JP2000107705A - 半導体ウエハー等の洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents

半導体ウエハー等の洗浄装置及び洗浄方法

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JP2000107705A
JP2000107705A JP10291297A JP29129798A JP2000107705A JP 2000107705 A JP2000107705 A JP 2000107705A JP 10291297 A JP10291297 A JP 10291297A JP 29129798 A JP29129798 A JP 29129798A JP 2000107705 A JP2000107705 A JP 2000107705A
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cleaning
semiconductor wafer
fluid
cleaned
film
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Kenichi Kitagawa
賢一 北川
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SPC Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の半導体ウエハー等の洗浄装置にお
いては洗浄作業の際に用いる洗浄液のミストや被洗浄物
から分離した汚染物質が処理装置内に飛散し、被洗浄物
へ再付着することがあり、清浄度低下の原因となってい
た。 【解決手段】 処理槽4内に上部が開口したドーム状の
排気カップ2を設置し、該排気カップ2内に被洗浄物1
を固定し、該被洗浄物1を回転させながら、処理槽4内
に設置した洗浄用ブラシ5及び/又は洗浄液噴射ノズル
6によって被洗浄物表面の洗浄を行う半導体ウエハー等
の洗浄装置において、排気カップ2上方に膜形成ノズル
10を位置せしめ、該膜形成ノズル10から斜め下方全
周方向へ向けて流体を放射し、排気カップ2の開口部を
覆う様に傘形をした流体膜13を形成させる様にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体ウエハー等
の洗浄装置及び洗浄方法、詳しくは半導体ウエハー、液
晶ガラス、磁気ディスクなど高い清浄度が要求される各
種被洗浄物を効率よく洗浄できる様にした洗浄装置及び
洗浄方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】超LSI、液晶スクリーン、磁気ディス
クなどの製造工程においては、パーティクルなどの汚染
物質がそれら基板に付着すると、歩留まり及び品質を著
しく低下させる為、基板表面の洗浄技術を一層向上させ
ることが強く求められていた。特に、最近では半導体分
野における集積度は非常に高く、パーティクルなどの汚
染物質が生産歩留りに与える影響は従来にも増して大き
くなっている。
【0003】従来においては、処理槽内において被洗浄
物を回転させながらブラシや噴流などを被洗浄物に当て
て被洗浄物表面の汚染物質を除去洗浄し、その後、同一
処理槽内において被洗浄物を高速回転させて乾燥させて
いた。
【0004】図1は従来の半導体ウエハー等の洗浄装置
の一例の内部を透視して描いた斜視図、図2はその断面
図であり、半導体ウエハーなどの被洗浄物1は箱形をし
た処理槽4内に立設されている被洗浄物保持回転台3上
にその表裏が上下方向を向く様に水平に固定保持され、
前記被洗浄物保持回転台3により回転する様になってい
る。そして、前記被洗浄物保持回転台3は上方が開口し
たドーム状の排気カップ2によってその全体が覆われて
いる。
【0005】又、被洗浄物保持回転台3の近傍には洗浄
用ブラシ用支柱16が伸縮及び旋回自在に立設されてお
り、この洗浄用ブラシ用支柱16の上端からは洗浄用ブ
ラシ保持アーム8が水平方向に延設されており、この洗
浄用ブラシ保持アーム8の先端には洗浄用ブラシ5が下
向きに取付けられている。同様に、洗浄液噴射ノズル用
支柱17が伸縮及び旋回自在に立設されており、この洗
浄液噴射ノズル用支柱17の上端からは洗浄液噴射ノズ
ル保持アーム9が水平方向に延設されており、この洗浄
液噴射ノズル保持アーム9の先端には洗浄液噴射ノズル
6が下向きに取り付けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来の洗浄装置に
おいては、被洗浄物保持回転台3に固定された被洗浄物
1は洗浄用ブラシ5によるブラッシングや洗浄液噴射ノ
ズル6から噴射される洗浄液12によってその表面及び
裏面が洗浄され、その後被洗浄物保持回転台3が高速で
回転することにより被洗浄物1の表面に付着している洗
浄液12を遠心力により振り落し、被洗浄物1を乾燥さ
せていた。このとき、洗浄用ブラシ5の回転運動や洗浄
液噴射ノズル6からの噴射の際の跳ね返りなどによって
洗浄液12は周囲に飛散し、ミスト14となり排気カッ
プ2の内壁面や処理槽4の壁面などに付着することは避
けられなかった。
【0007】又、被洗浄物1の表面から除去された汚染
物質15も排気カップ2の内壁面や処理槽4の壁面に付
着していた。この処理槽4の内壁などに付着したミスト
14や汚染物質15は被洗浄物1に再付着する場合が多
く、清浄度を低下させる大きな原因ともなっていた。
又、洗浄液12として薬剤を用いた場合、周囲への飛散
によって処理槽4内部の各構成部品を腐食させるという
問題もあった。又、噴流を用いて洗浄する場合、騒音も
極めて大きかった。
【0008】この発明は半導体ウエハー等の洗浄装置に
関する上記問題点を解決せんとするもので、被洗浄物へ
の汚染物質の再付着を防止し、高い清浄度を実現すると
ともに各構成部品の腐蝕を防ぎ、騒音も抑えた半導体ウ
エハー等の洗浄装置を提供せんとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、処理槽4内
に上部が開口したドーム状の排気カップ2を設置し、該
排気カップ2内に被洗浄物1を固定し、該被洗浄物1を
回転させながら、処理槽4内に設置した洗浄用ブラシ5
及び/又は洗浄液噴射ノズル6によって被洗浄物1の表
面の洗浄を行う半導体ウエハー等の洗浄装置において、
排気カップ2上方に膜形成ノズル10を位置せしめ、該
膜形成ノズル10から斜め下方全周方向へ向けて流体を
放射し、排気カップ2の開口部を覆う様に傘形をした流
体膜13を形成させ、該流体膜13の外側への洗浄液ミ
ストや汚染物質の飛散を阻止する様にして上記課題を解
決せんとするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】図3はこの発明に係る半導体ウエ
ハー等の洗浄装置の内部を透視して描いた斜視図、図4
はその断面図であり、図中4は処理槽、3は被洗浄物保
持回転台、2は排気カップ、1は被洗浄物であり、これ
ら各部材の構成は前述の図1及び図2に示す従来例と全
く同じである。
【0011】又、被洗浄物保持回転台3の近傍には前記
従来例と同様に洗浄用ブラシ用支柱16及び洗浄液噴射
ノズル用支柱17が伸縮及び旋回自在に立設されてお
り、これらから水平方向に延設された洗浄用ブラシ保持
アーム8、洗浄液噴射ノズル保持アーム9の先端には洗
浄用ブラシ5及び洗浄液噴射ノズル6がそれぞれ下方を
向いて取付けられている。更に、被洗浄物保持回転台3
の近傍には流体膜形成ノズル支柱11が伸縮及び旋回自
在に立設されており、その上端から延設された保持アー
ム18の先端には膜形成ノズル10が下向きに取付けら
れている。この膜形成ノズル10は排気カップ2の開口
部方向へ向かって全周方向へ流体を膜状に噴射し、傘形
の流体膜13を形成されるものである。
【0012】次に、この洗浄装置を用いた半導体ウエハ
ー等の洗浄方法を説明すると、洗浄用ブラシ5及び噴流
噴射ノズル6は回転している被洗浄物1の上方で被洗浄
物1の中心から外周方向へ移転しながら、洗浄液12の
噴射及びブラッシングを行い、被洗浄物1表面からの汚
染物質15の除去を行う。このとき、同時に膜形成ノズ
ル10も動作し、排気カップ2の上部開口部の上方から
流体を膜状に噴射し、この開口部をすっぽりと覆ってし
まう様に傘形の流体膜13を形成する。つまり、洗浄用
ブラシ5によるブラッシング及び噴流噴射ノズル6から
洗浄液12の噴射はこの流体膜13の内側で行われるこ
とになる。又、流体膜13形成用の流体としては純水が
好適に使用されている。
【0013】洗浄作業に伴い、洗浄用ブラシ5や噴流7
の被洗浄物1の表面での跳ね返りにより発生したミスト
14や被洗浄物1の表面から除去された汚染物質15は
流体膜13によって補集され、周囲への飛散は阻止され
る。
【0014】なお、膜形成ノズル10には流体切換手段
を付設し、純水などの流体のほかに気体も選択的に噴射
できる様にしても良い。ところで、被洗浄物1を高速回
転させて乾燥させる際には、被洗浄物1周囲の雰囲気の
清浄度が大変重要な意味を持つ。そこで、乾燥作業の際
に膜形成ノズル10から清浄な空気を噴出し、空気によ
る膜を作ることにより、被洗浄物1周囲に清浄な環境を
作ることが出来、被洗浄物1を高清浄な乾燥状態に仕上
げることが可能となる。又同様に、加熱/冷却手段を付
設し、膜形成ノズル10から噴射される流体を加熱又は
冷却できる様にしても良い。洗浄時、洗浄液(特に薬
品)を使用する際、洗浄液の温度を上げることにより、
洗浄液の持つ化学的な洗浄力を強化させることが出来
る。そこで、洗浄時及び/あるいは洗浄前に、膜形成ノ
ズル10より加熱した洗浄液を噴射させ膜を形成させる
ことにより、膜端部より加熱された洗浄液が被洗浄物1
表面に降りかかり被洗浄物1及び洗浄液を加熱し、洗浄
効果を促進させることができる。逆に、洗浄液として有
機溶剤など可燃性の強い液体を用いる場合、加熱された
洗浄液から発生するミストに対して、防爆対策が必要と
なる。そこで、膜形成ノズル10より冷却された流体を
噴射して膜を形成することにより、処理槽4内に溜まっ
た可燃性のミストを凝縮させ、回収することが出来るた
め、簡易な防爆対策でも対応可能となる。更に、流速の
異なる流体膜を二重に形成できる様にしても良く、この
場合にはジェットによる騒音を大幅に低減させることが
できるため、簡易な騒音対策でも対応可能となる。
【0015】洗浄用ブラシ5によるブラッシング及び/
又は洗浄液12の噴射による洗浄が終了すると、被洗浄
物1は膜形成ノズル10から噴射される純水によってリ
ンスされ、その後被洗浄物保持回転台3が高速回転し、
乾燥が行われ、一連の洗浄作業は終了する。
【0016】
【発明の効果】この発明に係る半導体ウエハー等の洗浄
装置及び洗浄方法は上述の通りの構成を有するものであ
り、傘形の膜体膜を形成せしめ、その内側で洗浄作業を
行うので、洗浄作業時に発生するミストや汚染物質は流
体膜によって補集され、その外側へは飛散しないので、
被洗浄物への再付着がなく、従来のものより高い清浄度
を実現することができる。
【0017】又、洗浄液として薬剤を使用した場合で
も、薬剤ミストが飛散することはないので、薬剤による
処理槽各構成部品の腐食は起り得ず、各構成部分を高価
な耐食性特殊素材で作る必要もなく、安価な一般素材で
十分に足りる為、製造コストを低下させることが可能と
なる。更に、洗浄作業の際の噴流によって発生する騒音
は、この流体膜によって外部への拡散が防止されるの
で、処理槽周囲への騒音防止用のカバーの設置などの騒
音対策も不要となり、その分製造コストを低減させでき
る効果も有し、非常に実用的なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体ウエハー等の洗浄装置の一例の内
部を透視して描いた斜視図。
【図2】その断面図。
【図3】この発明に係る半導体ウエハー等の洗浄装置の
一実施形態の内部を透視して描いた斜視図。
【図4】その断面図。
【符号の説明】
1 被洗浄物 2 排気カップ 3 被洗浄物保持回転台 4 処理槽 5 洗浄用ブラシ 6 洗浄液噴射ノズル 7 噴流 8 洗浄用ブラシ保持アーム 9 洗浄液噴射ノズル保持アーム 10 膜形成ノズル 11 膜形成ノズル支柱 12 洗浄液 13 流体膜 14 ミスト 15 汚染物質 16 洗浄用ブラシ用支柱 17 洗浄液噴射ノズル用支柱

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理槽4内に上部が開口したドーム状の
    排気カップ2を設置し、該排気カップ2内に被洗浄物1
    を固定し、該被洗浄物1を回転させながら、処理槽4内
    に設置した洗浄用ブラシ5及び/又は洗浄液噴射ノズル
    6によって被洗浄物1の表面の洗浄を行う半導体ウエハ
    ー等の洗浄装置において、排気カップ2上方に膜形成ノ
    ズル10を位置せしめ、該膜形成ノズル10から斜め下
    方全周方向へ向けて流体を放射し、排気カップ2の開口
    部を覆う様に傘形をした流体膜13を形成させる様にし
    たことを特徴とする半導体ウエハー等の洗浄装置。
  2. 【請求項2】 処理槽4内に設置された上部が開口した
    排気カップ2内に被洗浄物1を固定し、回転させながら
    洗浄用ブラシ5によるブラッシング及び/又は洗浄液の
    噴流7によってその表面に付着した汚染物質15を除去
    する半導体ウエハー等の洗浄方法において、排気カップ
    2の開口部を覆う様に傘形の流体膜13を形成せしめ、
    洗浄作業に伴い生じたミストや汚染物質の周囲への飛散
    を防止する様にしたことを特徴とする半導体ウエハー等
    の洗浄方法。
  3. 【請求項3】 流体膜13形成用の流体として純水を用
    いることを特徴とする請求項1記載の半導体ウエハー等
    の洗浄装置。
  4. 【請求項4】 流体膜13形成用の流体を加熱又は冷却
    できる様にしたことを特徴とする請求項1記載の半導体
    ウエハー等の洗浄装置。
  5. 【請求項5】 流体膜13形成用の流体として気体及び
    液体を選択的に用いることができる様にしたことを特徴
    とする請求項1記載の半導体ウエハー等の洗浄装置。
  6. 【請求項6】 膜形成ノズル10が流速の違う二重の流
    体膜13,13´を形成し得る様にしたことを特徴とす
    る請求項1記載の半導体ウエハー等の洗浄装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200454725Y1 (ko) * 2008-12-26 2011-07-22 한국중부발전(주) 발전소용 조 스크린 세정장치
KR101382072B1 (ko) 2012-07-25 2014-04-14 주식회사 케이씨텍 기류 감속 미스트 포집장치
CN107768270A (zh) * 2016-08-16 2018-03-06 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种防止反溅液体污染晶片的装置

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