JP2001156034A - シリコン基板（ないしウェーハ）・キャリア洗浄方法 - Google Patents

シリコン基板（ないしウェーハ）・キャリア洗浄方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、半導体デバイス製造時にウェーハ
収納、運搬または保管をするためのプラスチック製ウェ
ーハ・キャリアにおいて、有機汚染あるいは無機汚染さ
れたウェーハ・キャリアの洗浄除去性能の向上を図るウ
ェーハ・キャリア洗浄方法を得る。 【解決手段】 室温から加温した純水でウェーハ・キャ
リアのリンスを行う第１工程と、界面活性剤を含む溶液
でウェーハ・キャリアを洗浄して表面に付着したダス
ト、または無機もしくは有機の汚染を除去する第２工程
と、活性な純水にウェーハ・キャリアを含浸してウェー
ハ・キャリアの高濃度含浸層を除去する第３工程と、ウ
ェーハ・キャリアに対する最終リンスを加温純水で行う
第４工程と、クリーンな乾燥空気またはクリーンな不活
性ガスの少なくともいずれかを主気体として含む乾燥気
体でウェーハ・キャリアに付着している水滴をブロー処
理で噴き飛ばす、あるいはスピン処理で振り切る水切り
処理を行う第５工程と、ウェーハ・キャリアを乾燥空気
で加温パージしながら所定雰囲気下の恒温状態で乾燥さ
せる最終乾燥処理を行う第６工程を有する。

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、ウェーハ・キャ
リア洗浄技術にかかり、特に半導体デバイス製造時にウ
ェーハ収納、運搬または保管をするためのプラスチック
（ポリカーボネイト、ＰＥＥＫ、エラストマー、ＰＥ
Ｓ、ＰＥＩ等）ウェーハ・キャリアにおいて、有機汚染
あるいは無機汚染されたウェーハ・キャリアの洗浄除去
性能の向上を図るウェーハ・キャリア洗浄方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハ等のウェーハの大口径化
に伴い、ウェーハを収納、運搬または保管するウェーハ
・キャリアも大型化、複雑化し、例えば図１６に示すよ
うな横ドア開閉一体型の密閉性の良いウェーハ・キャリ
アであるフロント・オープニング・ユニファイド・ポッ
ド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐ
ｏｄ、以下、ＦＯＵＰと表記する）が使用されるように
なった。
【０００３】図１６は、従来のＦＯＵＰ洗浄方法（第１
従来技術）で洗浄、乾燥した場合に水滴残りした部位を
示した図である。図１６を参照すると、ウェーハは半導
体製造装置の移載機構により図１６（ａ）に示すウェー
ハ・サポート２７に横置きで収納された後、ＳＥＭＩ
Ｓｔｄ． Ｅ６２に規定されたフロント・オープニング
・メカニカル・インタフェース・スタンダード（Ｆｒｏ
ｎｔ ＯｐｅｎｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅ
ｒｆａｃｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ：ＦＩＭＳ）や、ＳＥＭ
Ｉ Ｓｔｄ． Ｅ６３に規定されたボックス・オープナ
／ローダ・ツール・スタンダード（Ｂｏｘ Ｏｐｅｎｅ
ｒ／Ｌｏａｄｅｒ Ｔｏｏｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ：ＢＯ
ＬＴＳ）機構を有するポッド・オープナによりドア３８
が本体３７に押し付けられ、ＦＩＭＳ機構が図１６
（ｂ）に示すラッチ機構３０をドア間隙３１を通して矢
印方向に動かすことにより、ラッチ機構３０が本体３７
の窪み２９にはまりドア３８と本体３７が固定される。
このとき、ウェーハは図１６（ｂ）に示すシール３２に
よりクリーンルーム雰囲気と隔離される。これにより、
例えば、クリーンルームの清浄度が低い場合であっても
デバイス歩留まりを維持することができる。その結果、
このようなＦＯＵＰ方式のウェーハ・キャリアを使用す
れば、クリーンルームの建設費やランニングコストを下
げる目的でクリーンルーム清浄度を下げることも可能で
ある。
【０００４】このような機能を有するＦＯＵＰを実工程
で何度も繰り返して使用すると、ＦＯＵＰドア３８や本
体３７の内面がパーティクル等の汚染物質で汚染された
り、あるいは化学的な汚染物質で汚染されてしまう可能
性があるため、ＦＯＵＰに収納されているウェーハ上に
これらの汚染物質が再付着してしまい、結果としてデバ
イス歩留まりを劣化させる恐れがある。このような問題
点を解決するために、何度かの使用後にＦＯＵＰを洗浄
してＦＯＵＰを清浄な状態に復帰させることが必要とな
る。
【０００５】図１２は従来の３チャンバ（マルチ・チャ
ンバ）方式のＦＯＵＰ洗浄装置（第２従来技術）を説明
するための模式的システム構成図である。図１２に示す
マルチ・チャンバ方式のＦＯＵＰウェーハ・キャリア洗
浄装置は、シーケンス毎に洗浄チャンバを用意し、ＦＯ
ＵＰバスケットに乗せて界面活性剤添加した超音波洗浄
するチャンバ１２でＦＯＵＰ洗浄し、純水を加温し高圧
スプレー・リンスするシーケンスおよび、ＣＤＡエアー
・ナイフによる水切りするシーケンスをチャンバ１３で
一括して行い、加温乾燥空気・ブロー減圧乾燥するチャ
ンバ１４でＦＯＵＰを乾燥させ、各シーケンスをそれに
対応した各チャンバでコロ搬送機等で各チャンバ間を自
動連続処理するマルチ・チャンバ方式のＦＯＵＰ洗浄方
法である。
【０００６】図１３は従来の４チャンバ（マルチ・チャ
ンバ）方式のＦＯＵＰ洗浄装置（第３従来技術）を説明
するための模式的システム構成図である。図１３に示す
マルチ・チャンバ方式のＦＯＵＰウェーハ・キャリア洗
浄装置は、シーケンス毎に洗浄チャンバを用意し、ＦＯ
ＵＰバスケットに乗せて界面活性剤添加した超音波洗浄
するチャンバ１２でＦＯＵＰ洗浄し、純水を加温し高圧
スプレー・リンスするシーケンス（スプレー洗浄＋リン
ス処理）をチャンバ１５（スプレー洗浄＋リンス処理用
チャンバ）で行い、ＣＤＡエアー・ナイフとして水切り
するシーケンス（ＣＤＡドライ・アップ処理）をチャン
バ１５’（ＣＤＡドライ・アップ処理用チャンバ）で行
い、加温ＣＤＡ・ブロー減圧乾燥するチャンバ１４でＦ
ＯＵＰを乾燥させ、各シーケンスをそれに対応した各チ
ャンバでコロ搬送機で各チャンバ間を自動連続処理する
マルチ・チャンバ方式のＦＯＵＰ洗浄方法である。
【０００７】図１４および図１５は従来のシングル・チ
ャンバ方式のＦＯＵＰ洗浄方法の一例（第４従来技術）
であって、図１４は純水の流れ、図１５はエアの流れに
各々着目して書かれている。ＦＯＵＰ本体３７はドア３
８とともに、ラック３６の上に載置され、ポンプ２０に
よりアップされた純水が回転するスプレー・ノズル１７
を通して上下からＦＯＵＰに吹き付けられることで、洗
浄を行う。１８は純水の流れを示す。洗浄効率を上げる
ため純水は４０〜７０℃程度に加熱された状態で供給さ
れ、場合によっては界面活性剤が添加される。またこの
とき、純水は循環している。洗浄工程の後、純水リンス
を行うがこの場合には純水がフィルタ１９を通して清浄
度を維持しながら循環してＦＯＵＰに供給される。これ
らの工程が終了すると乾燥に入る。乾燥はエアー・ヒー
タ２２により５０乃至７０℃程度に加熱された温風２１
と主に局所的な水滴を除去する目的で供給されるＣＤＡ
２６とにより行われる。温風はブロワー２４により９０
％程度以上が再循環に回され、残りの１０％程度弱は排
気口２５から排気される。そしてエアー・ヒータ２２に
より再加熱され、フィルタ２３により清浄化された後、
再びＦＯＵＰの乾燥に供される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述第
１従来技術乃至第４従来技術では、ウェーハ・キャリ
ア、特にＦＯＵＰを洗浄しようとするとＦＯＵＰの構造
が複雑であるため、以下に掲げる問題点があった。
【０００９】まず第１の問題点は、パーティクルや分子
状汚染が樹脂と樹脂の間に挟まれた部分等に入ってしま
った場合に、本体３７の場合は図１６（ａ）の２８に示
した位置、ドア３８の場合は図１６（ｂ）の３３に示し
た位置に汚染が残留し易く、これを解決するためには極
力、洗浄液を行き渡らせるために長時間十分洗浄する必
要があることである。また、超音波や高圧スプレー洗浄
ノズルを近づけたりしてリフトオフを促進させる必要が
あった。これはリフトオフした汚染やパーティクルを純
水リンスする場合も同様に長時間リンスしないと薬液残
りを生じリンス時間を長くして拡散と置換を促進させる
必要になるという問題点もあった。
【００１０】また第２の問題点は、乾燥工程においても
温風が樹脂と樹脂の間に挟まれた部分等に行き渡りづら
いため、乾燥終了後、本体３７の場合は図１６（ａ）の
２８に示した位置、ドア３８の場合は（ｂ）の３３に示
した位置に水滴が残留し易く、これを解決するためには
極力、水切りを長時間十分に行って乾燥チャンバの乾燥
度を上げておき、さらに、高温の温風を用いたうえで、
乾燥チャンバの容積を小さくして、湿度が下がるように
ブロー温度を上げて、乾燥時間を長くする必要があるこ
とである。
【００１１】また第３の問題点は、図１６（ａ）のポッ
ド（ＰＯＤ）内はプラスチック（ＰＣ、ＰＥＥＫ、ＰＢ
Ｔ、ＰＥＳ、ＰＥＩ、ＰＯＥ等）で構成された各種の部
品で組み立てられており、これらの部品の変形の危険性
を考慮すると温風の温度として１２０℃乃至８０℃程度
が限界であるが、このような８０℃程度の温度ではＦＯ
ＵＰの表面温度は高々３５℃程度にしか加温できないた
め水切りにも時間がかかることである。また、直後のＦ
ＯＵＰやチャンバ全体は室内と同程度の４０％ＲＨ（相
対湿度）程度の相対湿度までしか乾かないため、室内よ
りも乾燥させるには乾燥時間として１乃至２時間は必要
となるため、半導体デバイス製造プロセスのスループッ
トが著しく低く、特に量産工場においては生産計画上か
ら決定される必要なウェーハ・キャリア再生洗浄個数を
満たすことが困難となるという問題点もあった。
【００１２】また第４の問題点は、ポッド（ＰＯＤ）は
外気を遮断するほど密閉性が良いため、半導体デバイス
製造プロセスで使っているガス状の有機汚染あるいは無
機汚染分子が、ポッド（ＰＯＤ）に使われている樹脂に
よっては表面吸着するだけでなく、本来の構成材料の脱
ガス量の数十乃至数百倍も含浸し、含浸したガスを脱離
させる為の脱ガスベークや再度適切な洗浄を行わないと
その後のウェーハ処理においてクロスコンタミネーショ
ンが発生して耐圧不良やパターン欠陥を誘起させる恐れ
があるため、元のアウトガスレベルに戻す必要がある
が、しかしながら、ＦＯＵＰの密閉性のためには、オー
プンキャリアのような自然に気中に拡散するアウトガス
脱ガスは望めず、構成部材の数十乃至数百倍にまで増加
した脱ガス量がウェーハに吸着しトラブルが発生してし
まうこととが懸念されてきていることである。
【００１３】そして第５の問題点は、既存の１洗浄槽の
構成（第１従来技術、図１６参照）では乾燥時間が長
く、またパーティクル除去効率も悪く長時間の洗浄を必
要とし、スループットが稼げない。これに対して４チャ
ンバ構成（第４従来技術、図１４参照）では洗浄除去性
能は得られるものの乾燥時間がやや長く、洗浄タクト時
間のバランスが悪く、そのため、超音波洗浄時間は数分
と短くても効果があるのにもかかわらず水切りに数十分
と時間を要する。更に、アウトガスを狙って真空乾燥し
た場合には水切りしきれず、残った水滴が氷結し乾燥に
さらに時間がかかり、フットプリントが大きい割にスル
ープットが稼げないことである。
【００１４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、導体デバイス製造時にウェーハ
収納、運搬または保管をするためのウェーハ・キャリア
において、有機汚染あるいは無機汚染されたウェーハ・
キャリアの洗浄除去性能の向上を図るウェーハ・キャリ
ア洗浄方法を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明にかかるウェーハ・キャリア洗浄方法は、上記請
求項１記載の発明において、室温から加温した純水でウ
ェーハ・キャリアのリンスを行う第１の工程と、前記第
１の工程に続いて、界面活性剤を含む溶液で前記ウェー
ハ・キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリアの表面
に付着したダスト、または無機もしくは有機の汚染を除
去する第２の工程と、活性な純水に前記ウェーハ・キャ
リアを含浸して当該ウェーハ・キャリアの高濃度含浸層
を除去する第３の工程と、前記ウェーハ・キャリアに対
する最終リンスを加温純水で行う第４の工程と、クリー
ンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少なくとも
いずれかを主気体として含む高圧乾燥気体で前記ウェー
ハ・キャリアに付着している水滴をブロー処理で噴き飛
ばす、あるいはスピン処理で振り切る水切り処理を行う
第５の工程と、前記ウェーハ・キャリアを乾燥空気で加
温パージしながら所定雰囲気下の恒温状態で当該ウェー
ハ・キャリアを乾燥させる最終乾燥処理を行う第６の工
程を有するものである。
【００１６】また、請求項２記載の発明にかかるウェー
ハ・キャリア洗浄方法は、室温から加温した純水でウェ
ーハ・キャリアのリンスを行う第１の工程と、前記第１
の工程に続いて、界面活性剤を含む溶液で前記ウェーハ
・キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリアの表面に
付着したダスト、または無機もしくは有機の汚染を除去
する第２の工程と、活性な純水に前記ウェーハ・キャリ
アを含浸して当該ウェーハ・キャリアの高濃度含浸層を
除去する第３の工程と、前記ウェーハ・キャリアに対す
る最終リンスを加温純水で行う第４の工程と、クリーン
な乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少なくともい
ずれかを主気体として含む乾燥気体で前記ウェーハ・キ
ャリアに付着している水滴をブロー処理で噴き飛ばす、
あるいはスピン処理で振り切る水切り処理を行う第５の
工程と、前記ウェーハ・キャリアを乾燥空気で加温パー
ジしながら所定雰囲気下の恒温状態で当該ウェーハ・キ
ャリアを乾燥させる乾燥処理を行う第６の工程と、十分
乾燥されて容積が最小化された状態で加温された乾燥空
気を含んだ所定雰囲気下の恒温状態で前記ウェーハ・キ
ャリアを乾燥させる槽に前記ウェーハ・キャリアを２乃
至６回だけ収容して当該ウェーハ・キャリアを乾燥させ
る最終乾燥処理を行う第７の工程を有するものである。
【００１７】また、請求項３記載の発明にかかるウェー
ハ・キャリア洗浄方法は、界面活性剤を含む溶液で前記
ウェーハ・キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリア
の表面に付着したダスト、または無機もしくは有機の汚
染をリフトオフで除去する第１の工程と、活性な純水に
前記ウェーハ・キャリアを含浸して当該ウェーハ・キャ
リアの高濃度含浸層を除去する第２の工程と、前記ウェ
ーハ・キャリアに対する最終リンスを純水で行う第３の
工程と、クリーンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガ
スの少なくともいずれかを主気体として含む乾燥気体で
前記ウェーハ・キャリアに付着している水滴を飛ばして
乾燥処理を行う第４の工程と、前記ウェーハ・キャリア
を乾燥空気で加温パージしながら所定雰囲気下の恒温状
態で当該ウェーハ・キャリアを乾燥させる槽に前記ウェ
ーハ・キャリアを２乃至６回だけ収容して当該ウェーハ
・キャリアを乾燥させる最終乾燥処理を行う第５の工程
を有するものである。
【００１８】また、請求項４記載の発明にかかるウェー
ハ・キャリア洗浄方法は、活性な純水に前記ウェーハ・
キャリアを含浸して当該ウェーハ・キャリアの高濃度含
浸層を除去する第１の工程と、前記ウェーハ・キャリア
に対する最終リンスを純水で行う第２の工程と、クリー
ンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少なくとも
いずれかを主気体として含む乾燥気体で前記ウェーハ・
キャリアに付着している水滴を飛ばして乾燥処理を行う
第３の工程と、前記ウェーハ・キャリアを乾燥空気で加
温パージしながら所定雰囲気下の恒温状態で当該ウェー
ハ・キャリアを乾燥させる槽に前記ウェーハ・キャリア
を２乃至４回だけ収容して当該ウェーハ・キャリアを乾
燥させる最終乾燥処理を行う第４の工程を有するもので
ある。
【００１９】また、請求項５記載の発明にかかるウェー
ハ・キャリア洗浄方法は、活性な純水に前記ウェーハ・
キャリアを含浸して当該ウェーハ・キャリアの高濃度含
浸層を除去する第１の工程と、前記ウェーハ・キャリア
に対する最終リンスを純水で行う第２の工程と、クリー
ンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少なくとも
いずれかを主気体として含む乾燥気体で前記ウェーハ・
キャリアに付着している水滴を恒温雰囲気下で飛ばして
乾燥させる槽に前記ウェーハ・キャリアを２乃至３回だ
け収容して当該ウェーハ・キャリアを乾燥させる最終乾
燥処理を行う第３の工程を有するものである。
【００２０】また、請求項６記載の発明にかかるウェー
ハ・キャリア洗浄方法は、界面活性剤を含む溶液で前記
ウェーハ・キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリア
の表面に付着したダスト、または無機もしくは有機の汚
染を除去する第１の工程と、室温から加温した純水でウ
ェーハ・キャリアのリンスを行う第２の工程と、活性な
純水に前記ウェーハ・キャリアを含浸して当該ウェーハ
・キャリアの高濃度含浸層を除去する第３の工程と、前
記ウェーハ・キャリアに対する最終リンスを加温純水で
行う第４の工程と、クリーンな乾燥空気またはクリーン
な不活性ガスの少なくともいずれかを主気体として含む
乾燥気体で前記ウェーハ・キャリアに付着している水滴
を飛ばして乾燥処理を実行する第５の工程と、前記ウェ
ーハ・キャリアを乾燥空気で加温パージしながら所定雰
囲気下の恒温状態で当該ウェーハ・キャリアを乾燥させ
る最終乾燥処理を行う第６の工程を有するものである。
【００２１】また、請求項７記載の発明にかかるウェー
ハ・キャリア洗浄方法は、上記請求項１乃至６のいずれ
か一項に記載の発明において、純水で前記ウェーハ・キ
ャリアのリンスを行う工程は、室温から約８０℃以下に
加温ステップ状に加熱した純水を用いて前記ウェーハ・
キャリアのリンスを行う工程を１分以上１０分以内に制
限して実行して前ステップでの無機／有機のダストを除
去するとともに、残留溶剤を落とす工程を含むものであ
る。
【００２２】また、請求項８記載の発明にかかるウェー
ハ・キャリア洗浄方法は、上記請求項１乃至６のいずれ
か一項に記載の発明において、純水で前記ウェーハ・キ
ャリアのリンスを行う工程は、室温から約８０℃以下に
加温した純水を用いて前記ウェーハ・キャリアのリンス
を行う工程を１分以上１０分以内に制限して実行して前
ステップでの無機／有機のダストを除去するとともに、
残留溶剤を落とす工程を含むものである。
【００２３】また、請求項９記載の発明にかかるウェー
ハ・キャリア洗浄方法は、上記請求項１乃至６のいずれ
か一項に記載の発明において、純水で前記ウェーハ・キ
ャリアのリンスを行う工程は、室温から約８０℃以下に
加温するとともに、超音波で加振した純水を用いて前記
ウェーハ・キャリアのリンスを行う工程を１分以上１０
分以内に制限して実行して前ステップでの無機／有機の
ダストを除去するとともに、残留溶剤を落とす工程を含
むものである。
【００２４】また、請求項１０記載の発明にかかるウェ
ーハ・キャリア洗浄方法は、上記請求項１乃至６のいず
れか１項に記載の発明において、純水で前記ウェーハ・
キャリアのリンスを行う工程は、室温から約８０℃以下
に加温ステップ状に加熱するとともに、超音波で加振し
た純水を用いて前記ウェーハ・キャリアのリンスを行う
工程を１分以上１０分以内に制限して実行して前ステッ
プでの無機／有機のダストを除去するとともに、残留溶
剤を落とす工程を含むものである。
【００２５】また、請求項１１記載の発明にかかるウェ
ーハ・キャリア洗浄方法は、上記請求項１乃至１０のい
ずれか一項に記載のいずれか一項に記載の発明におい
て、純水で前記ウェーハ・キャリアのリンスを行う工程
は、純水の循環系に当該純水の電気伝導度を測定する手
段を設置して前記ウェーハ・キャリアの表面に付着した
ダスト、または無機もしくは有機の汚染が除去される様
子を当該電気抵抗測定手段からの電気伝導度のデータを
基にモニタリングする工程を含むものである。
【００２６】また、請求項１２記載の発明にかかるウェ
ーハ・キャリア洗浄方法は、上記請求項１，２，３また
は６のいずれか一項に記載の発明において、前記界面活
性剤を含む溶液で前記ウェーハ・キャリアを洗浄して当
該ウェーハ・キャリアの表面に付着したダスト、または
無機もしくは有機の汚染を除去する工程は、前記界面活
性剤が０．１乃至０．００１％程度添加され約８０℃以
下に加温された前記溶液を用いるものである。
【００２７】また、請求項１３記載の発明にかかるウェ
ーハ・キャリア洗浄方法は、上記請求項１，２，３，６
または１２のいずれか一項に記載の発明において、前記
界面活性剤を含む溶液で前記ウェーハ・キャリアを洗浄
して当該ウェーハ・キャリアの表面に付着したダスト、
または無機もしくは有機の汚染を除去する工程は、純水
の循環系に当該純水の電気伝導度を測定する手段を設置
して前記ウェーハ・キャリアの表面に付着したダスト、
または無機もしくは有機の汚染が除去される様子を当該
電気抵抗測定手段からの電気伝導度のデータを基にモニ
タリングする工程を含むものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下実施の形態１乃至実施の形態
１０に、ウェーハ・キャリア洗浄方法の各種実施の形態
を説明する。
【００２９】実施の形態１．以下、この発明の実施の形
態１に係るウェーハ・キャリア洗浄方法の工程と半導体
用キャリア洗浄装置の構成を説明する。本実施の形態の
特徴は、半導体デバイス製造時にウェーハを収納、運搬
または保管する横ドア開閉一体型半導体用キャリアが、
製造プロセス中に使われる有機溶剤や無機エッチングガ
スによって含浸汚染しその後の工程で脱ガスし問題が起
こるまで、汚染されてしまったものを、元の低ガスレベ
ルまで戻す洗浄方法と半導体用キャリア洗浄装置にあ
る。
【００３０】本実施の形態の基本的な洗浄フローと本実
施の形態の洗浄方法の関係を図１に示す。ウェーハ・キ
ャリア洗浄方法を構成する主な洗浄工程は、室温から加
温した純水でリンスする工程と、界面活性剤を含む溶液
で洗浄し表面に付着したダストや無機／有機の汚染を除
去する工程と、活性なオゾンまたは過酸化水素を所定量
だけ添加した純水に含浸して表面層を僅かにエッチング
して高濃度含浸層を除去する工程と、最終リンスを純水
で行う工程と、クリーンな乾燥空気またはクリーンな不
活性ガスの少なくともいずれかを主気体として含む乾燥
気体で水滴が残らないように飛ばす工程と、加熱して十
分乾燥したチャンバで乾燥空気を含んだ減圧で最終乾燥
を行う工程を備えている。
【００３１】次に第１の実施の形態に係るウェーハ・キ
ャリア洗浄方法を実行する半導体用キャリア洗浄装置の
構成を説明する。本実施の形態の半導体用キャリア洗浄
装置は、室温から加温した純水でリンスする機能と、界
面活性剤を含む溶液で洗浄し、表面に付着したダストや
無機／有機の汚染を除去する機能と、活性なオゾンまた
は過酸化水素を所定量だけ添加した純水に含浸して表面
層を僅かにエッチングして高濃度含浸層を除去する機能
と、最終リンスを純水で実行する機能と、クリーンな乾
燥空気またはクリーンな不活性ガスの少なくともいずれ
かを主気体として含む乾燥気体で水滴を飛ばして乾燥処
理を実行する機能と、十分乾燥したチャンバに加温した
乾燥空気等を含んだ真空で最終乾燥を行う機能を備えた
洗浄槽を１槽から複数槽（具体的には最大６槽）備えて
いる。
【００３２】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２に係るウェーハ・キャリア洗浄方法を構成する主な
洗浄工程を説明する。本実施の形態のウェーハ・キャリ
ア洗浄方法は、界面活性剤を含む溶液で洗浄し、表面に
付着したダストや無機／有機の汚染を除去する工程と、
活性なオゾンまたは過酸化水素を所定量だけ添加した純
水に含浸して表面層を僅かにエッチングして高濃度含浸
層を除去する工程と、最終リンスを純水で行う工程と、
クリーンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少な
くともいずれかを主気体として含む乾燥気体で水滴を飛
ばして乾燥処理を実行する工程と、乾燥空気を含んだ真
空で最終乾燥を行う工程を備えている。
【００３３】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３に係るウェーハ・キャリア洗浄方法を構成する主な
洗浄工程を説明する。本実施の形態の主な洗浄工程は、
活性なオゾンまたは過酸化水素を所定量だけ添加した純
水に含浸して表面層を僅かにエッチングして高濃度含浸
層を除去する工程と、最終リンスを純水で行う工程と、
クリーンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少な
くともいずれかを主気体として含む乾燥気体で水滴を飛
ばして乾燥処理を実行する工程と、乾燥空気を含んだ真
空で最終乾燥を行う工程を備えている。
【００３４】実施の形態４．以下、この発明の実施の形
態４に係るウェーハ・キャリア洗浄方法を構成する主な
洗浄工程を説明する。本実施の形態の主な洗浄工程は、
活性なオゾンまたは過酸化水素を所定量だけ添加した純
水に含浸して表面層を僅かにエッチングして高濃度含浸
層を除去する工程と、最終リンスを純水で行う工程と、
クリーンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少な
くともいずれかを主気体として含む乾燥気体で水滴を飛
ばして乾燥処理を実行して乾燥させる工程を備えてい
る。
【００３５】実施の形態５．以下、この発明の実施の形
態５に係るウェーハ・キャリア洗浄方法を構成する主な
洗浄工程を説明する。本実施の形態の主な洗浄工程は、
界面活性剤を含む溶液で洗浄して表面に付着したダスト
や無機／有機の汚染を除去する工程と、室温から加温し
た純水でリンスする工程と、活性なオゾンまたは過酸化
水素を所定量だけ添加した純水に含浸して表面層を僅か
にエッチングして高濃度含浸層を除去する工程と、最終
リンスを純水で行うする工程と、クリーンな乾燥空気ま
たはクリーンな不活性ガスの少なくともいずれかを主気
体として含む乾燥気体で水滴を飛ばして乾燥処理を実行
する工程と、乾燥空気を含んだ真空で最終乾燥を行う工
程を備えている。
【００３６】実施の形態６．以下、この発明の実施の形
態６に係るウェーハ・キャリア洗浄方法における純水リ
ンスを行う工程を説明する。本実施の形態の純水リンス
を行う工程は、オーバーフローする純水洗浄槽に浸積す
る第１工程、純水を加圧した状態でスプレーする第２工
程、略８０℃以下に加温する第３工程、室温から略８０
℃以下に加温ステップ状に加熱する第４工程の少なくと
もいずれかの工程を含んでいても良い。さらに、上記第
１工程乃至第４工程の実行時に超音波を加える第５工程
を実行しても良い。本実施の形態では、浸積やスプレー
時間は１分以上１０分以内とし、前ステップでの無機／
有機のダストを除去し、残留溶剤等を落とす。また、純
水の循環系に純水抵抗計等を設置し、汚染が除去される
ことをモニターする工程を付加しても良い。上記第１工
程乃至第５工程を行うチャンバは独立でも、洗浄チャン
バと兼用としても良い。
【００３７】実施の形態７．以下、この発明の実施の形
態７に係るウェーハ・キャリア洗浄方法における無機／
有機の汚染の洗浄工程を説明する。本実施の形態の無機
／有機の汚染の洗浄工程は、オーバーフロー循環する純
水に界面活性剤を０．１乃至０．００１％程度添加した
洗浄槽に浸積する工程、純水に界面活性剤を０．１乃至
０．００１％程度添加し加圧してスプレーする工程、約
８０℃以下に加温する工程、室温から加温する工程、超
音波を加える工程の少なくともいずれかの工程を含んで
いても良い。
【００３８】本実施の形態では、浸積やスプレー時間は
１分以上１０分以内とし、無機／有機のキャリア表面残
留汚染を略１ｐｐｍ以下に除去する。また、純水の循環
系に抵抗計等を設置し、汚染が除去されることをモニタ
ーする工程を付加しても良い。さらに、実施の形態６の
純水リンスを行う工程を行うリンスチャンバと独立でも
兼用でも、実施の形態８（後述）の汚染が含浸した高濃
度層のリフトオフまたはエッチング工程を実行するエッ
チングチャンバと独立でも兼用でも良い。
【００３９】実施の形態８．以下、この発明の実施の形
態８に係るウェーハ・キャリア洗浄方法における汚染が
含浸した高濃度層のリフトオフまたはエッチング工程を
説明する。本実施の形態の汚染が含浸した高濃度層のリ
フトオフまたはエッチング工程は、オーバーフロー循環
する純水にオゾン２０ｐｐｍ程度以下添加した洗浄槽に
浸積する第１工程、過酸化水素を２乃至４％程度に添加
した洗浄槽に浸積する第２工程、純水にオゾン２０ｐｐ
ｍ程度以下添加し加圧してスプレーする第３工程、過酸
化水素を２乃至４％程度に添加し加圧してスプレーする
第４工程の少なくともいずれかの工程を含んでいても良
い。
【００４０】また、第１工程乃至第４工程の実行時に、
約８０℃以下に加温する第５工程、室温から加温する第
６工程の少なくともいずれかの工程を実行する第７工程
を追加しても良い。また、第１工程乃至第７工程の実行
時に、超音波を加える第８工程を追加しても良い。
【００４１】本実施の形態では、浸積やスプレー時間を
１分以上１０分以内とし、無機／有機のＰＯＤ内面残留
汚染を（１μｇ１ｐａｒｔ）以下に除去する。また、純
水の循環系に抵抗計等を設置し、汚染が除去されること
をモニターする工程を付加しても良い。
【００４２】実施の形態９．以下、この発明の実施の形
態９に係るウェーハ・キャリア洗浄方法における水滴を
落とす水切り乾燥工程を説明する。本実施の形態の水滴
を落とす水切り乾燥工程は、ウェーハ・キャリアの内部
と外部の両面から少なくとも１つ以上のノズルを用いク
リーンな乾燥空気を吹き付けて乾燥させる工程、ブロア
ーで洗浄空気を循環させる工程、ウェーハ・キャリア各
部に付着した純水が遠心力により除去される回転方向に
スピン乾燥する工程の少なくともいずれかの工程を含ん
でいても良い。本実施の形態では、リンス洗浄槽にＩＰ
Ａ（イソプロピルアルコール）等の溶剤を導入でき、マ
ランゴニー対流によって乾燥させる構成を設けている。
【００４３】本実施の形態では、乾燥時間を１分以上１
０分以内としている。長時間を要する場合は複数乾燥チ
ャンバを準備し段階的に乾燥しても良い。純水のキャリ
ア表面残留量は、目視レベルで水滴残りが確認されない
相対湿度でクリーンルーム内程度まで除湿する。また、
乾燥チャンバに温湿度計等を設置し、純水が除湿された
ことをモニターする工程を付加しても良い。
【００４４】実施の形態１０．以下、この発明の実施の
形態９に係るウェーハ・キャリア洗浄方法におけるアウ
トガスを除去する乾燥工程を説明する。本実施の形態の
アウトガスを除去する乾燥工程は、上記実施の形態９の
水滴を落とす水切り乾燥工程でほぼ水滴残りが見えなく
なるまで乾燥した段階で、乾燥チャンバが外気より十分
乾燥した状態にしたうえ、ウェーハ・キャリア全体が入
るだけの最小の容積の独立した乾燥チャンバとしておい
た上で、ウェーハ・キャリア全体を減圧ポンプの汚染を
防止する目的で、微量の乾燥空気等でパージしながら低
真空度に空引き減圧できるチャンバに入れて乾燥する工
程、微量の乾燥空気等はシーケンスで流量を制御して低
真空度に減圧できるチャンバに入れて乾燥する工程、減
圧時には到達真空度になっても軸シールの逆拡散等がな
いクリーンなドライポンプで乾燥させ復圧時のみパージ
ガスが導入する工程の少なくともいずれかの工程を含ん
でいても良い。
【００４５】本実施の形態では、パージガスは１００乃
至７０℃程度加温して大量にパージしても良い。また、
そのままメインバルブを閉じて常圧に復圧しても良い。
また、乾燥時間は１分以上１０分以内しても良い。ま
た、純水のキャリア表面残留量はクリーンルーム内相対
湿度（４０〜５０％ＲＨ）よりもさらに低く除湿しても
良い。（２〜５％ＲＨ）また、乾燥チャンバに温湿度計
等を設置し、純水の除湿特性をモニターする工程を付加
しても良い。
【００４６】以上説明したように実施の形態１乃至実施
の形態１０によれば、ウェーハ・キャリア（特にＦＯＵ
Ｐ）の洗浄、乾燥シーケンス時間を短縮し、スループッ
トの向上を維持しつつ、無機／有機の分子状ケミカル汚
染が洗浄でき、元の洗浄レベルに戻せるようになるとい
った効果、および装置の巨大化を抑制できるようになる
といった効果を奏する。
【００４７】以下実施の形態１１乃至実施の形態２０
に、半導体用キャリア洗浄装置１００の各種実施の形態
を説明する。通常、チャンバ数は少ない方が好ましい
が、処理時間がかかりすぎるとスループットが稼げず意
味がない。図１４，１５に示す第４従来技術のような１
洗浄槽の構成ではその傾向が見られる。また、図１２に
示す第２従来技術の３チャンバ（マルチ・チャンバ）方
式のＦＯＵＰ洗浄装置や図１３に示す第３従来技術の４
チャンバ（マルチ・チャンバ）方式のＦＯＵＰ洗浄装置
のようにマルチ・チャンバにした場合には所望の洗浄性
等のパフォーマンスが得られても、タクト時間のバラン
スが悪い場合には、処理時間が予定よりも短時間化でき
ない。さらにフットプリントが巨大では、工程内に入れ
られず、製造工程の動線からはみ出しやすい。そこで、
以下の実施の形態では、２乃至４チャンバ構成の中で上
記の問題をクリアする装置構成を示す。
【００４８】実施の形態１１．以下、この発明の実施の
形態１１に係る２チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を図２を参照して説明する。
【００４９】本実施の形態の２チャンバ構成の半導体用
キャリア洗浄装置１００は、図２に示すように、洗浄お
よびリンスを行うスプレー・リンス処理用の第１のチャ
ンバ１（スプレー洗浄＋リンス処理用チャンバ）と、第
１のチャンバ１（スプレー洗浄＋リンス処理用チャン
バ）の後段に設けられ水切りおよび乾燥を行うドライ・
アップ処理用の乾燥チャンバ２（ＨＦＥドライ・アップ
処理用チャンバ）を備えている。
【００５０】第１のチャンバ１（スプレー洗浄＋リンス
処理用チャンバ）では、図２に示すように、比較的短時
間に所望の洗浄性が得られる超音波洗浄槽の機能とスプ
レー・リンス超音波洗浄槽の機能を同一チャンバ内で行
えるような構成としている。
【００５１】第１のチャンバ１（スプレー洗浄＋リンス
処理用チャンバ）では、初めにウェーハ・キャリアにフ
ロント・オープン・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ：
Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）を設
置し、ローダーで超音波洗浄槽に導入（ロード）し、続
いて超音波洗浄槽に落とし込むローダーでＦＯＵＰを超
音波洗浄槽で超音波洗浄処理を実行する。続いて、ロー
ダーでＦＯＵＰを引き上げてスプレー・リンス処理を実
行する。リンス循環液の抵抗値等が下がったところでロ
ーダーで後段のチャンバである乾燥チャンバ２（ＨＦＥ
ドライ・アップ処理用チャンバ）に搬送する。なお、洗
浄リンス槽と水切り乾燥槽はゲートシャッター等で干渉
しないように絶縁しておくことが望ましい。
【００５２】ＨＦＥドライ・アップ処理を行う乾燥チャ
ンバ２（ＨＦＥドライ・アップ処理用チャンバ）では、
図２に示すように、水切り槽の機能と乾燥槽の機能と同
一チャンバ内で行えるような構成とし、従来よりも乾燥
性能を上げている。
【００５３】第１のチャンバ１（スプレー洗浄＋リンス
処理用チャンバ）でスプレー・リンス処理した後の濡れ
たＦＯＵＰを加熱したハイドロフルオロエーテル（ＨＦ
Ｅ）等の代替フロンの蒸気に曝すことにより、ＦＯＵＰ
表面の水分をＨＦＥ等の代替フロンで置換したうえで、
ＨＦＥ等の代替フロンを上昇気流で乾燥させる。ＨＦＥ
等の代替フロンは水を直接乾燥させる場合の１／１００
程度に乾燥時間が短縮できるといったメリットを持って
いる。
【００５４】本実施の形態では、加熱したＨＦＥ等の代
替フロンが液溜めに戻るように上昇気流の上部を室温以
下に冷却しているが、ＦＯＵＰのクーリングも同時に行
うことで除冷してＨＦＥ等の代替フロンをアンローダー
に戻している。なお、代替フロンを洗浄液に用いる例も
あるが、ケミカル汚染の除去手法がないので本装置では
用いない。
【００５５】実施の形態１２．以下、この発明の実施の
形態１２に係る２チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を図３を参照して説明する。なお、上記実施
の形態において既に記述したものと同一の部分について
は、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５６】本実施の形態の２チャンバ構成の半導体用
キャリア洗浄装置１００は、図３に示すように、洗浄お
よびリンスを行うスプレー・リンス処理用の第１のチャ
ンバ１（スプレー洗浄＋リンス処理用チャンバ）と、第
１のチャンバ１（スプレー洗浄＋リンス処理用チャン
バ）の後段に設けられ水切りおよび乾燥を行うドライ・
アップ処理用の乾燥チャンバ５（ローテーション＋ＣＤ
Ａドライ・アップ＋高温恒温処理用チャンバ）を備えて
いる。
【００５７】本実施の形態の乾燥チャンバ５（ローテー
ション＋ＣＤＡドライ・アップ＋高温恒温処理用チャン
バ）では、図３に示すように、初めの水切り工程でＦＯ
ＵＰトレーを、細かい水滴が大粒の水溜まりになった状
態で１０〜１０００ｒｐｍ程度に回転させて水滴を振り
切る（ローテーション＋ＣＤＡドライ・アップ処理）こ
とでスプレー・リンス処理を実行する。さらにローダー
で下げて、クリーンな乾燥空気を３０〜１００℃程度に
加温し、４乃至１０ＫＰａ程度の高圧で吹き付け乾燥さ
せる。このとき、乾燥チャンバ５（ローテーション＋Ｃ
ＤＡドライ・アップ＋高温恒温処理用チャンバ）も３０
〜１００℃程度に恒温しブローさせておく（高温恒温処
理）。
【００５８】実施の形態１３．以下、この発明の実施の
形態１３に係る２チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を図４を参照して説明する。なお、上記実施
の形態において既に記述したものと同一の部分について
は、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５９】本実施の形態では、図４に示すように、水
切り工程も、乾燥工程も同一チャンバ（乾燥チャンバ６
（高温恒温＋ＣＤＡドライ・アップ処理用チャンバ））
で行う。乾燥チャンバ６（ＨＦＥドライ・アップ処理用
チャンバ）自体をチャンバに設置したヒータで３０〜１
２０℃程度の高温恒温状態に保つ（高温恒温処理）。乾
燥チャンバ６（高温恒温＋ＣＤＡドライ・アップ処理用
チャンバ）は石英やＳｉＣ等のセラミックを用いてクリ
ーン化を達成し乾燥チャンバ６（高温恒温＋ＣＤＡドラ
イ・アップ処理用チャンバ）の循環加温ブローも追加し
ても良い。
【００６０】実施の形態１４．以下、この発明の実施の
形態１４に係る３チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を図５を参照して説明する。なお、上記実施
の形態において既に記述したものと同一の部分について
は、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６１】本実施の形態の３チャンバ構成の半導体用
キャリア洗浄装置１００は、２チャンバに比べて大型化
してしまうが、図５に示すように、乾燥に時間がかかる
水切り乾燥用のチャンバを分離してタクト時間を稼いで
スループットを改善するものであって、第１のチャンバ
１（スプレー洗浄＋リンス処理用チャンバ）と、第１の
チャンバ１（スプレー洗浄＋リンス処理用チャンバ）の
後段に設けられた水切りチャンバ７（加温高圧ＣＤＡド
ライ処理用チャンバ）と、リンス水切りチャンバ９の後
段に設けられ高温恒温＋真空ドライ・アップ処理を行う
乾燥チャンバ１１（高温恒温＋真空ドライ・アップ処理
用チャンバ）を備えている。
【００６２】図５に示す水切りチャンバ７（加温高圧Ｃ
ＤＡドライ処理用チャンバ）は、従来の４乃至１０ＫＰ
ａ程度の高圧で吹き付けるエアー・ナイフチャンバの水
切り機能を活用するもので、ＦＯＵＰのドア部への吹き
付け乾燥機能（ＣＤＡドライ・アップ処理）を付加して
いる。また乾燥特性は後段の乾燥チャンバ１１（高温恒
温＋真空ドライ・アップ処理用チャンバ）で行うため、
振り切り性能の向上を図ることができる。
【００６３】次の乾燥チャンバ１１（高温恒温＋真空ド
ライ・アップ処理用チャンバ）は、チャンバを３０乃至
１１０℃程度に恒温したり、加温した乾燥空気を４乃至
１０ＫＰａ程度の高圧で吹き付けブローし１０Ｐａ程度
で減圧乾燥している（高温恒温＋真空ドライ・アップ処
理）。ただし、水滴残りがあると氷結しかえって乾燥時
間を要してしまうので水切りチャンバ７（ダイナミック
ＣＤＡドライ処理用チャンバ）で十分水切りしておく必
要がある。
【００６４】実施の形態１５．以下、この発明の実施の
形態１５に係る３チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を図６を参照して説明する。なお、上記実施
の形態において既に記述したものと同一の部分について
は、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６５】本実施の形態の３チャンバ構成の半導体用
キャリア洗浄装置１００は、図６に示すように、洗浄リ
ンスチャンバ８（超音波＋スプレー洗浄＋リンス処理用
チャンバ）と、洗浄リンスチャンバ８（超音波＋スプレ
ー洗浄＋リンス処理用チャンバ）の後段に設けられた水
切りチャンバ７（加温高圧ＣＤＡドライ処理用チャン
バ）と、水切りチャンバ７の後段に設けられ高温恒温＋
真空ドライ・アップ処理を行う乾燥チャンバ１１（高温
恒温＋真空ドライ・アップ処理用チャンバ）を備えてい
る。
【００６６】図６に示す洗浄リンスチャンバ８（超音波
＋スプレー洗浄＋リンス処理用チャンバ）は、スプレー
洗浄処理とリンス処理のシーケンス時間を合計しても乾
燥時間に比較して短いことに着目し、どちらもスプレー
法で行うような構成としている点に特徴を有している。
ただし、スプレー洗浄処理では洗浄槽のように水が行き
渡らないので、処理時間を十分に取った状態で超音波洗
浄処理を実行する必要がある（超音波＋スプレー洗浄＋
リンス処理）。高圧と超音波は間欠的に交互に加えても
同時に加えても良い。
【００６７】実施の形態１６．以下、この発明の実施の
形態１６に係る３チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を図７を参照して説明する。なお、上記実施
の形態において既に記述したものと同一の部分について
は、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６８】本実施の形態の３チャンバ構成の半導体用
キャリア洗浄装置１００は、図７に示すように、超音波
洗浄処理を行う超音波リンス洗浄チャンバ１と、超音波
リンス洗浄チャンバ１の後段に設けられローテーション
＋ＣＤＡドライ・アップ処理を行う水切りチャンバ７’
（ローテーション＋ＣＤＡドライ・アップ処理用チャン
バ）と、リンス水切りチャンバ９の後段に設けられ高温
恒温＋真空ドライ・アップ処理を行う乾燥チャンバ１１
（高温恒温＋真空ドライ・アップ処理用チャンバ）を備
えている。
【００６９】本実施の形態では、図７に示すように、図
５に示す水切りチャンバ７（ダイナミックＣＤＡドライ
処理用チャンバ）に代えて、初めの水切り工程でＦＯＵ
Ｐトレーを、細かい水滴が大粒の水溜まりになった状態
で１０〜１０００ｒｐｍ程度に回転させて水滴を振り切
る（ローテーション＋ＣＤＡドライ・アップ処理）こと
でスプレー・リンス処理を実行する。さらにローダーで
下げて、クリーンな乾燥空気を３０〜１００℃程度に加
温し、４乃至１０ＫＰａ程度の高圧で吹き付け乾燥させ
る水切りチャンバ７’（ローテーション＋ＣＤＡドライ
・アップ処理用チャンバ）を設けている。このとき、乾
燥チャンバ７’（ローテーション＋ＣＤＡドライ・アッ
プ＋高温恒温処理用チャンバ）も３０〜１００℃程度に
恒温しブローさせておく（高温恒温処理）。
【００７０】実施の形態１７．以下、この発明の実施の
形態１７に係る３チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を図８を参照して説明する。なお、上記実施
の形態において既に記述したものと同一の部分について
は、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００７１】本実施の形態の３チャンバ構成の半導体用
キャリア洗浄装置１００は、図８に示すように、超音波
洗浄処理を行う超音波リンス洗浄チャンバ１’と、超音
波リンス洗浄チャンバ１’の後段に設けられたリンス水
切りチャンバ９と、リンス水切りチャンバ９の後段に設
けられ高温恒温＋真空ドライ・アップ処理を行う乾燥チ
ャンバ１１（高温恒温＋真空ドライ・アップ処理用チャ
ンバ）を備えている。
【００７２】本実施の形態のリンス水切りチャンバ９
は、図８に示すように、超音波洗浄処理を行う超音波リ
ンス洗浄チャンバ１’で比較的短時間にリンスを行い、
またリンス時の抵抗値が下がりきらない場合には２度リ
ンス等を行った後、界面活性剤の泡切り性能を上げた上
でＦＯＵＰトレーに対して回転振り切り処理を実行し、
さらに微小水滴をエアー・ナイフで吹き飛ばすような構
成としている（ローテーション＋ＣＤＡドライ・アップ
処理）。
【００７３】本実施の形態では、ローテーション＋ＣＤ
Ａドライ・アップ処理に続いて、恒温かつ１０００Ｐａ
程度で減圧した乾燥チャンバ１１（高温恒温＋真空ドラ
イ・アップ処理用チャンバ）で脱ガス乾燥させる（高温
恒温＋真空ドライ・アップ処理）。
【００７４】実施の形態１８．以下、この発明の実施の
形態１８に係る３チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を図９を参照して説明する。なお、上記実施
の形態において既に記述したものと同一の部分について
は、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００７５】本実施の形態の３チャンバ構成の半導体用
キャリア洗浄装置１００は、図９に示すように、超音波
洗浄処理を行う超音波リンス洗浄チャンバ１’と、超音
波リンス洗浄チャンバ１’の後段に設けられたリンス水
切りチャンバ９と、リンス水切りチャンバ９の後段に設
けられた乾燥チャンバ２（ＨＦＥドライ・アップ処理用
チャンバ）を備えている。
【００７６】本実施の形態では、超音波洗浄処理を行う
４０ＫＨz 、１ＫＷ超音波リンス洗浄チャンバ１’の後段
に設けられたリンス水切りチャンバ９（図８参照）で十
分に振り切り乾燥させ（ローテーション＋ＣＤＡドライ
・アップ処理）、さらに図２に示した乾燥チャンバ２
（ＨＦＥドライ・アップ処理用チャンバ）で乾燥性能を
高める（ＨＦＥドライ・アップ処理）ような構成として
いる。
【００７７】実施の形態１９．以下、この発明の実施の
形態１９に係る４チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を説明する。なお、上記実施の形態において
既に記述したものと同一の部分については、同一符号を
付し、重複した説明は省略する。
【００７８】本実施の形態の４チャンバ構成の半導体用
キャリア洗浄装置１００は、図１０に示すように、超音
波洗浄処理を行う超音波リンス洗浄チャンバ１’と、超
音波リンス洗浄チャンバ１’の後段に設けられスプレー
洗浄＋リンス処理を行うチャンバ１５（スプレー洗浄＋
リンス処理用チャンバ）と、ＣＤＡドライ・アップ処理
を行うチャンバ１５’（ＣＤＡドライ・アップ処理用チ
ャンバ）と、チャンバ１５’（ＣＤＡドライ・アップ処
理用チャンバ）の後段に設けられた実施の形態１で示し
た乾燥チャンバ２（ＨＦＥドライ・アップ処理用チャン
バ）（図２参照）に比べて乾燥性能を高めた乾燥チャン
バ１０（ＨＦＥドライ・アップ処理用チャンバ）を備え
ている点に特徴を有している。
【００７９】実施の形態２０．以下、この発明の実施の
形態２０に係る４チャンバ構成の半導体用キャリア洗浄
装置１００を説明する。なお、上記実施の形態において
既に記述したものと同一の部分については、同一符号を
付し、重複した説明は省略する。
【００８０】本実施の形態の４チャンバ構成の半導体用
キャリア洗浄装置１００は、図１１に示すように、超音
波洗浄処理を行う超音波リンス洗浄チャンバ１’と、超
音波リンス洗浄チャンバ１’の後段に設けられスプレー
洗浄＋リンス処理を行うチャンバ１５と、チャンバ１５
の後段に設けられＣＤＡドライ・アップ処理を行うチャ
ンバ１５’（ＣＤＡドライ・アップ処理用チャンバ）
と、チャンバ１５’（ＣＤＡドライ・アップ処理用チャ
ンバ）の後段に設けられ実施の形態１４の水切りチャン
バ７（加温高圧ＣＤＡドライ処理用チャンバ）（図５参
照）と同等の機能を備えた乾燥チャンバ１１（高温恒温
＋真空ドライ・アップ処理用チャンバ）を備えている点
に特徴を有している。
【００８１】乾燥チャンバ１１（高温恒温＋真空ドライ
・アップ処理用チャンバ）では、３０から１１０℃程度
に恒温したり、加温した乾燥空気を４乃至１０ＫＰａ程
度の高圧で吹き付けブローし１０Ｐａ程度で減圧乾燥し
ても良い（高温恒温＋真空ドライ・アップ処理）。ただ
し、水滴残りがあると氷結しかえって乾燥時間を要して
しまうので前チャンバ（チャンバ１５’（ＣＤＡドライ
・アップ処理用チャンバ））で十分水切りしておく必要
がある。
【００８２】以上説明したように実施の形態１１乃至実
施の形態２０によれば、有機／無機汚染されたウェーハ
・キャリア（特にＦＯＵＰ）を、元の脱ガスレベルに戻
すことが可能となり、スループットも向上でき、特定工
程のために専用化や交換頻度を高めることなく、量産工
場における生産計画上から決定される必要なウェーハ・
キャリア再生個数を満たすことが可能となるといった効
果を奏する。
【００８３】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
【００８４】
【発明の効果】この発明は、ウェーハ・キャリア（特に
ＦＯＵＰ）の洗浄、乾燥シーケンス時間を短縮し、スル
ープットの向上を維持しつつ、無機／有機の分子状ケミ
カル汚染が洗浄でき、元の洗浄レベルに戻せるようにな
るといった効果、および装置の巨大化を抑制できるよう
になるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１乃至実施の形態１０に
係るウェーハ・キャリア洗浄方法を説明するための洗浄
フローである。
【図２】 本発明の実施の形態１１に係る２チャンバ構
成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成図
である。
【図３】 本発明の実施の形態１２に係る２チャンバ構
成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成図
である。
【図４】 本発明の実施の形態１３に係る２チャンバ構
成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成図
である。
【図５】 本発明の実施の形態１４に係る３チャンバ構
成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成図
である。
【図６】 本発明の実施の形態１５に係る３チャンバ構
成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成図
である。
【図７】 本発明の実施の形態１６に係る３チャンバ構
成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成図
である。
【図８】 本発明の実施の形態１７に係る３チャンバ構
成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成図
である。
【図９】 本発明の実施の形態１８に係る３チャンバ構
成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成図
である。
【図１０】 本発明の実施の形態１９に係る４チャンバ
構成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成
図である。
【図１１】 本発明の実施の形態２０に係る４チャンバ
構成の半導体用キャリア洗浄装置を説明するための構成
図である。
【図１２】 従来の３チャンバ（マルチ・チャンバ）方
式のＦＯＵＰ洗浄装置（第２従来技術）を説明するため
の模式的システム構成図である。
【図１３】 従来の４チャンバ（マルチ・チャンバ）方
式のＦＯＵＰ洗浄装置（第３従来技術）を説明するため
の模式的システム構成図である。
【図１４】 従来のシングル・チャンバ方式のＦＯＵＰ
洗浄方法の一例（第４従来技術）スプレー洗浄ステップ
を説明するための装置図である。
【図１５】 従来のシングル・チャンバ方式のＦＯＵＰ
洗浄方法の一例（第４従来技術）恒温ブローと間欠エア
ー・ナイフステップを説明するための装置図である。
【図１６】 従来のＦＯＵＰ洗浄方法（第１従来技術）
で洗浄、乾燥した場合に水滴残りした部位を示した図で
ある。
【符号の説明】
１ 第１のチャンバ（スプレー洗浄＋リンス処理用チャ
ンバ）、 １’ 超音波リンス洗浄チャンバ、 ２ 乾
燥チャンバ（ＨＦＥドライ・アップ処理用チャンバ）、
５ 乾燥チャンバ（ローテーション＋ＣＤＡドライ・
アップ＋高温恒温処理用チャンバ）、 ６ 乾燥チャン
バ（ＨＦＥドライ・アップ処理用チャンバ）、 ７ 水
切りチャンバ（加温高圧ＣＤＡドライ処理用チャン
バ）、 ７’水切りチャンバ（ローテーション＋ＣＤＡ
ドライ・アップ処理用チャンバ）、８ 洗浄リンスチャ
ンバ（超音波＋スプレー洗浄＋リンス処理用チャン
バ）、９ リンス水切りチャンバ、 １０ 乾燥チャン
バ（ＨＦＥドライ・アップ処理用チャンバ）、 １１
乾燥チャンバ（高温恒温＋真空ドライ・アップ処理用チ
ャンバ）、 １５ チャンバ（スプレー洗浄＋リンス処
理用チャンバ）、 １５’ チャンバ（ＣＤＡドライ・
アップ処理用チャンバ）、 １００ 半導体用キャリア
洗浄装置。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ６５Ｇ 49/04 Ｂ６５Ｇ 49/04 Ｄ (72)発明者 近藤 浩 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社半導体先端テクノロジーズ内 (72)発明者 徳永 謙二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社半導体先端テクノロジーズ内 Ｆターム(参考） 3B201 AA46 AB01 BB04 BB82 BB83 BB93 BB94 CB15 CC01 CC12 CC13

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 室温から加温した純水でウェーハ・キャ
    リアのリンスを行う第１の工程と、 前記第１の工程に続いて、界面活性剤を含む溶液で前記
    ウェーハ・キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリア
    の表面に付着したダスト、または無機もしくは有機の汚
    染を除去する第２の工程と、 活性な純水に前記ウェーハ・キャリアを含浸して当該ウ
    ェーハ・キャリアの高濃度含浸層を除去する第３の工程
    と、 前記ウェーハ・キャリアに対する最終リンスを加温純水
    で行う第４の工程と、 クリーンな高圧乾燥空気（以下、ＣＤＡと略す）または
    クリーンな高圧不活性ガスの少なくともいずれかを主気
    体として含む高圧乾燥気体で前記ウェーハ・キャリアに
    付着している水滴をブロー処理で噴き飛ばす、あるいは
    スピン処理で振り切る水切り処理を行う第５の工程と、 前記ウェーハ・キャリアをＣＤＡで加温パージしながら
    所定雰囲気下の恒温状態で当該ウェーハ・キャリアを乾
    燥させる最終乾燥処理を行う第６の工程を有することを
    特徴とするウェーハ・キャリア洗浄方法。
  2. 【請求項２】 室温から加温した純水でウェーハ・キャ
    リアのリンスを行う第１の工程と、 前記第１の工程に続いて、界面活性剤を含む溶液で前記
    ウェーハ・キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリア
    の表面に付着したダスト、または無機もしくは有機の汚
    染を除去する第２の工程と、 活性な純水に前記ウェーハ・キャリアを含浸して当該ウ
    ェーハ・キャリアの高濃度含浸層を除去する第３の工程
    と、 前記ウェーハ・キャリアに対する最終リンスを加温純水
    で行う第４の工程と、 クリーンな乾燥高圧空気またはクリーンな高圧不活性ガ
    スの少なくともいずれかを主気体として含む乾燥気体で
    前記ウェーハ・キャリアに付着している水滴をブロー処
    理で噴き飛ばす、あるいはスピン処理で振り切る水切り
    処理を行う第５の工程と、 前記ウェーハ・キャリアをＣＤＡで加温パージしながら
    所定雰囲気下の恒温状態で当該ウェーハ・キャリアを乾
    燥させる乾燥処理を行う第６の工程と、 十分乾燥されて容積が最小化された状態で加温されたＣ
    ＤＡを含んだ所定雰囲気下の恒温状態で前記ウェーハ・
    キャリアを乾燥させる槽に前記ウェーハ・キャリアを２
    乃至６回だけ収容して当該ウェーハ・キャリアを乾燥さ
    せる最終乾燥処理を行う第７の工程を有することを特徴
    とするウェーハ・キャリア洗浄方法。
  3. 【請求項３】 界面活性剤を含む溶液で前記ウェーハ・
    キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリアの表面に付
    着したダスト、または無機もしくは有機の汚染をリフト
    オフで除去する第１の工程と、 活性な純水に前記ウェーハ・キャリアを含浸して当該ウ
    ェーハ・キャリアの高濃度含浸層を除去する第２の工程
    と、 前記ウェーハ・キャリアに対する最終リンスを純水で行
    う第３の工程と、 クリーンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少な
    くともいずれかを主気体として含む高圧乾燥気体で前記
    ウェーハ・キャリアに付着している水滴を飛ばして乾燥
    処理を行う第４の工程と、 前記ウェーハ・キャリアをＣＤＡで加温パージしながら
    所定雰囲気下の恒温状態で当該ウェーハ・キャリアを乾
    燥させる槽に前記ウェーハ・キャリアを２乃至６回だけ
    収容して当該ウェーハ・キャリアを乾燥させる最終乾燥
    処理を行う第５の工程を有することを特徴とするウェー
    ハ・キャリア洗浄方法。
  4. 【請求項４】 活性な純水に前記ウェーハ・キャリアを
    含浸して当該ウェーハ・キャリアの高濃度含浸層を除去
    する第１の工程と、 前記ウェーハ・キャリアに対する最終リンスを純水で行
    う第２の工程と、 クリーンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少な
    くともいずれかを主気体として含む乾燥気体で前記ウェ
    ーハ・キャリアに付着している水滴を飛ばして乾燥処理
    を行う第３の工程と、 前記ウェーハ・キャリアを乾燥空気で加温パージしなが
    ら所定雰囲気下の恒温状態で当該ウェーハ・キャリアを
    乾燥させる槽に前記ウェーハ・キャリアを２乃至４回だ
    け収容して当該ウェーハ・キャリアを乾燥させる最終乾
    燥処理を行う第４の工程を有することを特徴とするウェ
    ーハ・キャリア洗浄方法。
  5. 【請求項５】 活性な純水に前記ウェーハ・キャリアを
    含浸して当該ウェーハ・キャリアの高濃度含浸層を除去
    する第１の工程と、 前記ウェーハ・キャリアに対する最終リンスを純水で行
    う第２の工程と、 クリーンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少な
    くともいずれかを主気体として含む乾燥気体で前記ウェ
    ーハ・キャリアに付着している水滴を恒温雰囲気下で飛
    ばして乾燥させる槽に前記ウェーハ・キャリアを２乃至
    ３回だけ収容して当該ウェーハ・キャリアを乾燥させる
    最終乾燥処理を行う第３の工程を有することを特徴とす
    るウェーハ・キャリア洗浄方法。
  6. 【請求項６】 界面活性剤を含む溶液で前記ウェーハ・
    キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリアの表面に付
    着したダスト、または無機もしくは有機の汚染を除去す
    る第１の工程と、 室温から加温した純水でウェーハ・キャリアのリンスを
    行う第２の工程と、 活性な純水に前記ウェーハ・キャリアを含浸して当該ウ
    ェーハ・キャリアの高濃度含浸層を除去する第３の工程
    と、 前記ウェーハ・キャリアに対する最終リンスを加温純水
    で行う第４の工程と、 クリーンな乾燥空気またはクリーンな不活性ガスの少な
    くともいずれかを主気体として含む乾燥気体で前記ウェ
    ーハ・キャリアに付着している水滴を飛ばして乾燥処理
    を実行する第５の工程と、 前記ウェーハ・キャリアを乾燥空気で加温パージしなが
    ら所定雰囲気下の恒温状態で当該ウェーハ・キャリアを
    乾燥させる最終乾燥処理を行う第６の工程を有すること
    を特徴とするウェーハ・キャリア洗浄方法。
  7. 【請求項７】 純水で前記ウェーハ・キャリアのリンス
    を行う工程は、 室温から約８０℃以下に加温ステップ状に加熱した純水
    を用いて前記ウェーハ・キャリアのリンスを行う工程を
    １分以上１０分以内に制限して実行して前ステップでの
    無機／有機のダストを除去するとともに、残留溶剤を落
    とす工程を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいず
    れか一項に記載のウェーハ・キャリア洗浄方法。
  8. 【請求項８】 純水で前記ウェーハ・キャリアのリンス
    を行う工程は、 室温から約８０℃以下に加温した純水を用いて前記ウェ
    ーハ・キャリアのリンスを行う工程を１分以上１０分以
    内に制限して実行して前ステップでの無機／有機のダス
    トを除去するとともに、残留溶剤を落とす工程を含むこ
    とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の
    ウェーハ・キャリア洗浄方法。
  9. 【請求項９】 純水で前記ウェーハ・キャリアのリンス
    を行う工程は、 室温から約８０℃以下に加温するとともに、超音波で加
    振した純水を用いて前記ウェーハ・キャリアのリンスを
    行う工程を１分以上１０分以内に制限して実行して前ス
    テップでの無機／有機のダストを除去するとともに、残
    留溶剤を落とす工程を含むことを特徴とする請求項１乃
    至６のいずれか一項に記載のウェーハ・キャリア洗浄方
    法。
  10. 【請求項１０】 純水で前記ウェーハ・キャリアのリン
    スを行う工程は、 室温から約８０℃以下に加温ステップ状に加熱するとと
    もに、超音波で加振した純水を用いて前記ウェーハ・キ
    ャリアのリンスを行う工程を１分以上１０分以内に制限
    して実行して前ステップでの無機／有機のダストを除去
    するとともに、残留溶剤を落とす工程を含むことを特徴
    とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のウェーハ
    ・キャリア洗浄方法。
  11. 【請求項１１】 純水で前記ウェーハ・キャリアのリン
    スを行う工程は、 純水の循環系に当該純水の電気伝導度を測定する手段を
    設置して前記ウェーハ・キャリアの表面に付着したダス
    ト、または無機もしくは有機の汚染が除去される様子を
    当該電気抵抗測定手段からの電気伝導度のデータを基に
    モニタリングする工程を含むことを特徴とする請求項１
    乃至１０のいずれか一項に記載のいずれか一項に記載の
    ウェーハ・キャリア洗浄方法。
  12. 【請求項１２】 前記界面活性剤を含む溶液で前記ウェ
    ーハ・キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリアの表
    面に付着したダスト、または無機もしくは有機の汚染を
    除去する工程は、 前記界面活性剤が０．１乃至０．００１％程度添加され
    約８０℃以下に加温された前記溶液を用いることを特徴
    とする請求項１，２，３または６のいずれか一項に記載
    のウェーハ・キャリア洗浄方法。
  13. 【請求項１３】 前記界面活性剤を含む溶液で前記ウェ
    ーハ・キャリアを洗浄して当該ウェーハ・キャリアの表
    面に付着したダスト、または無機もしくは有機の汚染を
    除去する工程は、 純水の循環系に当該純水の電気伝導度を測定する手段を
    設置して前記ウェーハ・キャリアの表面に付着したダス
    ト、または無機もしくは有機の汚染が除去される様子を
    当該電気抵抗測定手段からの電気伝導度のデータを基に
    モニタリングする工程を含むことを特徴とする請求項
    １，２，３，６または１２のいずれか一項に記載のウェ
    ーハ・キャリア洗浄方法。
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