JP2000021831A - シリコンウエハの洗浄装置 - Google Patents

シリコンウエハの洗浄装置

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JP2000021831A
JP2000021831A JP10192014A JP19201498A JP2000021831A JP 2000021831 A JP2000021831 A JP 2000021831A JP 10192014 A JP10192014 A JP 10192014A JP 19201498 A JP19201498 A JP 19201498A JP 2000021831 A JP2000021831 A JP 2000021831A
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cleaning
silicon wafer
cleaning liquid
tank
wafer
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Akiyoshi Hagino
章良 萩野
Yuji Ishijima
祐至 石島
Katsunori Shimizu
克則 清水
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MEMC Japan Ltd
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MEMC Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコンウエハ表面の清浄度および洗浄能力
を向上させることができるシリコンウエハの洗浄装置を
提供する。 【解決手段】 シリコンウエハ50を収納するウエハカ
セット52と、シリコンウエハ50を洗浄する洗浄液が
満たされた洗浄槽20と、ウエハカセットを洗浄槽20
中で揺動させるウエハカセット揺動手段40と、洗浄槽
20の底部に配設された洗浄液供給手段と、洗浄槽20
の下部に配設された超音波振動手段34を備えたシリコ
ンウエハの洗浄装置である。洗浄液供給手段は、ウエハ
カセット52の長手方向の両側に配設された散水管2を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、シリコンウエハ
表面の清浄度および洗浄能力を向上させるシリコンウエ
ハの洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】 半導体デバイスの微細化と高集積化が
進むに従って、シリコンウエハの表面汚染が、製造歩留
まりやデバイス特性・信頼性に与える影響はますます大
きくなっている。このため、シリコンウエハ表面をいか
に清浄に保つかが重要であり、微粒子(パーティク
ル)、有機化合物、金属不純物、バクテリア等の汚染物
を有効に除去するための様々な洗浄法が開発されてい
る。
【0003】 例えば、図3に示すような、化学的洗浄
と物理的洗浄を組み合わせたシリコンウエハの洗浄装置
が用いられている。これは、洗浄槽20に満たされた洗
浄液(SC−1,SC−2等)による化学的洗浄と、洗
浄液に20〜1500kHzの超音波振動を与える物理
的洗浄を同時に行うことにより、シリコンウエハ表面か
ら不純物や微粒子を確実に除去することができるもので
ある。
【0004】 このとき、新鮮な洗浄液を供給するため
の洗浄液供給手段である給水口6は、洗浄槽20の底部
に1箇所しか設けられていないため、シリコンウエハ5
0への洗浄液の循環が滞りやすいだけでなく、シリコン
ウエハ50に到達する前に、使用済みの洗浄液と新鮮な
洗浄液が混合されてしまうという問題点があった。
【0005】 これを解消するために、最近では、シリ
コンウエハに向けて、比較的大きな流速で洗浄液を噴出
することができる散水管を洗浄槽の底部に設けることに
より、シリコンウエハに新鮮な洗浄液を十分に導入・接
触することが行われている。
【0006】 しかしながら、散水管から高速で噴出さ
れた洗浄液により、洗浄槽に満たされた洗浄液にうねり
が発生し、洗浄液に与えた超音波振動が減衰してしまう
ため、シリコンウエハを十分に超音波洗浄することがで
きず、シリコンウエハ表面の清浄度を悪化させていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は上記した従
来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、シリコンウエハの超音波洗浄を阻害すること
なく、シリコンウエハに新鮮な洗浄液を十分に導入・接
触させることができるため、シリコンウエハ表面の清浄
度および洗浄能力を向上させることができるシリコンウ
エハの洗浄装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、シリコンウエハを収納するウエハカセットと、シ
リコンウエハを洗浄する洗浄液が満たされた洗浄槽と、
ウエハカセットを洗浄槽中で揺動させるウエハカセット
揺動手段と、洗浄槽の底部に配設された洗浄液供給手段
と、洗浄槽の下部に配設された超音波振動手段と、を備
えたシリコンウエハの洗浄装置であって、前記洗浄液供
給手段が、ウエハカセットの長手方向の両側に配設され
た散水管を有することを特徴とするシリコンウエハの洗
浄装置が提供される。
【0009】 このとき、散水管の噴出孔が、シリコン
ウエハの水平方向と、シリコンウエハの水平方向に対し
て上下対称に0〜60°で、前記散水管の横方向に千鳥
状に配設されることが好ましい。
【0010】 尚、本発明のシリコンウエハの洗浄装置
は、次のような形態であることが好ましい。散水管の噴
出孔径が、1.0〜3.0mmφであること。散水管へ
の洗浄液の循環流量が、5〜40l/minであるこ
と。洗浄槽の下部に超音波振動手段を設け、その超音波
振動手段の周波数が、20〜1500kHzであるこ
と。
【0011】
【発明の実施の形態】 本発明のシリコンウエハの洗浄
装置は、シリコンウエハを収納するウエハカセットと、
シリコンウエハを洗浄する洗浄液が満たされた洗浄槽
と、ウエハカセットを洗浄槽中で揺動させるウエハカセ
ット揺動手段と、洗浄槽の底部に配設された洗浄液供給
手段と、洗浄槽の下部に配設された超音波振動手段と、
を備えたシリコンウエハの洗浄装置であって、前記洗浄
液供給手段が、ウエハカセットの長手方向の両側に配設
された散水管を有するものである。
【0012】 上記のような洗浄装置は、シリコンウエ
ハの超音波洗浄を阻害することなく、シリコンウエハに
新鮮な洗浄液を十分に導入・接触させることができるた
め、シリコンウエハ表面の清浄度および洗浄能力を向上
させることができる。
【0013】 次に、本発明のシリコンウエハの洗浄装
置について詳細に説明する。図1は、本発明のシリコン
ウエハの洗浄装置の一例を示すものであり、(a)は、
概略平面図、(b)は、概略正面図、(c)は、概略側
面図である。本発明のシリコンウエハの洗浄装置は、図
1に示すように、シリコンウエハ50を洗浄するための
洗浄液が満たされた洗浄槽20と、オーバーフローした
洗浄液を排水するためのオーバーフロー槽22と、洗浄
液を供給するための散水管2から構成され、新鮮な洗浄
液は、散水管2から導入される一方であり、オーバーフ
ロー槽22に溢れ出た洗浄液は、排水管24によって排
水される。
【0014】 次に、シリコンウエハ50を収納したウ
エハカセット52は、洗浄槽20に投入され、ウエハカ
セット52をウエハカセット揺動手段40(揺動かご)
で横揺動させながら洗浄液に浸漬させることにより、シ
リコンウエハ50の洗浄が行われる。
【0015】 ここで、本発明のシリコンウエハの洗浄
装置は、図1に示すように、洗浄液供給手段として、ウ
エハカセットの長手方向の両側に散水管2a,2bを有
していることが重要である。このとき、散水管2a,2
bの噴出孔5は、例えば、図2に示すように、シリコン
ウエハの水平方向と、シリコンウエハの水平方向に対し
て上下対称に0〜60°で、散水管2a,2bの横方向
に千鳥状に配設されていることが好ましい。
【0016】 これにより、洗浄槽の全体に均等に新鮮
な洗浄液を供給することができるため、使用済みの洗浄
液と混合した場合であっても、洗浄槽内における洗浄液
の洗浄能力の局地的な偏りを低減することができるとと
もに、シリコンウエハに新鮮な洗浄液を導入する流れを
生み出すことができる。
【0017】 また、本発明のシリコンウエハの洗浄装
置は、上記散水管2a,2bの噴出孔径が、1.0〜
3.0mmφであり、洗浄液の循環流量が、5〜40l
/minであることが重要である。これにより、散水管
から噴出される洗浄液の流速をある程度抑制することに
より、シリコンウエハに新鮮な洗浄液を導入する流れを
損なうことなく、洗浄槽に満たされた洗浄液のうねりを
抑制することができるため、洗浄液に与えた超音波振動
が減衰することなく、シリコンウエハを十分に超音波洗
浄することができ、シリコンウエハ表面の清浄度を向上
させることができる。
【0018】 更に、本発明のシリコンウエハの洗浄装
置は、図1に示すように、洗浄槽20の下部に超音波振
動手段30が設けられている。これは、洗浄槽20に満
たされた洗浄液に超音波振動を与えることにより、シリ
コンウエハ50を非接触スクラビングするものである。
尚、非接触スクラビング法としては、20〜1500k
Hzの超音波振動を洗浄液に与える超音波洗浄法である
ことが好ましい。
【0019】 尚、洗浄液として、SC−1(NH4
H−H22−H2O混合液)又はSC−2(HCl−H2
2−H2O混合液)を用いると、シリコンウエハの化学
的洗浄と超音波による物理的洗浄を同時に行うことがで
きるため、シリコンウエハ表面の汚染微粒子だけでな
く、有機汚染膜や吸着した汚染物を効率よく除去するこ
とができる。
【0020】
【実施例】 本発明を実施例に基づいて、更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限られるものでは
ない。尚、シリコンウエハ表面の清浄度は、以下に示す
方法により評価した。
【0021】 (LPDの測定方法)LPD(ライト・
ポイント・ディフェクト)とは、集光下で輝点として観
察できる欠陥、パーティクルおよび結晶欠陥等を表した
ものであり、日立電子エンジニアリング社製:LS−6
000を用いて測定した。
【0022】 (実施例1〜2、比較例)常法によるポ
リッシング処理後のシリコンウエハを、図1に示すシリ
コンウエハの洗浄装置を用いて、表1に示す条件で、5
分間洗浄し、洗浄後のシリコンウエハのLPDを測定し
た(実施例1〜2)。また、図3に示すシリコンウエハ
の洗浄装置の場合についても、実施例1〜2と同様に測
定を行った(比較例)。尚、その他の諸条件は、以下に
示す通りである。 洗浄液:SC−1(NH4OH:H22:H2O=1:
5:100) 洗浄液の温度:70℃ 超音波発振器:1MHz,2000W 超音波振動子:4.8W/cm2 以上、得られた結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】 (考察:実施例1〜2、比較例)表1の
結果から、実施例2は、比較例よりもシリコンウエハ表
面の清浄度が向上していることが判明した。また、実施
例1は、実施例2よりも散水管の噴出孔径を広げること
により、洗浄槽に満たされた洗浄液のうねりを抑制し、
シリコンウエハの超音波洗浄を十分行うことができるた
め、シリコンウエハ表面の清浄度を大幅に向上させるこ
とができた。
【0025】
【発明の効果】 以上の説明から明らかなように、本発
明のシリコンウエハの洗浄装置は、シリコンウエハの超
音波洗浄を阻害することなく、シリコンウエハに新鮮な
洗浄液を十分に導入・接触させることができるため、シ
リコンウエハ表面の清浄度および洗浄能力を向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のシリコンウエハの洗浄装置の一例を
示すものであり、(a)は、概略平面図、(b)は、概
略正面図、(c)は、概略側面図である。
【図2】 本発明で用いる散水管の一例を示すものであ
り、(a)は、概略部分斜視図、(b)は、(a)のA
−A断面図、(c)は、(a)のB−B断面図である。
【図3】 従来のシリコンウエハの洗浄装置の一例を示
すものであり、(a)は、概略平面図、(b)は、概略
正面図、(c)は、概略側面図である。
【符号の説明】
2a,2b…散水管、5…噴出孔、6…給水口、20…
洗浄槽(内槽)、22…オーバーフロー槽、24…排水
管、30…超音波振動手段、32…外槽、34…超音波
振動子、40…ウエハカセット揺動手段(揺動かご)、
50…シリコンウエハ、52…ウエハカセット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B08B 3/08 B08B 3/08 Z 11/02 11/02 (72)発明者 清水 克則 栃木県宇都宮市清原工業団地11番2 エ ム・イー・エム・シー株式会社内 Fターム(参考) 3B116 AA03 AB38 AB45 BB02 BB03 BB33 BB83 3B201 AA03 AB38 AB43 BB02 BB04 BB23 BB83 BB92

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコンウエハを収納するウエハカセッ
    トと、 シリコンウエハを洗浄する洗浄液が満たされた洗浄槽
    と、 ウエハカセットを洗浄槽中で揺動させるウエハカセット
    揺動手段と、 洗浄槽の底部に配設された洗浄液供給手段と、 洗浄槽の下部に配設された超音波振動手段と、を備えた
    シリコンウエハの洗浄装置であって、 前記洗浄液供給手段が、ウエハカセットの長手方向の両
    側に配設された散水管を有することを特徴とするシリコ
    ンウエハの洗浄装置。
  2. 【請求項2】 前記散水管の噴出孔が、シリコンウエハ
    の水平方向と、シリコンウエハの水平方向に対して上下
    対称に0〜60°で、前記散水管の横方向に千鳥状に配
    設される請求項1に記載のシリコンウエハの洗浄装置。
  3. 【請求項3】 前記散水管の噴出孔径が、1.0〜3.
    0mmφである請求項1又は2に記載のシリコンウエハ
    の洗浄装置。
  4. 【請求項4】 前記散水管への洗浄液の循環流量が、5
    〜40l/minである請求項1〜3のいずれか1項に
    記載のシリコンウエハの洗浄装置。
  5. 【請求項5】 超音波振動手段の周波数が、20〜15
    00kHzである請求項1〜4のいずれか1項に記載の
    シリコンウエハの洗浄装置。
JP10192014A 1998-07-07 1998-07-07 シリコンウエハの洗浄装置 Withdrawn JP2000021831A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111112221A (zh) * 2019-12-26 2020-05-08 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种工件储存运输装置

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