JPH06132273A - ウエハ洗浄装置 - Google Patents

ウエハ洗浄装置

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JPH06132273A
JPH06132273A JP4279915A JP27991592A JPH06132273A JP H06132273 A JPH06132273 A JP H06132273A JP 4279915 A JP4279915 A JP 4279915A JP 27991592 A JP27991592 A JP 27991592A JP H06132273 A JPH06132273 A JP H06132273A
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JP
Japan
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ice
hopper
particles
wafer
liquefied gas
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Withdrawn
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JP4279915A
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English (en)
Inventor
Itaru Sugano
至 菅野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B24C3/322Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for electrical components

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高度の洗浄効果が得られるように改良された
ウエハ洗浄装置を得ること。 【構成】 当該装置は、被凍結液の微細液滴と低温液化
ガスとの熱交換により、氷粒子30を形成する製氷ホッ
パ1を備える。製氷ホッパ1には、氷粒子30と、低温
液化ガスから生じた気化ガスと、を分離する分離手段1
1が接続される。分離手段11によって分離された氷粒
子30は、噴射手段9によって、ウエハ6に向けて噴射
される。これによって、ウエハ6の表面が洗浄される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に、ウエハ洗浄
装置に関するものであり、より特定的には、高度の洗浄
効果が得られるように改良されたウエハ洗浄装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】最近の超LSI製造工程において、デバ
イスの歩留りおよび品質の向上を図るために、ウエハ表
面の洗浄技術のより一層の高性能化が要求されている。
レジスト残渣、微粒子、有機皮膜、自然酸化膜などの汚
染物は、デバイスの歩留りおよび性能を決める大きな要
因の1つである。サブミクロンデバイスにおいては、
0.1μmレベルの汚染粒子を除去しなければならな
い。
【0003】図5は、氷粒子をウエハ上へ噴射すること
によって、ウエハの洗浄を行なう従来のウエハ洗浄装置
の模式図である。
【0004】従来のウエハ洗浄装置は、被凍結液の微細
液滴と低温液化ガスとの熱交換により、氷粒子を形成す
る製氷ホッパ1を備える。製氷ホッパ1には、製氷ホッ
パ1内に被凍結液の微細液滴を供給する供給スプレー2
が設けられる。供給スプレー2には、フィルタ3でパー
ティクルが除去された被凍結液が送込まれる。製氷ホッ
パ1には、低温液化ガス(以下、単に液化ガスという)
の供給スプレー4が設けられる。液化ガスは、フィルタ
5を通って、供給スプレー4に送込まれる。供給スプレ
ー4とフィルタ5は配管20により接続される。製氷ホ
ッパ1は、噴霧手段9に連結されている。噴射ノズル9
は洗浄槽7内に配置される。洗浄槽7内には、ウエハ6
が配置される。ウエハ6は、図5と図6を参照して、ロ
ーラ6にて、保持され、かつ回転される。洗浄槽7内に
は、また、ウエハ6の表面に純水を吹付ける純水ノズル
10が設けられる。
【0005】次に、従来のウエハ洗浄装置の動作につい
て説明する。液体窒素等の液化ガス中に含まれるパーテ
ィクルを、フィルタ5によって除去する。パーティクル
が除去された液化ガスを、供給スプレー4により製氷ホ
ッパ1内へ供給し、これによって、製氷ホッパ1内を−
100℃〜−150℃程度に冷却する。次に純水等の被
凍結液中に含まれるパーティクルを、フィルタ3によっ
て除去し、パーティクルが除去された該純水を供給スプ
レー2により製氷ホッパ内に供給する。製氷ホッパ1内
への、液化ガスと被凍結液の供給は、ほぼ同時に行なわ
れる。被凍結液の微細液滴は、液化ガスとの熱交換によ
って、氷粒子30となる。熱交換を効率的に行なうため
に、液化ガスの供給スプレー4は複数個設けられる。液
化ガスを製氷ホッパ1内に噴霧し、気化させ、その気化
熱を利用して、被凍結液の微細液滴を氷粒子30とす
る。得られる氷粒子の径は、数μm〜50μmである。
製氷ホッパ1は、SUS剤で形成され、フィルタ3はS
US剤またはセラミック材で形成される。製氷ホッパ1
内で発生した氷粒子30は、洗浄槽7内に配置された噴
射ノズル9によって吸引され、ウエハ6に向けて噴射さ
れる。噴射ノズル9は、乾燥空気や窒素ガスをキャリア
ガスとして用いる、エジェクタで形成される。
【0006】ウエハ6は、洗浄槽7内に設けられたロー
ラ8によって、保持される。氷粒子30の噴射時には、
ウエハ6は、ローラ8によって上下左右に移動させら
れ、かつ回転させられ、これによって、ウエハ6の全面
に、氷粒子30が噴射される。また、氷粒子30噴射時
には、洗浄効果を高める目的で、ウエハ6に、純水ノズ
ル10から、純水が吹付けられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のウエハ洗浄装置
は以上のように構成されているので、図5を参照して、
液化ガスが接触する配管20、製氷ホッパ1、供給スプ
レー4、フィルタ5から発塵し、氷粒子の径より小さい
Fe、Ni、Cr等のパーティクルが生成する。このパ
ーティクルが氷粒子30とともに、ウエハ6上に噴射さ
れて、このパーティクルがウエハ6を汚染し、かつ、ウ
エハ6にダメージを与えるという問題点があった。
【0008】発塵の発生機構は、次のように考えられ
る。すなわち、たとえば、SUS剤で形成される製氷ホ
ッパの内壁面に、液体窒素が接触したとき、この液体窒
素が製氷ホッパの内壁面で気化し、急激に膨脹する。こ
の急激な膨脹により、SUS剤の、Fe,Ni,Cr等
のパーティクルが剥がれ、発塵するのである。
【0009】この発明は、上記のような発塵を減少させ
ることができるように改良された、ウエハ洗浄装置を提
供することを目的とする。
【0010】この発明は、また、発塵したパーティクル
が、ウエハ上へ噴射されないように改良された、ウエハ
洗浄装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明の第1の局面に
従うウエハ洗浄装置は、被凍結液の微細液滴と低温液化
ガスとの熱交換により、氷粒子を形成する製氷ホッパを
備える。上記製氷ホッパには、上記氷粒子と、上記低温
液化ガスから生じた気化ガスと、を分離する分離手段が
接続されている。当該装置は、上記分離手段により分離
された上記氷粒子をウエハに向けて噴射し、それによっ
て上記ウエハの表面を洗浄する噴射手段を備える。
【0012】この発明の、好ましい実施態様によれば、
上記分離手段はサイクロンを含む。この発明の第2の局
面に従うウエハ洗浄装置は、被凍結液の微細液滴と低温
液化ガスとの熱交換により、氷粒子を形成する製氷ホッ
パを備える。上記製氷ホッパには、該製氷ホッパ内に上
記被凍結液の上記微細液滴を供給する被凍結液供給手段
が取付けられている。上記製氷ホッパには、該製氷ホッ
パ内に供給される上記低温液化ガス中に含まれるパーテ
ィクルを除去するフィルタ手段が取付けられている。上
記フィルタ手段には、該フィルタ手段を介在させて上記
製氷ホッパ内に低温液化ガスを供給する供給配管が連結
されている。当該装置は、上記製氷ホッパにより形成さ
れた上記氷粒子をウエハに噴射する噴射手段を備える。
当該装置は、さらに、上記製氷ホッパ、上記フィルタ手
段および上記供給配管を、外部から、上記低温液化ガス
の液化温度まで冷却する冷却手段を備える。
【0013】
【作用】この発明の第1の局面に従うウエハ洗浄装置に
よれば、氷粒子と、低温液化ガスから生じた気化ガスと
を分離する分離手段を備えているので、発塵により生成
したパーティクルは気化ガスとともに除去され、氷粒子
から分離される。それゆえに、氷粒子の中には、発塵に
より生成したパーティクルが混入していない。
【0014】この発明の第2の局面に従うウエハ洗浄装
置によれば、製氷ホッパ、フィルタ手段および供給配管
を、外部から低温液化ガスの液化温度まで冷却する冷却
手段を備えているので、これらに液化ガスが接触して
も、液化ガスが急激に膨脹しない。それゆえに、発塵は
抑制される。
【0015】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。
【0016】図1は、この発明の一実施例に係る、ウエ
ハ洗浄装置の模式図である。実施例に係るウエハ洗浄装
置は、被凍結液の微細液滴と低温液化ガスとの熱交換に
より、氷粒子を形成する製氷ホッパ1を備える。製氷ホ
ッパ1には、被凍結液を製氷ホッパ1内に供給するため
の供給スプレー2が設けられている。供給スプレー2に
は、フィルタ3を通じて、被凍結液が供給される。製氷
ホッパ1には、製氷ホッパ1内に低温液化ガスの供給ス
プレー4が設けられる。供給スプレー4には、フィルタ
5を通って、低温液化ガスが供給される。製氷ホッパ1
には、氷粒子30と、低温液化ガスから生じた気化ガス
と、を分離する分離手段11が設けられている。分離手
段11の構造については、後述する。分離手段11に
は、分離手段によって分離された気化ガス、からパーテ
ィクルを除去する手段である、フィルタ12が取付けら
れている。分離手段11とフィルタ12と噴射ノズル9
には、分離手段11によって分離された氷粒子30と、
フィルタ12によってパーティクルが除去された気化ガ
スとを混合し、これらの混合物を噴射ノズル9に送込む
混合手段13が取付けられている。
【0017】図2と図3を用いて、分離手段11を詳細
に説明する。図2は、分離手段の平面図であり、図3は
図2におけるA−B線に沿う断面図である。図示した分
離手段は、サイクロンと呼ばれているものである。
【0018】この装置によれば、入口11aから入っ
た、氷粒子30と気化ガスの混合物には、円筒11b内
における回転流により、遠心力が与えられる。この遠心
力によって、気化ガスと氷粒子30は分離される。気化
ガスは気化ガス出口11cから排出され、氷粒子は氷粒
子出口11dから排出される。
【0019】図1に戻って、混合手段13にはたとえば
エジェクタが用いられる。次に、動作について説明す
る。
【0020】分離手段11内に入る前の、氷粒子30と
気化ガスの混合物には、パーティクルすなわちダストが
含まれる。このダストは、既に述べたように、製氷ホッ
パ1、供給スプレー4、フィルタ5、液化ガス用配管2
0に使用されているSUS剤に、低温液化ガスが接触す
ることによって、生じる。ダストを含む、これらの混合
物が分離手段11内に入ると、図3を参照して、ダスト
のほとんどは、気化ガスとともに、気化ガス出口11a
から排出される。
【0021】図1に戻って、気化ガス中に含まれるダス
トは、フィルタ12によって除去される。ダストが除去
された気化ガスは、混合手段13の中で、氷粒子出口1
1dから送られてきた氷粒子30と混合される。混合手
段13の中で混合された氷粒子30と気化ガスは、噴射
ノズル9に送られ、さらにウエハ6に噴射される。
【0022】実施例によれば、噴射ノズル9に送られる
氷粒子30と気化ガスの混合物の中には、ダストがほと
んど含まれない。それゆえに、ウエハ6の洗浄効果は高
まる。
【0023】製氷ホッパ1内で生成した氷粒子30と気
化ガスに含まれるダストの除去効率は、分離手段11の
分離効率と、フィルタ12のダストの捕集効率とにより
決定される。
【0024】図4は、この発明の他の実施例に係るウエ
ハ洗浄装置の模式図である。実施例に係る装置は、被凍
結液の微細液滴と低温液化ガスとの熱交換により、氷粒
子30を形成する製氷ホッパ1を備える。製氷ホッパ1
には、被凍結液を製氷ホッパ1内に供給する供給スプレ
ー2が設けられる。供給スプレー2には、フィルタ3を
通ってきた被凍結液すなわち純水が供給される。製氷ホ
ッパ1には、低温液化ガスを製氷ホッパ1内に供給する
供給スプレー4が設けられる。供給スプレー4には、フ
ィルタ5を通ってきた低温液化ガスが供給される。供給
スプレー4とフィルタ5は、供給配管20によって接続
される。当該装置は、製氷ホッパ1、供給スプレー4、
フィルタ5、供給配管20を取囲むように設けられた冷
却チャンバ14を備える。冷却チャンバ14内は、低温
液化ガス50で満たされている。これによって、製氷ホ
ッパ1、供給スプレー4、フィルタ、供給配管20は、
低温液化ガスの液化温度まで冷却される。なお、低温液
化ガスは供給口21から冷却チャンバ14内に入り、気
化ガスは出口22から排出される。実施例に係る装置に
よれば、製氷ホッパ1、供給スプレー4、フィルタ5、
供給配管20が低温液化ガスの液化温度まで冷却される
ので、これらに低温液化ガスが接触しても、液化ガスは
急激に膨脹(気化)しない。ひいては、発塵が低減され
る。したがって、噴射ノズル9に送られる氷粒子30と
気化ガスの混合物の中には、ダストが少ない。それゆえ
に、ウエハ6の洗浄効果は高まる。
【0025】なお、上記実施例では、低温液化ガスとし
て、液化窒素ガスを用いる場合を例示したが、この発明
はこれに限られるものではなく、液体酸素、液体窒素、
液体ヘリウム等も好ましく使用できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の第1の
局面に従うウエハ洗浄装置によれば、氷粒子と、低温液
化ガスから生じた気化ガスと、を分離する分離手段を備
えているので、発塵により生成したパーティクルは気化
ガスとともに除去され、氷粒子から分離される。それゆ
えに、氷粒子の中には、パーティクルは混入されない。
その結果、噴射ノズルに送られる氷粒子には、ダストが
含まれない。それゆえに、ウエハの洗浄効果が高まると
いう効果を槽する。
【0027】この発明の第2の局面に従うウエハ洗浄装
置によれば、製氷ホッパ、フィルタ手段、供給配管を外
部から、低温液化ガスの液化温度まで冷却する冷却手段
を備えているので、これらに液化ガスが接触しても、液
化ガスは急激に膨脹しない。ひいては、発塵は抑制され
る。その結果、噴射ノズルに送られる氷粒子と気化ガス
の混合物の中にはダストは少ない。それゆえに、ウエハ
の洗浄効果が高まるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るウエハ洗浄装置の模
式図である。
【図2】実施例において採用される混合手段の平面図で
ある。
【図3】図2におけるA−B線に沿う断面図である。
【図4】この発明の他の実施例に係るウエハ洗浄装置の
模式図である。
【図5】従来のウエハ洗浄装置の模式図である。
【図6】ウエハを保持するローラの平面図である。
【符号の説明】
1 製氷ホッパ 6 ウエハ 9 噴射ノズル 11 分離手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被凍結液の微細液滴と低温液化ガスとの
    熱交換により、氷粒子を形成する製氷ホッパと、 前記製氷ホッパに接続され、前記氷粒子と、前記低温液
    化ガスから生じた気化ガスと、を分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された氷粒子をウエハに向けて
    噴射し、それによって前記ウエハの表面を洗浄する噴射
    手段と、 を備えたウエハ洗浄装置。
  2. 【請求項2】 被凍結液の微細液滴と低温液化ガスとの
    熱交換により、氷粒子を形成する製氷ホッパと、 前記製氷ホッパに取付けられ、該製氷ホッパ内に前記被
    凍結液の前記微細液滴を供給する被凍結液供給手段と、 前記製氷ホッパに取付けられ、該製氷ホッパ内に供給さ
    れる前記低温液化ガス中に含まれるパーティクルを除去
    するフィルタ手段と、 前記フィルタ手段に連結され、該フィルタ手段を介在さ
    せて前記製氷ホッパ内に低温液化ガスを供給する供給配
    管と、 前記製氷ホッパにより形成された前記氷粒子をウエハに
    噴射する噴射手段と、 前記製氷ホッパ、前記フィルタ手段および前記供給配管
    を、外部から、前記低温液化ガスの液化温度まで冷却す
    る冷却手段と、を備えた、ウエハ洗浄装置。
JP4279915A 1992-10-19 1992-10-19 ウエハ洗浄装置 Withdrawn JPH06132273A (ja)

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