力を得たギア７を介して回転できるように構成
されている。

【００２４】また、上記洗浄槽１は、図１に示すよう
に、２系列の洗浄槽１、１間にメガソニック振動子２が
蛇腹８、８に支持された状態で介装されている。そし
て、上記蛇腹８内にはメガソニック波の伝達媒体水３が
封止されている。また、上記メガソニック振動子２の下
端にはこの振動子２を駆動制御するコントローラ９が連
結され、このコントローラ９によって上記メガソニック
振動子２を蛇腹８、８で保持した状態で駆動させて各洗
浄槽１、１への超音波の照射方向を変化させるように構
成されている。

【００２５】次に、動作について説明する。洗浄装置の
洗浄槽１内にキャリア６を持ち込み、洗浄槽１内にキャ
リア６を収納すると、ウエハＷは、図１に示すように、
４５°までの傾斜角でキャリア６で保持された状態で洗
浄槽１内の洗浄液に浸漬される。この状態で、駆動機構
を作動させると共にメガソニック振動子２を作動させる
と、キャリア２がギア７を介して洗浄槽１内で回転して
ウエハＷが洗浄されると共に、メガソニック振動子２か
らのメガソニック波が傾斜したウエハＷの表面全体に万
遍なく照射される。しかもこの時、メガソニック波はウ
エハＷの微小な凹凸にも陰を作ることなく照射されて、
ウエハＷの微小な凹凸に付着した塵埃等の異物粒子をメ
ガソニック波よって確実に除去することができる。更
に、コントローラ９を作動させてメガソニック振動子２
の向きを変化させると、メガソニック波がウエハＷに対
して平行あるいはある角度をもって万遍なく照射されて
ウエハＷの異物粒子をより確実に除去することができ
る。また、ウエハＷはキャリア６の保持溝６Ｃに対して
線接触しているため、ウエハＷの表面が傷つけられるこ
とがない。

【００２６】以上説明したように本実施例によれば、ウ
エハＷをキャリア６で線接触した状態で保持するように
したため、ウエハＷを傷つけることなく洗浄することが
できる。また、キャリア６でウエハＷを水平あるいは傾
斜させた状態で保持するようにしたため、洗浄槽１の開
口面積を小さくして装置全体の配置に自由度を持たせて
ウエハＷの大口径化に設置面積をそれほど拡張すること
なく対処することができる。更に、キャリア６を回転さ
せ且つメガソニック振動子２を駆動するようにしたた
め、ウエハＷの微小な凹凸に付着した異物粒子を確実に
除去できる。また、洗浄槽１を２系列に配置し、系列間
にメガソニック振動子２を介装したため、洗浄槽１をＵ
ターンさせてコンパクトな装置を組むことができ、しか
もメガソニック振動子２を両系列で共用することができ
る。

【００２７】実施例２．本実施例の洗浄装置は、図４に
示すように、予めウエハ受け台４が設置された洗浄槽１
が２系列並設され、各系列の洗浄槽１、１間に実施例１
と同様に可動のメガソニック振動子２が介装された構造
を有している。そして、上記ウエハ受け台４は、同図に
示すように、複数のウエハＷを垂直に保持するように形
成され、また、上記ウエハ受け台４にはウエハＷが線接
触するＶ字状の保持溝（図示せず）が形成されている。

【００２８】次に、動作について説明する。まず、ウエ
ハＷを左側の洗浄槽１へ搬入してウエハ受け台４でウエ
ハＷを保持する。この時、メガソニック振動子２からメ
ガソニック波を照射すると、メガソニック波はウエハＷ
の右側に多く照射され、主としてウエハＷの右側に付着
した異物粒子を除去する。次いで、ウエハＷを左側の洗
浄槽１へ移し、同様にメガソニック波を照射すると、今
度は、ウエハＷの左側にメガソニック波が多く照射さ
れ、主としてウエハＷの左側に付着した異物粒子粒子粒
子粒子粒子粒子粒子を除去する。かかる動作の間にコン
トローラ９を動作させてメガソニック振動子２を動かし
てメガソニック波の照射方向を変化させると、ウエハＷ
の表面全体にメガソニック波が照射されて、ウエハＷか
ら異物粒子をより効率良く除去することができる。しか
も、ウエハＷは、ウエハ受け台４の保持溝に対して線接
触しているため、ウエハＷの表面が傷つけられることが
ない。

【００２９】実施例３．本実施例の洗浄装置は、図５に
示すように、洗浄槽１の下面に伝達媒体水３が封入され
た蛇腹８を介してメガソニック振動子２が取り付けら
れ、このメガソニック振動子２がメガソニック波の照射
方向を変えることができるように構成されている。そし
て、上記洗浄槽１の内部にはウエハ受け台４が設置さ
れ、このウエハ受け台４には上記各実施例と同様、Ｖ字
状の保持溝（図示せず）が形成さている。

【００３０】従って、本実施例によれば、ウエハＷの下
方からメガソニック波の照射方向を変えることによって
ウエハＷの表面のメガソニック振動子２から遠く離れた
ウエハＷの上方へもメガソニック波を照射することがで
き、またこの際、ウエハＷを傷つけることもない。

【００３１】実施例４．本実施例の洗浄装置は、図６に
示すように、並設れた洗浄槽１、１間に伝達媒体水３を
介して固定されたメガソニック振動子２と、上記各洗浄
槽１、１内に懸架されるキャリア６と、このキャリア６
の懸架状態を変化させる、キャリア可動台１０とを備え
て構成されている。そして、上記キャリア可動台１０で
上記キャリア６の懸架状態を変化させることによって、
上記メガソニック振動子２からのメガソニック波がウエ
ハＷに対して平行になったり、ある角度をもって照射さ
れるように構成されている。また、上記キャリア６は、
図７に示すように、三角柱状に組まれたて水平に配置さ
れた３本の保持棒６Ａと、各第１保持棒６Ａの上下両端
をそれぞれ連結する第２保持棒６Ｂとを備え、且つ上記
各第１保持棒６Ａの内側には図３に示すＶ字形状の保持
溝６Ｃが上下方向等間隔に複数形成され、各保持棒６Ａ
によってウエハＷを垂直に保持できるように構成されて
いる。また、上記保持棒６Ａの両端から垂直に懸架用の
係合棒６Ｄがそれぞれ延設され、それぞれの延長端には
上記洗浄槽１の上端で係合するフック部６Ｅがそれぞれ
形成されている。

【００３２】従って、本実施例によれば、ウエハＷはそ
の周縁部がキャリア６の保持溝６Ｃで線接触した状態で
保持された状態で洗浄槽１内に搬送、懸架される。この
状態で、メガソニック振動子２からメガソニック波をウ
エハＷに向けて照射すると共に、キャリア可動台１０を
作動させてキャリア６を懸架状態を変化させると、メガ
ソニック波はウエハＷに対して平行あるいはある角度を
もって入射し、ウエハＷ全面にメガソニック波を照射し
てウエハＷの全表面から効率良く異物粒子を除去するこ
とができ、またこの際、ウエハＷを傷つけることもな
い。

【００３３】尚、本発明は、上記各実施例に何等制限さ
れるものではない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載の発明によれば、洗浄時にウエハをその周縁部でキ
ャリアに線接触した状態で保持するようにしたため、ウ
エハの表面を傷つけることなくウエハを洗浄することが
できる洗浄装置を提供することができる。

【００３５】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、上記キャリアは上記半導体基板を傾斜保持する保
持溝を有するため、ウエハを水平あるいは傾斜した状態
で保持してウエハ全面に超音波を入射させることがで
き、更にウエハを上下方向に積層して装置の小型化、延
いてはウエハの大口径化に設置面積をそれほど拡張する
ことなく対処することができる。

【００３６】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、回転駆動手段によってキャリアを回転させてウエ
ハの微小な凹凸に陰を作ることなく超音波を入射させる
ことができるため、ウエハに付着した異物粒子をムラな
く確実に除去できる洗浄装置を提供することができる。

【００３７】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、可動手段によってキャリアまたは振動子を駆動さ
せてウエハへの超音波の入射角を変化させてウエハの微
小な凹凸に陰を作ることなく超音波を入射させることが
できるため、ウエハに付着した異物粒子をムラなく確実
に除去できる洗浄装置を提供することができる。

【００３８】また、本発明の請求項５に記載の発明によ
れば、２系列の洗浄槽間に振動子を介在させるようにし
たため、洗浄槽をＵターンさせてコンパクトな装置を組
むことができ、しかも２系列のウエハの両側から超音波
を照射し、ウエハ全面にから異物粒子を確実に除去でき
る洗浄装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄装置の一実施例の構成を示す正面
図である。

【図２】図１に示すキャリアでウエハを保持した状態を
示す図で、同図（ａ）はその側面図、同図（ｂ）はその
平面図である。

【図３】図２に示すキャリアの保持溝を拡大して示す側
面図である。

【図４】本発明の洗浄装置の他の実施例の構成を示す正
面図である。

【図５】本発明の洗浄装置の更に他の実施例の構成を示
す正面図である。

【図６】本発明の洗浄装置の更に他の実施例の構成を示
す図で、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその側
面図、同図（ｃ）はその正面図である。

【図７】図６に示すキャリアを取り出して示す図で、同
図（ａ）はその側面図、同図（ｂ）はその正面図であ
る。

【図８】従来の洗浄装置に用いられる洗浄槽を示す図
で、同図（ａ）はその側面図、同図（ｂ）はその正面図
である。

【図９】図８に示すキャリアの保持溝を拡大して示す側
面図である。

【図１０】図８に示す洗浄槽を収納した洗浄槽を複数直
列に配置した洗浄装置の全体構成を示す側面図である。

【符号の説明】

１洗浄槽２メガソニック振動子（振動子）６キャリア６Ｃ保持溝９コントローラ（可動手段）１０キャリア可動台（可動手段）３５搬送ロボット（搬送装置）Ｗウエハ（半導体基板）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板をその周縁部で線接触した状
態で保持するキャリアと、このキャリアを収納した状態
で上記半導体基板をウェット洗浄する洗浄槽と、この洗
浄槽内に収納されたキャリアで保持された半導体基板へ
超音波を照射する振動子とを備えたことを特徴とする洗
浄装置。
【請求項２】キャリアは上記半導体基板を傾斜保持す
る保持溝を有することを特徴とする請求項１に記載の洗
浄装置。
【請求項３】キャリアはキャリア自身を回転させる回
転駆動手段を有することを特徴とする請求項２に記載の
洗浄装置。
【請求項４】キャリアまたは振動子はそれぞれ自身を
可動させる可動手段を有することを特徴とする請求項１
ないし請求項３のいずれか一つに記載の洗浄装置。
【請求項５】洗浄槽を２系列並設し、両系列間に振動
子を介在させたことを特徴とする請求項１ないし請求項
４のいずれか一つに記載の洗浄装置。