JP2002134459A - 洗浄装置およびその管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】洗浄槽の消耗度あるいは交換時期を容易に把握
できる洗浄装置およびその管理方法を提供する。 【解決手段】被洗浄物３を収納し、被洗浄物３が浸漬さ
れる洗浄液２を貯留する洗浄槽１と、洗浄槽１内に洗浄
液２を供給する洗浄液供給手段６、７、８と、洗浄槽１
の容量を超えて供給された洗浄液２を、洗浄槽１内から
排出する排液部１０、１１と、洗浄槽１の少なくとも一
部を浸食する成分が、洗浄槽１内の洗浄液１２中に所定
の濃度以上で存在する時間の累積時間を計測する計時手
段１５と、累積時間を予め設定された所定のしきい値と
比較し、しきい値との大小を判定する判定手段１３と、
累積時間がしきい値を超えたことを報知する報知手段１
７とを有する洗浄装置、およびその管理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗浄槽を浸食する
洗浄液を用いて洗浄が行われる場合に、洗浄槽の消耗度
や適切な交換時期を容易に把握できる洗浄装置およびそ
の管理方法に関し、特に、半導体装置の製造に用いられ
る洗浄装置およびその管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造において、例えば成膜
工程の前、あるいはレジストを用いてイオン注入やエッ
チングを行った後などに、薬液を用いた洗浄が行われ
る。薬液を用いて洗浄を行った後は、純水を用いた洗浄
により薬液が除去される。また、一つの洗浄工程で複数
の薬液を用いた洗浄が行われることも多い。この場合、
一つの薬液により洗浄を行った後、純水で洗浄してか
ら、他の薬液を用いた洗浄が行われる。

【０００３】図７に、複数の薬液を用いて洗浄を行う洗
浄装置の構成例を示す。図７は、複数の洗浄槽が並べら
れた多槽式の洗浄装置を示し、図７の装置においてウェ
ハ３１は順次、異なる槽に浸漬される。例えば、洗浄槽
３２は希フッ酸溶液３３を貯留し、洗浄槽３４は純水３
５を貯留する。洗浄槽３６はＳＣ１液（アンモニア、過
酸化水素および水の混合液）３７を貯留する。

【０００４】希フッ酸を用いた洗浄により、熱酸化膜や
自然酸化膜のような薄いシリコン酸化膜を除去できる。
ＳＣ１液を用いた洗浄により、有機性の汚れや付着した
パーティクルを除去できる。洗浄槽３６の外部には超音
波発振部３８が設けられており、洗浄槽３６内のＳＣ１
液３７およびウェハ３１に超音波が照射される。

【０００５】上記のような多槽式の洗浄装置の場合、希
フッ酸３３を貯留する洗浄槽３２としてはテフロン（登
録商標）等の樹脂からなる槽が用いられる。希フッ酸は
石英を浸食するため、石英槽は使用されない。一方、Ｓ
Ｃ１液３７を貯留する洗浄槽３６としては、石英槽が用
いられる。石英は材料自体がウェハの不純物汚染源とな
らず、さらに、重金属等の不純物の含量が極めて少ない
ことから、洗浄槽の材料として適している。洗浄槽３６
においては、超音波発振部３８から超音波を発振してメ
ガソニック洗浄が行われるため、超音波を遮断する樹脂
槽を用いることはできない。

【０００６】純水３５を貯留する洗浄槽３４は、材質を
特に制限する必要がなく、例えば石英槽が用いられる。
以上のように、多槽式の洗浄装置の場合には、それぞれ
の洗浄液に適した洗浄槽を選択することができるため、
洗浄液による洗浄槽の損傷を避けることができる。

【０００７】しかしながら、多槽式の洗浄装置を用いて
ウェハの洗浄を行った場合、ウェハを一つの洗浄槽内で
洗浄した後、ウェハを洗浄槽から引き上げて、別の洗浄
槽に移動させる必要がある。したがって、洗浄液を変更
する都度、ウェハが気液界面を通過する。また、洗浄槽
間を搬送するとき、通常、ウェハは大気開放される。こ
れにより、ウェハ表面に自然酸化膜が形成され、特に、
局所的に形成された自然酸化膜は水シミ（ウォーターマ
ーク）となる。

【０００８】このような問題を避けるためには、図８
（ａ）に示すようなワンバス式の洗浄装置が用いられ
る。図８（ａ）に示すように、洗浄槽４１内に洗浄液４
２が供給され、ウェハ４３が洗浄液４２に浸漬される。
洗浄槽４１内には洗浄液４２をウェハ４３に対して所定
の角度および線流速で噴射するノズル４４が設けられて
いる。ウェハ４３は固定部４５によって固定されてい
る。

【０００９】洗浄槽４１には、複数の種類の洗浄液を独
立に制御して供給することができる。例えば、洗浄槽４
１には希フッ酸供給槽４６、純水供給槽４７およびＳＣ
１液供給槽４８が、それそれバルブ４９を介して接続さ
れている。各供給槽４６、４７、４８から供給された洗
浄液は、ノズル４４から洗浄槽４１内に供給される。洗
浄槽４１の上端周囲にはオーバーフロー槽５０が設けら
れており、洗浄槽４１内の洗浄液４２が洗浄槽４１の容
量を超えると、オーバーフロー槽５０に流出する。オー
バーフロー槽５０に流出した洗浄液４２は、ドレイン部
５１から排出される。

【００１０】各供給槽４６、４７、４８は電子制御部５
２のＣＰＵ５３に、入出力ポート５４を介して接続され
ている。ＣＰＵ５３により、各供給槽４６、４７、４８
からの洗浄液の供給開始および停止や、洗浄液の流量が
制御される。また、洗浄槽４１の外部には超音波発振部
５６が設けられており、メガソニック洗浄を行うことが
可能である。

【００１１】図８（ｂ）は図８（ａ）の洗浄槽４１の上
面図である。図８（ｂ）に示すように、洗浄槽４１の四
方にオーバーフロー槽５０が形成されている。洗浄槽４
１内には例えば５０枚程度のウェハ４３が互いに平行に
並べられる。ノズル４４には複数のノズル孔４４ａが設
けられている。ノズル孔４４ａの位置および直径は、ウ
ェハ４３の間に洗浄液４２が均一に流れるように調整さ
れている。

【００１２】上記のようなワンバス式の洗浄装置によれ
ば、ノズル４４から洗浄液４２を供給しながら洗浄液４
２をオーバーフロー槽５０に流出させることにより、ウ
ェハ４３を浸漬させたまま、洗浄液４２を組成の異なる
洗浄液に置換できる。したがって、ウェハ４３が気液界
面を通過せず、自然酸化膜やウォーターマークの形成が
防止される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
図８に示すようなワンバス式の洗浄装置によれば、すべ
ての洗浄液に適した材質の洗浄槽を用いることができな
い。メガソニック洗浄を行うためには、超音波を遮断し
ない石英槽を用いなければならず、希フッ酸洗浄時の石
英の浸食は避けられない。

【００１４】石英槽の浸食が進み、石英槽に亀裂や穿孔
が生じた場合には、当然、石英槽の使用が不可能となる
が、それ以外にも石英槽の使用が不可能となる場合があ
る。図８に示す洗浄槽４１内の固定部４５は、例えば図
８（ｃ）に示す形状となっており、ウェハ４３はＹ字型
の溝６１によって支持される。

【００１５】固定部４５は半導体の不純物汚染源となら
ないことが要求されるため、洗浄槽４１同様に、石英を
用いて形成されることが多い。フッ酸により固定部４５
の浸食が進み、溝６１の幅が広くなると、ウェハ４３を
所望の角度で固定することができなくなる。これによ
り、ウェハ４３の表面を均一に洗浄することが困難とな
る。

【００１６】また、ノズル４４についても、半導体の不
純物汚染源とならないことが要求され、洗浄槽４１や固
定部４５と同様に、石英を用いて形成されることが多
い。フッ酸によりノズル４４の浸食が進み、ノズル孔４
４ａの直径が拡大すると、洗浄液の流量や線流速が変化
する。これにより、ウェハ４３の表面を均一に洗浄する
ことが困難となる。

【００１７】洗浄槽４１自体には例えば厚さ５ｍｍ程度
の石英材が用いられ、フッ酸により石英槽の厚さが１〜
２ｍｍ程度消耗した段階では、亀裂や穿孔といった問題
はほとんど起こらない。しかしながら、この段階で溝６
１やノズル孔４４ａでは上記のような支障が生じる。

【００１８】従来、石英槽の消耗が許容範囲内である
か、すなわち石英槽が使用可能な状態か点検するため
に、洗浄槽４１の複数の箇所の厚さや、溝６１の幅、ノ
ズル孔４４ａの直径等が定期的に測定されていた。この
ような測定により、石英の消耗が進んでいると判断され
た石英槽が交換されていた。したがって、このような煩
雑な作業の省力化が求められていた。

【００１９】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、したがって本発明は、洗浄槽の消耗度あるい
は交換時期を容易に把握できる洗浄装置およびその管理
方法を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の洗浄装置は、被洗浄物を収納し、前記被洗
浄物が浸漬される洗浄液を貯留する洗浄槽と、前記洗浄
槽内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記洗浄槽
の容量を超えて供給された洗浄液を、前記洗浄槽内から
排出する排液部と、前記洗浄槽の少なくとも一部を浸食
する成分が、前記洗浄槽内の洗浄液中に所定の濃度以上
で存在する時間の累積時間を計測する計時手段と、前記
累積時間を予め設定された所定のしきい値と比較し、前
記しきい値との大小を判定する判定手段と、前記累積時
間が前記しきい値を超えたことを報知する報知手段とを
有することを特徴とする。

【００２１】本発明の洗浄装置は、好適には、前記所定
の濃度および前記しきい値は、前記洗浄槽に亀裂や穿孔
が生じない範囲で設定されることを特徴とする。本発明
の洗浄装置は、好適には、前記被洗浄物を前記洗浄槽内
に固定する固定部をさらに有し、前記固定部は前記成分
に浸食される材料からなることを特徴とする。本発明の
洗浄装置は、さらに好適には、前記所定の濃度および前
記しきい値は、前記固定部が過度に浸食されず、前記被
洗浄物の固定が可能である範囲で設定されることを特徴
とする。

【００２２】本発明の洗浄装置は、好適には、前記洗浄
液供給手段は、前記洗浄槽内に露出した洗浄液噴射部を
有し、前記洗浄液噴射部は前記成分に浸食される材料か
らなり、前記噴射部は、前記洗浄液を前記被洗浄物に所
定の角度および線流速で噴射することを特徴とする。本
発明の洗浄装置は、さらに好適には、前記所定の濃度お
よび前記しきい値は、前記洗浄液噴射部が過度に浸食さ
れず、前記角度および線流速が実質的に変動しない範囲
で設定されることを特徴とする。

【００２３】本発明の洗浄装置は、好適には、前記洗浄
槽内に貯留された洗浄液中の前記成分濃度を測定する濃
度測定手段をさらに有することを特徴とする。本発明の
洗浄装置は、好適には、前記洗浄槽内に貯留された洗浄
液の温度を測定する温度測定手段をさらに有することを
特徴とする。本発明の洗浄装置は、さらに好適には、前
記温度に基づき前記所定のしきい値に補正を加える演算
手段をさらに有することを特徴とする。

【００２４】本発明の洗浄装置は、好適には、前記洗浄
槽の少なくとも前記洗浄液と接する部分に石英が用いら
れていることを特徴とする。本発明の洗浄装置は、好適
には、前記成分はフッ酸を含むことを特徴とする。本発
明の洗浄装置は、好適には、前記被洗浄物はシリコンを
含む材料からなることを特徴とする。本発明の洗浄装置
は、好適には、前記被洗浄物は半導体基板を含むことを
特徴とする。

【００２５】これにより、洗浄槽を浸食するような洗浄
液を用いて洗浄を行わなければならない場合に、洗浄槽
の消耗度を容易に把握して、適切な時期に洗浄槽の点検
あるいは交換を行うことが可能となる。したがって、洗
浄に支障が生じるような損傷が、洗浄槽に発生するのを
未然に防止することが可能となる。また、従来行われて
いた洗浄槽の点検作業が省力化される。

【００２６】また、上記の目的を達成するため、本発明
の洗浄装置は、被洗浄物を収納し、前記被洗浄物が浸漬
される洗浄液を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽内に洗浄
液を供給する洗浄液供給手段と、前記洗浄槽の容量を超
えて供給された洗浄液を前記洗浄槽内から排出する排液
部と、前記洗浄槽内に貯留された洗浄液中に、前記成分
が存在する時間の累積時間を計測する計時手段と、前記
洗浄槽内の前記洗浄液中の前記成分の濃度を前記時間に
ついて積分し、積分値を演算する第１の演算手段と、前
記積分値を予め設定された所定のしきい値と比較し、前
記しきい値との大小を判定する判定手段と、前記積分値
が前記しきい値を超えたことを報知する報知手段とを有
することを特徴とする。

【００２７】本発明の洗浄装置は、好適には、前記しき
い値は、前記洗浄槽に亀裂や穿孔が生じない範囲で設定
されることを特徴とする。本発明の洗浄装置は、好適に
は、前記被洗浄物を前記洗浄槽内に固定する固定部をさ
らに有し、前記固定部は前記成分に浸食される材料から
なることを特徴とする。本発明の洗浄装置は、さらに好
適には、前記しきい値は、前記固定部が過度に浸食され
ず、前記被洗浄物の固定が可能である範囲で設定される
ことを特徴とする。

【００２８】本発明の洗浄装置は、好適には、前記洗浄
液供給手段は、前記洗浄槽内に露出した洗浄液噴射部を
有し、前記洗浄液噴射部は前記成分に可溶な材料からな
り、前記噴射部は、前記洗浄液を前記被洗浄物に所定の
角度および線流速で噴射することを特徴とする。本発明
の洗浄装置は、さらに好適には、前記しきい値は、前記
洗浄液噴射部が過度に浸食されず、前記角度および線流
速が実質的に変動しない範囲で設定されることを特徴と
する。

【００２９】本発明の洗浄装置は、好適には、前記濃度
を測定する濃度測定手段をさらに有することを特徴とす
る。本発明の洗浄装置は、好適には、前記洗浄槽内に貯
留された洗浄液の温度を測定する温度測定手段をさらに
有することを特徴とする。本発明の洗浄装置は、さらに
好適には、前記温度に基づき前記所定のしきい値に補正
を加える第２の演算手段をさらに有することを特徴とす
る。

【００３０】本発明の洗浄装置は、好適には、前記洗浄
槽の少なくとも前記洗浄液と接する部分に石英が用いら
れていることを特徴とする。本発明の洗浄装置は、好適
には、前記成分はフッ酸を含むことを特徴とする。本発
明の洗浄装置は、好適には、前記被洗浄物はシリコンを
含む材料からなることを特徴とする。本発明の洗浄装置
は、好適には、前記被洗浄物は半導体基板を含むことを
特徴とする。

【００３１】これにより、洗浄槽を浸食するような洗浄
液を用いて洗浄を行わなければならない場合に、洗浄槽
の消耗度を容易に把握して、適切な時期に洗浄槽の点検
あるいは交換を行うことが可能となる。したがって、洗
浄に支障が生じるような損傷が、洗浄槽に発生するのを
未然に防止することが可能となる。また、従来行われて
いた洗浄槽の点検作業が省力化される。

【００３２】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明の洗浄装置の管理方法は、洗浄槽内に洗浄液を貯留
し、前記洗浄槽内の洗浄液に被洗浄物を浸漬して洗浄す
る洗浄装置の管理方法であって、前記洗浄槽内に、前記
洗浄槽の少なくとも一部を浸食する成分を含む洗浄液を
供給する工程と、前記洗浄槽内の洗浄液中に前記成分が
所定の濃度以上で存在する時間の累積時間を計時する工
程と、前記累積時間を予め設定された所定のしきい値と
比較し、前記しきい値との大小を判定する工程と、前記
累積時間が前記しきい値を超えたことを報知する工程
と、前記洗浄槽の点検あるいは交換を行う工程とを有す
ることを特徴とする。

【００３３】本発明の洗浄装置の管理方法は、好適に
は、前記所定の濃度および前記しきい値は、前記洗浄槽
に支障となる損傷が生じない範囲で設定されることを特
徴とする。これにより、洗浄槽を浸食する成分により洗
浄槽が浸食され、使用不可能となる前に、洗浄槽の消耗
度や交換時期を容易に把握することが可能となる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の洗浄装置および
その管理方法の実施の形態について、図面を参照して説
明する。 （実施形態１）図１（ａ）は本実施形態の洗浄装置の概
略図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の洗浄槽１部分の
上面図である。図１に示すように、本実施形態の洗浄装
置はワンバス式であり、洗浄槽１としては石英槽が用い
られる。石英は材料自体がウェハの不純物汚染源となら
ず、さらに、重金属等の不純物の含量が極めて少ないこ
とから、洗浄槽の材料として適している。

【００３５】また、テフロン等からなる樹脂槽は超音波
を遮断するため、メガソニック洗浄を行うことができな
いが、石英槽によれば、メガソニック洗浄も可能であ
る。しかしながら、石英はフッ酸により浸食されるた
め、フッ酸が洗浄槽１内で使用される時間が累積する
と、石英槽が使用不能となる。

【００３６】図１（ａ）に示すように、洗浄槽１内に洗
浄液２が供給され、ウェハ３が洗浄液２に浸漬される。
洗浄槽１内には洗浄液２をウェハ３に対して所定の角度
および線流速で噴射するノズル４が設けられている。ノ
ズル４は洗浄液２と接するため、半導体の不純物汚染源
とならないことが要求される。したがって、洗浄槽１と
同様に石英を用いて形成される。

【００３７】ウェハ３は固定部５によって固定されてい
る。固定部５も洗浄液２と接するため、半導体の不純物
汚染源とならないことが要求される。したがって、洗浄
槽１やノズル４と同様に石英を用いて形成される。固定
部５は例えば図２に示すような形状となっており、ウェ
ハ３はＹ字型の溝２１によって支持される。

【００３８】図１（ａ）に示すように、洗浄槽１には複
数の種類の洗浄液を、独立に制御して供給することがで
きる。例えば、洗浄槽１には希フッ酸供給槽６、純水供
給槽７およびＳＣ１液供給槽８が、それそれバルブ９を
介して接続されている。希フッ酸を用いた洗浄により、
熱酸化膜や自然酸化膜のような薄いシリコン酸化膜を除
去できる。ＳＣ１液を用いた洗浄により、有機性の汚れ
や付着したパーティクルを除去できる。

【００３９】各供給槽６、７、８から供給された洗浄液
は、ノズル４から洗浄槽１内に供給される。洗浄槽１の
上端周囲にはオーバーフロー槽１０が設けられており、
洗浄槽１内の洗浄液２が洗浄槽１の容量を超えると、オ
ーバーフロー槽１０に流出する。オーバーフロー槽１０
に流出した洗浄液２は、ドレイン部１１から排出され
る。

【００４０】各供給槽６、７、８は電子制御部１２のＣ
ＰＵ１３に、入出力ポート１４を介して接続されてい
る。ＣＰＵ１３により、各供給槽６、７、８からの洗浄
液の供給開始および停止や、洗浄液の流量が制御され
る。電子制御部１２には、タイマー１５が設けられてい
る。タイマー１５はＣＰＵ１３および入出力ポート１４
に接続されている。

【００４１】また、洗浄槽１の外部には超音波発振部１
６が設けられており、メガソニック洗浄を行うことが可
能である。超音波発振部１６は８００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ
の周波数帯域の超音波を発振する。これにより、ウェハ
に付着したサブミクロンオーダーのサイズのパーティク
ルを除去できる。

【００４２】図１（ｂ）に示すように、洗浄槽１を上面
から見ると、洗浄槽１の四方にはオーバーフロー槽１０
が形成されている。洗浄槽１内には例えば５０枚程度の
ウェハ３が互いに平行に並べられる。ノズル４には複数
のノズル孔４ａが設けられている。ノズル孔４ａの位置
および直径は、ウェハ３の間に洗浄液２が均一に流れる
ように調整されている。

【００４３】上記の本実施形態の洗浄装置によれば、洗
浄槽１内のフッ酸濃度が所定の濃度を超えたときに、タ
イマー１５による計時が開始され、洗浄槽１内のフッ酸
濃度が所定の濃度を下回ったときに、タイマー１５によ
る計時が停止する。タイマー１５により計測された時間
の累積時間は、ＣＰＵ１３において演算される。この累
積時間は、予め設定されたしきい値とＣＰＵ１３におい
て比較される。

【００４４】あるいは、しきい値にマージンをもたせる
ことにより、上記のタイマー１５による計時の開始時点
および停止時点を変更することもできる。例えば、フッ
酸の供給を開始した時点でタイマー１５による計時を開
始し、フッ酸から純水への置換を開始した時点、あるい
はフッ酸から純水への置換を終了した時点でタイマー１
５による計時を停止してもよい。このような場合、しき
い値のマージンを考慮すれば、上記の累積時間とほぼ近
似するとみなすことができる。

【００４５】累積時間がしきい値を超えると、その旨が
ガイド部１７から報知される。例えば、ガイド部１７に
累積時間がしきい値を超えたことが表示されたら、洗浄
槽１あるいは洗浄槽１以外の洗浄液２に接する石英部
分、例えばノズル４や固定部５の消耗度を点検する。石
英の浸食が許容範囲を超えていたら洗浄槽１を交換す
る。

【００４６】ノズル４や固定部５が洗浄槽１本体と分離
可能な構造である場合には、その部分のみ交換すること
も可能である。しかしながら、図３に示すように、例え
ばノズル４ｂが洗浄槽１本体に溶接されている場合等に
は、ノズル４ｂの交換時期に洗浄槽１を交換する。

【００４７】上記のようなワンバス式の洗浄装置によれ
ば、ノズル４から洗浄液２を供給しながら洗浄液２をオ
ーバーフロー槽１０に流出させることにより、ウェハ３
を浸漬させたまま、洗浄液２を組成の異なる洗浄液に置
換できる。したがって、ウェハ３が気液界面を通過せ
ず、自然酸化膜やウォーターマークの形成が防止され
る。

【００４８】また、本実施形態の洗浄装置によれば、各
供給槽６、７、８から洗浄槽１に供給する洗浄液の流量
および供給時間をＣＰＵ１３によって制御することによ
り、洗浄槽１内の洗浄液の組成を管理することができ
る。例えば洗浄槽１内が純水で置換された状態で、所定
の流量で希フッ酸供給槽６からの希フッ酸溶液の供給を
開始した場合、任意の時間後の洗浄槽６内のフッ酸濃度
は予測可能である。

【００４９】上記の洗浄装置において、洗浄槽１内に希
フッ酸が存在する時間が累積し、洗浄槽１が消耗する
と、洗浄槽１に亀裂や穿孔が生じる場合がある。このよ
うな場合、洗浄槽１内に洗浄液２を貯留することができ
なくなる。したがって、累積時間のしきい値は、洗浄槽
１に亀裂や穿孔が生じない範囲で設定する。

【００５０】あるいは、フッ酸により固定部５の浸食が
進み、溝２１（図２参照）の幅が広くなると、ウェハ３
を所望の角度で固定することができなくなる。これによ
り、ウェハ３の表面を均一に洗浄することが困難とな
る。したがって、累積時間のしきい値は、溝２１の幅が
拡大せず、ウェハ３の固定が可能である範囲で設定す
る。

【００５１】また、フッ酸によりノズル４の浸食が進
み、ノズル孔４ａの直径が拡大すると、洗浄液の流量や
線流速が変化する。これにより、ウェハ３の表面を均一
に洗浄することが困難となる。したがって、累積時間の
しきい値は、ノズル孔４ａの直径が拡大せず、洗浄液の
流量や線流速が実質的に変動しない範囲で設定する。

【００５２】上記の３つの条件のうち、最も厳しい条
件、すなわち最も短い時間に合わせてしきい値を設定す
る。あるいは、フッ酸による消耗が特に問題となる複数
の箇所に合わせて、複数のしきい値を設定することもで
きる。この場合、累積時間がそれぞれのしきい値に達し
た時点で、対応する箇所の点検を行う。例えばノズル
等、洗浄槽１から分離可能な部分であれば、消耗が進ん
だ部分のみ交換することも可能である。

【００５３】図４は、上記の図１の洗浄装置の管理方法
の一例を表すフローチャートである。図４の管理方法に
よれば、洗浄槽１への希フッ酸の供給が開始した時点で
タイマー１５による計時を開始し、洗浄槽１内が希フッ
酸から純水に置換された時点で計時を停止する。以下、
図１の符号を参照して、図４のフローチャートを説明す
る。

【００５４】工程１（ＳＴ１）は、ウェハ処理開始工程
である。工程２（ＳＴ２）は、純水供給開始工程であ
る。純水供給槽７からの純水の供給を開始する。工程３
（ＳＴ３）は、薬液供給開始工程である。希フッ酸供給
槽６からの希フッ酸の供給を開始する。工程４（ＳＴ
４）は、時間積算開始工程である。タイマー１５による
計時を開始する。工程５（ＳＴ５）は、純水・薬液供給
終了工程である。洗浄槽１内のフッ酸濃度が均一に所望
の濃度（例えば１％）となった時点で、純水供給槽７か
らの純水の供給および希フッ酸供給槽６からの希フッ酸
の供給を停止する。

【００５５】工程６（ＳＴ６）は、ウェハ浸漬開始工程
である。ウェハ３を洗浄槽１内の希フッ酸に浸漬する。
工程７（ＳＴ７）は、薬液処理終了工程である。ウェハ
３を例えば数１０秒希フッ酸に浸漬することにより、ウ
ェハ表面の酸化膜が除去され、希フッ酸洗浄が終了す
る。工程８（ＳＴ８）は、純水処理開始工程である。純
水供給槽７から純水を供給し、洗浄槽内１が純水で置換
された時点で純水処理が開始する。工程９（ＳＴ９）
は、純水処理終了工程である。工程１０（ＳＴ１０）は
ウェハ処理終了工程である。

【００５６】工程１１（ＳＴ１１）は、時間積算終了工
程である。工程８で純水処理が開始した時点で、タイマ
ー１５による計時を終了する。工程１２（ＳＴ１２）
は、累積時間としきい値との大小を判定する工程であ
る。工程１３（ＳＴ１３）は、ガイド工程である。累積
時間がしきい値を超えた場合、その旨がガイド部１７か
ら報知される。工程１４（ＳＴ１４）は、装置メンテナ
ンス工程である。フッ酸による洗浄槽１等の消耗が点検
され、必要に応じて洗浄槽１等の交換を行う。

【００５７】工程１５（ＳＴ１５）は、次薬液供給待機
工程である。累積時間がしきい値を超えていない場合、
次薬液供給、例えばＳＣ１液供給槽８からのＳＣ１液の
供給を待機する。工程１６（ＳＴ１６）は、タイマーリ
セット工程である。累積時間は保持される。工程１７
（ＳＴ１７）は、次処理ウェハ待機工程である。工程１
８（ＳＴ１８）は、ウェハ処理終了工程である。以上の
工程に従って、洗浄装置を管理することにより、洗浄槽
１あるいは洗浄液２に接する石英部分の交換あるいは点
検時期を容易に把握することが可能となる。

【００５８】（実施形態２）上記の図１に示す実施形態
１の洗浄装置によれば、ＣＰＵ１３による洗浄液の供給
制御により、洗浄槽１内の洗浄液の組成を推定している
が、洗浄槽１内のフッ酸濃度を直接測定してもよい。

【００５９】図５は、本実施形態の洗浄装置の概略図で
ある。本実施形態の洗浄装置は、図１の洗浄装置にフッ
酸の濃度を測定するフッ酸濃度計２２を設けたものであ
る。図５は、フッ酸濃度計２２がオーバーフロー槽１０
に設けられた例を示すが、フッ酸濃度計２２は洗浄槽１
に設けることもできる。

【００６０】図５に示すように、フッ酸濃度計２２は入
出力ポート１４を介してＣＰＵ１３に接続される。フッ
酸濃度計２２で測定されたフッ酸濃度に応じて、タイマ
ー１５の開始および停止を制御する。フッ酸濃度計２２
としては例えば、フッ素樹脂モールド製の電磁誘導式導
電率電極を用いることができる。この電極によれば０〜
５％程度のフッ酸濃度を測定することができる。フッ素
樹脂としては例えば、パーティクルの発生の少ないパー
フロロアルキルビニルエーテル樹脂（ＰＦＡ）が用いら
れる。

【００６１】（実施形態３）上記の図１に示す実施形態
１の洗浄装置、あるいは図５に示す実施形態２の洗浄装
置に、洗浄槽１内の洗浄液２の温度を測定する温度計２
３を、さらに設けてもよい。図６に示すように、洗浄槽
１に温度計２３を設け、温度計２３を入出力ポート１４
を介してＣＰＵ１３に接続する。図６は図５の洗浄装置
に温度計２３を設けた例を示した。

【００６２】フッ酸による石英の浸食は、温度が高くな
るとより速くなる。温度計２３により洗浄槽１内の洗浄
液２の温度の変動を監視し、しきい値の設定に用いられ
た基準の温度よりも洗浄液２の温度が高温となった時
は、しきい値を小さくするような補正を行ってもよい。

【００６３】（実施形態４）上記の図１に示す実施形態
１の洗浄装置、図５に示す実施形態２の洗浄装置、ある
いは図６に示す実施形態３の洗浄装置において、洗浄槽
内の洗浄液中のフッ酸濃度を時間について積分し、その
積分値にしきい値を設定することもできる。洗浄槽１内
の洗浄液が他の組成の洗浄液に完全に置換されるのに要
する時間は、洗浄槽１の容量、洗浄液を供給する流量、
あるいは洗浄液の濃度等に応じて変動する。

【００６４】洗浄液を置換している間は、フッ酸の濃度
が常に変化するため、石英が浸食される速度も常に変化
する。洗浄液の置換に要する時間が長い場合には、累積
時間のしきい値と、実際に石英槽１を使用できなくなる
までの時間の誤差が大きくなることもあり得る。したが
って、このような誤差を簡単な近似により補正してもよ
い。

【００６５】上記の本発明の実施形態の洗浄装置および
その管理方法によれば、フッ酸による洗浄槽の消耗の状
態を容易に把握することが可能となる。また、洗浄槽の
交換時期を容易に予想することが可能となる。本発明の
洗浄装置およびその管理方法の実施形態は、上記の説明
に限定されない。例えば、ＳＣ１液供給槽８を他の洗浄
液、例えばＳＣ２液供給槽に変更し、上記の実施形態と
シークエンスの異なる洗浄を行うことも可能である。ま
た、ガイド部１７からの報知を表示以外、例えば警告音
による報知とすることも可能である。本発明の洗浄装置
は、例えば液晶ディスプレイに用いられるガラス基板の
洗浄等、シリコンウェハ以外の洗浄に用いることも可能
である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種
々の変更が可能である。

【００６６】

【発明の効果】本発明の洗浄装置によれば、洗浄槽の消
耗度あるいは交換時期を容易に把握することが可能とな
る。本発明の洗浄装置の管理方法によれば、洗浄槽の消
耗度を容易に把握し、洗浄槽の点検を省力化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の実施形態１に係る洗浄装
置の概略図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の洗浄槽１
の上面図である。

【図２】図２は図１（ａ）の固定部５の拡大図である。

【図３】図３は本発明の実施形態１に係る洗浄装置の一
部を表す概略図である。

【図４】図４は本発明の実施形態１に係る洗浄装置の管
理方法を示すフローチャートである。

【図５】図５は本発明の実施形態２に係る洗浄装置の概
略図である。

【図６】図６は本発明の実施形態３に係る洗浄装置の概
略図である。

【図７】図７は従来の多槽式洗浄装置の概略図である。

【図８】図８（ａ）は従来のワンバス式洗浄装置の概略
図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の洗浄槽４１の上面
図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）の固定部４５の拡大
図である。

【符号の説明】

１、３２、３４、３６、４１…洗浄槽、２、４２…洗浄
液、３、３１、４３…ウェハ、４、４ｂ、４４…ノズ
ル、４ａ、４４ａ…ノズル孔、５、４５…固定部、６、
４６…希フッ酸供給槽、７、４７…純水供給槽、８、４
８…ＳＣ１液供給槽、９、４９…バルブ、１０、５０…
オーバーフロー槽、１１、５１…ドレイン部、１２、５
２…電子制御部、１３、５３…ＣＰＵ、１４、５４…入
出力ポート、１５…タイマー、１６、３８、５５…超音
波発振部、１７…ガイド部、２１…溝、２２…フッ酸濃
度計、２３…温度計、３３…希フッ酸溶液、３５…純
水、３７…ＳＣ１液。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 仁 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 3B201 AA03 AB01 AB42 BB04 BB05 BB22 BB85 BB93 BB96 CD42 CD43 5F043 AA02 BB21 BB27 DD02 DD12 DD30 EE04 EE07 EE16 EE27 EE28 EE32 EE35

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被洗浄物を収納し、前記被洗浄物が浸漬さ
   れる洗浄液を貯留する洗浄槽と、 前記洗浄槽内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、 前記洗浄槽の容量を超えて供給された洗浄液を、前記洗
   浄槽内から排出する排液部と、 前記洗浄槽の少なくとも一部を浸食する成分が、前記洗
   浄槽内の洗浄液中に所定の濃度以上で存在する時間の累
   積時間を計測する計時手段と、 前記累積時間を予め設定された所定のしきい値と比較
   し、前記しきい値との大小を判定する判定手段と、 前記累積時間が前記しきい値を超えたことを報知する報
   知手段とを有する洗浄装置。
2. 【請求項２】前記所定の濃度および前記しきい値は、前
   記洗浄槽に亀裂や穿孔が生じない範囲で設定される請求
   項１記載の洗浄装置。
3. 【請求項３】前記被洗浄物を前記洗浄槽内に固定する固
   定部をさらに有し、 前記固定部は前記成分に浸食される材料からなる請求項
   １記載の洗浄装置。
4. 【請求項４】前記所定の濃度および前記しきい値は、前
   記固定部が過度に浸食されず、前記被洗浄物の固定が可
   能である範囲で設定される請求項３記載の洗浄装置。
5. 【請求項５】前記洗浄液供給手段は、前記洗浄槽内に露
   出した洗浄液噴射部を有し、 前記洗浄液噴射部は前記成分に浸食される材料からな
   り、 前記噴射部は、前記洗浄液を前記被洗浄物に所定の角度
   および線流速で噴射する請求項１記載の洗浄装置。
6. 【請求項６】前記所定の濃度および前記しきい値は、前
   記洗浄液噴射部が過度に浸食されず、前記角度および線
   流速が実質的に変動しない範囲で設定される請求項５記
   載の洗浄装置。
7. 【請求項７】前記洗浄槽内に貯留された洗浄液中の前記
   成分濃度を測定する濃度測定手段をさらに有する請求項
   １記載の洗浄装置。
8. 【請求項８】前記洗浄槽内に貯留された洗浄液の温度を
   測定する温度測定手段をさらに有する請求項１記載の洗
   浄装置。
9. 【請求項９】前記温度に基づき前記所定のしきい値に補
   正を加える演算手段をさらに有する請求項８記載の洗浄
   装置。
10. 【請求項１０】前記洗浄槽の少なくとも前記洗浄液と接
    する部分に石英が用いられている請求項１記載の洗浄装
    置。
11. 【請求項１１】前記成分はフッ酸を含む請求項１０記載
    の洗浄装置。
12. 【請求項１２】前記被洗浄物はシリコンを含む材料から
    なる請求項１記載の洗浄装置。
13. 【請求項１３】前記被洗浄物は半導体基板を含む請求項
    １２記載の洗浄装置。
14. 【請求項１４】被洗浄物を収納し、前記被洗浄物が浸漬
    される洗浄液を貯留する洗浄槽と、 前記洗浄槽内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、 前記洗浄槽の容量を超えて供給された洗浄液を前記洗浄
    槽内から排出する排液部と、 前記洗浄槽内に貯留された洗浄液中に、前記成分が存在
    する時間の累積時間を計測する計時手段と、 前記洗浄槽内の前記洗浄液中の前記成分の濃度を前記時
    間について積分し、積分値を演算する第１の演算手段
    と、 前記積分値を予め設定された所定のしきい値と比較し、
    前記しきい値との大小を判定する判定手段と、 前記積分値が前記しきい値を超えたことを報知する報知
    手段とを有する洗浄装置。
15. 【請求項１５】前記しきい値は、前記洗浄槽に亀裂や穿
    孔が生じない範囲で設定される請求項１４記載の洗浄装
    置。
16. 【請求項１６】前記被洗浄物を前記洗浄槽内に固定する
    固定部をさらに有し、 前記固定部は前記成分に浸食される材料からなる請求項
    １４記載の洗浄装置。
17. 【請求項１７】前記しきい値は、前記固定部が過度に浸
    食されず、前記被洗浄物の固定が可能である範囲で設定
    される請求項１６記載の洗浄装置。
18. 【請求項１８】前記洗浄液供給手段は、前記洗浄槽内に
    露出した洗浄液噴射部を有し、 前記洗浄液噴射部は前記成分に可溶な材料からなり、 前記噴射部は、前記洗浄液を前記被洗浄物に所定の角度
    および線流速で噴射する請求項１４記載の洗浄装置。
19. 【請求項１９】前記しきい値は、前記洗浄液噴射部が過
    度に浸食されず、前記角度および線流速が実質的に変動
    しない範囲で設定される請求項１８記載の洗浄装置。
20. 【請求項２０】前記濃度を測定する濃度測定手段をさら
    に有する請求項１４記載の洗浄装置。
21. 【請求項２１】前記洗浄槽内に貯留された洗浄液の温度
    を測定する温度測定手段をさらに有する請求項１４記載
    の洗浄装置。
22. 【請求項２２】前記温度に基づき前記所定のしきい値に
    補正を加える第２の演算手段をさらに有する請求項２１
    記載の洗浄装置。
23. 【請求項２３】前記洗浄槽の少なくとも前記洗浄液と接
    する部分に石英が用いられている請求項１４記載の洗浄
    装置。
24. 【請求項２４】前記成分はフッ酸を含む請求項２３記載
    の洗浄装置。
25. 【請求項２５】前記被洗浄物はシリコンを含む材料から
    なる請求項１４記載の洗浄装置。
26. 【請求項２６】前記被洗浄物は半導体基板を含む請求項
    ２５記載の洗浄装置。
27. 【請求項２７】洗浄槽内に洗浄液を貯留し、前記洗浄槽
    内の洗浄液に被洗浄物を浸漬して洗浄する洗浄装置の管
    理方法であって、 前記洗浄槽内に、前記洗浄槽の少なくとも一部を浸食す
    る成分を含む洗浄液を供給する工程と、 前記洗浄槽内の洗浄液中に前記成分が所定の濃度以上で
    存在する時間の累積時間を計時する工程と、 前記累積時間を予め設定された所定のしきい値と比較
    し、前記しきい値との大小を判定する工程と、 前記累積時間が前記しきい値を超えたことを報知する工
    程と、 前記洗浄槽の点検あるいは交換を行う工程とを有する洗
    浄装置の管理方法。
28. 【請求項２８】前記所定の濃度および前記しきい値は、
    前記洗浄槽に支障となる損傷が生じない範囲で設定され
    る請求項２７記載の洗浄装置の管理方法。