JP2001291693A - 半導体製造装置における洗浄装置の洗浄管構造 - Google Patents

半導体製造装置における洗浄装置の洗浄管構造

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JP2001291693A
JP2001291693A JP2000108898A JP2000108898A JP2001291693A JP 2001291693 A JP2001291693 A JP 2001291693A JP 2000108898 A JP2000108898 A JP 2000108898A JP 2000108898 A JP2000108898 A JP 2000108898A JP 2001291693 A JP2001291693 A JP 2001291693A
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cleaning
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wafer
manufacturing apparatus
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Sanekiyo Masuoka
実靜 増岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】洗浄液の噴出方向のばらつきや揺れを小さくす
るとともに、洗浄液の散らばり始めまでの距離を大きく
してウエハを均一に洗浄する。 【解決手段】洗浄槽に配設された石英ガラス管からなる
洗浄管1の噴出孔2を、外面側穴径が内面側穴径よりも
小さな円錐面に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
おける洗浄装置の洗浄管構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体製造装置においては、製造
されたウエハの表面に残る粒子、有機物、金属表面不純
物などの汚れを、液体などの洗浄剤の化学作用に各種物
理エネルギーを合わせ用いて除去する洗浄装置が設けら
れている。
【0003】この洗浄装置10は、例えば、図3に示す
ように、洗浄槽11と、洗浄槽11の隅角部に配設され
た2本の洗浄管12と、から構成されており、洗浄管1
2には、適宜間隔で噴出孔12aが形成されている。そ
して、設定間隔で配置された複数枚のウエハWが洗浄槽
11に搬送されると、洗浄管12に洗浄液を供給し、噴
出孔12aから噴出された洗浄液を介してウエハWを洗
浄するようにしている。
【0004】この場合、ウエハWは、洗浄槽11におい
て、洗浄液に一定時間浸漬されて洗浄されており、洗浄
槽11からオーバーフローする洗浄液は、洗浄槽11に
付設された樋13を介して回収されている。
【0005】また、洗浄管12には、不純物がないこ
と、耐薬品性や耐高温性に優れていることなどから、石
英ガラス管が採用されており、噴出孔12aは、洗浄管
12の外面側穴径と内面側穴径とが同一の円筒面形状に
形成されている(図4参照)。
【0006】ここで、石英ガラス管からなる洗浄管12
の噴出孔12aは、通常、加工が容易で、コストも低い
レーザー加工機によって形成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハWに
形成される回路の集積度が大幅に増大する傾向にあり、
それに伴って洗浄能力の向上が要求されている。また、
ウエハWの間隔を狭めてより多数のウエハWを一度に洗
浄することにより、洗浄コストを削減することが試みら
れている。
【0008】このような状況において、従来の洗浄管1
2を用いてウエハWを洗浄した場合、噴出孔12aから
噴出される洗浄液の吹き出し精度が低いことにより、ウ
エハWの表面を均一に洗浄することができず、歩留りが
低下するという問題があった。
【0009】すなわち、洗浄管12は、一端部が閉塞さ
れており、洗浄液が供給された場合、閉塞された端部か
ら逆流する洗浄液によって噴出孔12aの内面側周縁近
傍に多数の渦(乱流)を発生させ、このため、噴出孔1
2aから噴出される洗浄液の水流に方向のばらつきを生
じるとともに、揺れを生じるものである。この結果、ウ
エハWの表面を洗浄する水流にムラを発生させ、ウエハ
Wの汚れを均一に洗浄できないものである。
【0010】また、噴出孔12aから噴出された洗浄液
は、噴出当初は1本にまとまっているが、噴出孔12a
から離れるにしたがって散らばり始め、最後に水滴の集
合となる。水流が散らばり始めると、もはやウエハWの
表面を有効に洗浄する水流を発生させることはできな
い。このような噴出された洗浄液の散らばり始めまでの
距離は、噴出孔12aの穴径と洗浄液の流量との関係に
も影響されるが、流量を大きくした場合は、洗浄槽11
からのオーバーフローも大きくなることから、流量を変
更せずに、散らばり始めまでの距離を長くすることが要
求されている。
【0011】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、洗浄液の流量を変更することなく洗浄液の
噴出方向のばらつきや揺れを小さくするとともに、噴出
する洗浄液の散らばり始めまでの距離を大きくしてウエ
ハを均一に洗浄することのできる半導体製造装置におけ
る洗浄装置の洗浄管構造を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、洗浄槽と、該
洗浄槽の底部に配設され、適宜間隔で多数の噴出孔が形
成された1本もしくは複数本の洗浄管と、からなり、洗
浄槽にウエハが搬送された際、洗浄管に供給された洗浄
液が噴出孔から噴出され、ウエハを洗浄する半導体製造
装置における洗浄装置において、前記洗浄管は、石英ガ
ラス管で形成され、その噴出孔は、外面側穴径が内面側
穴径よりも小さな円錐面に形成されていることを特徴と
するものである。
【0013】本発明によれば、石英ガラス管からなる洗
浄管に形成された噴出孔は、外面側内径が内面側内径よ
りも小さな円錐面に形成されていることにより、同一の
流量であっても噴出孔から噴出される洗浄液の乱流成分
が減少し、噴出方向のばらつきや揺れが小さくなるとと
もに、散らばり始めまでの距離が大きくなる。
【0014】この結果、高集積度の回路が形成されたウ
エハを間隔を密に配置した状態で洗浄したとしても、ウ
エハの表面を均一に洗浄することが可能となり、汚れを
確実に洗浄することができる。
【0015】この場合、噴出孔は、ウエハ間に位置する
ように形成される。このように噴出孔を形成することに
より、ウエハとウエハとの間に一定の洗浄液の水流を発
生させてウエハの表面を均一に洗浄する。
【0016】本発明において、噴出孔の内面側周縁が面
取りされていることが好ましい。面取りされていると、
閉塞端部から逆流する洗浄液によって噴出孔の内面側周
縁近傍に発生する乱流を抑制することができ、噴出方向
のばらつきや揺れがより小さくなるとともに、散らばり
始めまでの距離がさらに大きくなる。
【0017】本発明において、噴出孔の円錐面のテーパ
角度が5度以上であることが好ましい。テーパ角度が5
度未満であると、噴出方向のばらつきや揺れはあまり小
さくならないばかりか、散らばり始めまでの距離も大き
くならない。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0019】図1には、本発明の洗浄管1が示されてい
る。
【0020】この洗浄管1は、一端部が閉塞されるとと
もに、他端部近傍には、洗浄液を供給する配管との管継
手を取り付けるための溝(図示せず)が形成されてい
る。そして、洗浄管1には、設定間隔で多数の噴出孔2
が形成されている。この噴出孔2は図2に示すように、
外面側穴径が内面側穴径よりも小さな円錐面に形成され
ている。
【0021】具体的には、洗浄管1には、外径が20〜
40mm、管壁の厚みが2〜5mmの石英ガラス管が使
用され、噴出孔2は、外面側穴径が0.8〜1.5mm
であって、テーパ角度は10度である。
【0022】このような噴出孔2は、レーザ加工機によ
って形成される。すなわち、詳細には図示しないが、レ
ーザ加工機のレーザビームの移動に同期して揺動運動を
行うテーブルに石英ガラス管を固定して行われる。また
は、レーザビームの傾きを制御できるレーザ加工機によ
って行ってもよい。
【0023】なお、レーザ加工によって噴出孔2を形成
した場合、噴出孔2の内面側周縁に溶融した石英ガラス
のかえりが発生することもあるので、穴あけ加工後、内
面側より酸水素バーナの炎で焼いて除去することが好ま
しい。このかえりを除去することによって、噴出孔2の
内面側周縁が丸みを帯びることになり、吹き出し精度が
向上する。
【0024】また、噴出孔2の穴あけ加工後、噴出孔2
の内面側周縁をR加工などの面取り加工を行うことがさ
らに好ましい。このような面取り加工を行うことによ
り、噴出孔2に洗浄液が円滑に導かれ、さらに吹き出し
精度が向上する。
【0025】このような洗浄管1を用いて洗浄水を噴出
させる実験を行った結果、従来品に比較して水流の傾き
が1/3以下に減少するとともに、水流の揺れが2/3
以下に減少し、また、散らばり始めまでの距離が2倍以
上となった。
【0026】すなわち、外径20mm、内径16mmの
洗浄管1に穴径1.1mm、ピッチ6.35mm、穴数
60の噴出孔2を形成した。
【0027】ただし、従来品には、円筒形状の穴を形成
し、本発明品には、10度のテーパ角度を有する円錐面
に形成した。
【0028】この結果、水流の傾きは、従来品が8〜1
0度であったのに対し、本発明品は2.5度以下であっ
た。また、水流の揺れは、従来品が3〜4度であったの
に対し、本発明品は2度であった。さらに、散らばり始
めまでの距離は、従来品が70mmであるのに対し、本
発明品は150mmであった。ここで、散らばり始めと
は、水流が透明から不透明に変わり始める点をいう。
【0029】このような実験を穴径を0.8〜1.5m
mの範囲で適宜変えて、また、洗浄管1の管壁の厚みを
2〜5mmの範囲で適宜変えて行ったが、上記実験結果
と同等の結果を得た。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、石英ガラ
ス管からなる洗浄管に形成された噴出孔を、外面側内径
が内面側内径よりも小さな円錐面に形成したことによ
り、同一の流量であっても噴出孔から噴出される洗浄液
の乱流成分が減少し、噴出方向のばらつきや揺れが小さ
くなるとともに、散らばり始めまでの距離が大きくな
る。
【0031】この結果、高集積度の回路が形成されたウ
エハを間隔を密に配置した状態で洗浄したとしても、ウ
エハの表面を均一に洗浄することが可能となり、汚れを
確実に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体製造装置における洗浄装置の洗
浄管構造を示す平面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】半導体製造装置の洗浄装置を説明する正面図お
よび側面図である。
【図4】図3の洗浄装置に用いられた従来の洗浄管の噴
出孔を示す断面図である。
【符号の説明】
1 洗浄管 2 噴出孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 洗浄槽と、該洗浄槽の底部に配設され、
    適宜間隔で多数の噴出孔が形成された1本もしくは複数
    本の洗浄管と、からなり、洗浄槽にウエハが搬送された
    際、洗浄管に供給された洗浄液が噴出孔から噴出され、
    ウエハを洗浄する半導体製造装置における洗浄装置にお
    いて、前記洗浄管は、石英ガラス管で形成され、その噴
    出孔は、外面側穴径が内面側穴径よりも小さな円錐面に
    形成されていることを特徴とする半導体製造装置におけ
    る洗浄装置の洗浄管構造。
  2. 【請求項2】 前記噴出孔の内面側周縁が面取りされて
    いることを特徴とする請求項1記載の半導体製造装置に
    おける洗浄装置の洗浄管構造。
  3. 【請求項3】 前記噴出孔の円錐面のテーパ角度が5度
    以上であることを特徴とする請求項1または2記載の半
    導体製造装置における洗浄装置の洗浄管構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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