JP2005332904A - Semiconductor substrate cleaning equipment - Google Patents
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Description
この発明は、洗浄液を循環させながら浸漬した半導体基板を洗浄する半導体基板洗浄装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor substrate cleaning apparatus for cleaning a semiconductor substrate immersed while circulating a cleaning liquid.
処理槽と、オーバーフロー槽と、から成る半導体基板洗浄装置では、半導体基板を浸漬した処理槽下部から洗浄液を注入し、処理槽上部からオーバーフローさせてオーバーフロー槽に回収し、濾過装置によって回収した洗浄液から汚染物質を除去した後、濾過した洗浄液を再度処理槽へと循環させて半導体基板を洗浄する。 In a semiconductor substrate cleaning apparatus comprising a processing tank and an overflow tank, the cleaning liquid is injected from the lower part of the processing tank in which the semiconductor substrate is immersed, overflowed from the upper part of the processing tank, recovered in the overflow tank, and from the cleaning liquid recovered by the filtration device After removing the contaminants, the filtered cleaning solution is circulated again to the treatment tank to clean the semiconductor substrate.
複数の半導体基板を同時に洗浄するバッチ式の半導体基板洗浄装置では、半導体基板を保持するためのガイド溝を設けたウェハガイドや、キャリアを利用する。処理槽内に設けたウェハガイドにガイド溝を利用して複数枚の半導体基板を保持したり、あるいは半導体基板をガイド溝を利用して保持したキャリアを処理槽内に入れて、半導体基板全体を洗浄液中に浸漬した状態で洗浄液を循環させることで、半導体基板表面に付着した異物や汚染物質等の不純物を除去する。 In a batch type semiconductor substrate cleaning apparatus that simultaneously cleans a plurality of semiconductor substrates, a wafer guide provided with a guide groove for holding the semiconductor substrate or a carrier is used. A plurality of semiconductor substrates are held using a guide groove in a wafer guide provided in the processing tank, or a carrier holding a semiconductor substrate using a guide groove is placed in the processing tank, and the entire semiconductor substrate is By circulating the cleaning liquid while immersed in the cleaning liquid, impurities such as foreign matters and contaminants attached to the surface of the semiconductor substrate are removed.
例えば、文献1に、このような半導体基板洗浄装置が示されている。 For example, Document 1 discloses such a semiconductor substrate cleaning apparatus.
しかし、複数枚の半導体基板を同時に洗浄処理するバッチ式の半導体基板洗浄装置では、例えば、洗浄液の流動によって半導体基板から剥離された異物や汚染物質が、隣接する半導体基板に付着する転写付着を生ずることがあった。 However, in a batch type semiconductor substrate cleaning apparatus that simultaneously cleans a plurality of semiconductor substrates, for example, foreign substances and contaminants peeled off from the semiconductor substrate due to the flow of the cleaning liquid cause transfer adhesion that adheres to adjacent semiconductor substrates. There was a thing.
また、文献1に示された半導体基板洗浄装置によれば、洗浄液液面にガスを吹きつけることで浮遊物を除去することはできるが、処理槽20上部の洗浄液中に滞留する異物や汚染物質等を除去できないという問題があった。 Further, according to the semiconductor substrate cleaning apparatus disclosed in Document 1, it is possible to remove suspended matters by blowing a gas onto the surface of the cleaning liquid, but foreign substances and contaminants staying in the cleaning liquid at the top of the processing tank 20 There was a problem that it could not be removed.
そこで、この発明の課題は、半導体基板から剥離された汚染物質等の、隣接する半導体基板への再付着を生じない半導体基板洗浄装置を提供することにある。また、洗浄液液面の浮遊物および処理槽上部の洗浄液中に滞留する汚染物質等を処理槽外部へ排出することをも目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor substrate cleaning apparatus in which contaminants peeled off from a semiconductor substrate are not reattached to an adjacent semiconductor substrate. Another object of the present invention is to discharge the suspended matter on the surface of the cleaning liquid and the contaminants remaining in the cleaning liquid at the top of the processing tank to the outside of the processing tank.
上記課題を解決すべく、請求項1の発明は、洗浄液を濾過しながら循環させて処理槽内の半導体基板を洗浄する半導体基板洗浄装置であって、前記洗浄液の流れの中にある前記半導体基板の上流側において、前記洗浄液の流れを流速の異なる2つの流れに分断し、一方は前記半導体基板の表側を通過させ、他方は前記半導体の裏側を通過させる整流板、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a semiconductor substrate cleaning apparatus for cleaning a semiconductor substrate in a processing tank by circulating a cleaning liquid while filtering, wherein the semiconductor substrate is in the flow of the cleaning liquid. The flow of the cleaning liquid is divided into two flows having different flow velocities on the upstream side, one of which passes through the front side of the semiconductor substrate and the other has a rectifying plate that passes through the back side of the semiconductor. .
また、請求項2の発明は、洗浄液を濾過しながら循環させて処理槽内の半導体基板を洗浄する半導体基板洗浄装置であって、前記処理槽内で前記半導体基板を保持する保持手段、を備え、前記保持手段は、前記洗浄液の流れの中にある前記半導体基板の上流側において、前記洗浄液の流れを流速の異なる2つの流れに分断し、一方は前記半導体基板の表側を通過させ、他方は前記半導体の裏側を通過させる整流板、を備えることを特徴とする。
Further, the invention of
また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明に係る半導体基板洗浄装置であって、前記処理槽は、底面から前記洗浄液を注入する第1の注入口と、側面上部から前記洗浄液を注入する第2の注入口と、前記側面と対向する側面上部から前記洗浄液を排出する排出口とを備え、前記第1および第2の注入口から注入した前記洗浄液を前記排出口から排出することを特徴とする。
The invention of claim 3 is the semiconductor substrate cleaning apparatus according to the invention of claim 1 or
濾過しながら循環する洗浄液の流れにより半導体基板を洗浄するときに、半導体基板の表面の洗浄液の流れを裏面の洗浄液の流れより速くすることで、裏面から剥離した汚染物質が表面に再付着することを避けることができる。 When cleaning the semiconductor substrate with the flow of cleaning liquid circulating while filtering, the cleaning liquid flow on the front surface of the semiconductor substrate is made faster than the flow of cleaning liquid on the back surface, so that contaminants peeled off from the back surface can reattach to the surface. Can be avoided.
<半導体基板洗浄装置の構造>
図1は、この発明の一の実施の形態に係る半導体基板洗浄装置の構成を示している。当該半導体基板洗浄装置は、半導体基板を浸漬して洗浄するための洗浄液を満たした処理槽1と、処理槽からオーバーフローした洗浄液を回収するためのオーバーフロー槽2とに、洗浄液を循環させるためのポンプ3と、循環する洗浄液を濾過して洗浄液中に含まれる異物や汚染物質等を除去するためのフィルタ4と、処理槽1への洗浄液の流入を制御するための2つのバルブ5A,5Bと、から構成される。尚、図示しないが、当該半導体基板洗浄装置は、これらの構成に加えて、洗浄液の温度を調節するための機能部を有していても構わない。
<Structure of semiconductor substrate cleaning equipment>
FIG. 1 shows the configuration of a semiconductor substrate cleaning apparatus according to one embodiment of the present invention. The semiconductor substrate cleaning apparatus is a pump for circulating a cleaning liquid between a processing tank 1 filled with a cleaning liquid for immersing and cleaning a semiconductor substrate, and an
図1中に示した矢印は、洗浄液の流れを示しており、オーバーフロー槽2からポンプ3、フィルタ4、バルブ5A,5Bを介して処理槽1へと接続される矢印は、パイプ等によって構成される洗浄液の循環ラインであり、処理槽1からオーバーフロー槽2への矢印は、オーバーフロー等による処理槽1からオーバーフロー槽2への洗浄液の排出の様子を示している。
The arrows shown in FIG. 1 indicate the flow of the cleaning liquid, and the arrows connected from the
図2は、処理槽1およびオーバーフロー槽2を上から見た斜視図である。処理槽1には、図2に示すように、洗浄液を処理槽1の側面からオーバーフロー槽2へ排出できるように、オーバーフロー槽2に接する処理槽1側面上部に排出口6を設けている。当該排出口6は、バルブ5Bを通じて処理槽1へ注入される洗浄液の注入口(第2の注入口)と対向する面に設けられており、バルブ5Bを通じて処理槽1へ注入された洗浄液が、注入された方向へ流動し、そのまま当該排出口6を通じてオーバーフロー槽2へ排出されるようになっている。
FIG. 2 is a perspective view of the processing tank 1 and the
処理槽1では、複数枚の半導体基板を同時に洗浄処理するバッチ式の洗浄を行うが、キャリア式とキャリアレス式の両方に対応している。キャリアを利用しないときは、図3に示すように、ウェハガイド8を処理槽内に設置し、当該ウェハガイド8に設けられたガイド溝に、半導体基板7を保持した状態で洗浄を行う。キャリアを利用するときは、図4に示すように、ガイド溝に半導体基板7を保持したキャリア10を処理槽内に設置して洗浄を行う。ウェハガイド8およびキャリア10(保持手段)には、半導体基板7を保持したときに、各半導体基板7の下部に位置するように整流板9が設けてある。図5は、半導体基板7と整流板9との位置関係を示す断面図である。このように、整流板9の断面は、整流板9の下から整流板9の上にある半導体基板7へ至る洗浄液の流れを、円弧状の面と直線状の面とで2つの流れに分断するような形状となっている。
The processing tank 1 performs batch cleaning for cleaning a plurality of semiconductor substrates at the same time, and is compatible with both carrier type and carrierless type. When the carrier is not used, as shown in FIG. 3, the wafer guide 8 is installed in the processing tank, and cleaning is performed with the
<半導体基板洗浄装置の動作>
次に、上記構成を有する半導体基板洗浄装置において、半導体基板7を洗浄するときの実際の動作の詳細について説明する。
<Operation of semiconductor substrate cleaning equipment>
Next, details of an actual operation when the
まず、図3に示すようなウェハガイド8または図4に示すようなキャリア10に、ガイド溝を利用して保持した半導体基板7を、処理槽1を満たす洗浄液内に浸漬した状態にする。
First, the
次に、図1に示すバルブ5Bを閉じ、バルブ5Aを開いた状態で、ポンプ3を動作させて洗浄液を循環させる。このとき洗浄液は処理槽1底面の注入口(第1の注入口)から注入される。洗浄液は、処理槽1内部に設置された半導体基板7の下方から上方へと流動し、半導体基板7表面に付着する異物や汚染物質等を洗い流して、処理槽6上面からオーバーフローする。オーバーフローした洗浄液は、オーバーフロー槽2へ回収された後、ポンプ3の動作によって、フィルタ4およびバルブ5Aを介して、再度処理槽1底面の注入口から処理槽1内へ戻される。このとき、洗浄液はフィルタ4によって濾過されて異物や汚染物質が除去される。そのため、このような洗浄液の循環を継続することで、半導体基板7に付着した不純物をフィルタ4内に除去することが可能となる。
Next, with the valve 5B shown in FIG. 1 closed and the
バルブ5Aを介して処理槽1底面の注入口から注入される洗浄液の流れは、図5に矢印で示したように、断面が円弧状の面と直線状の面とで構成される整流板9によって、半導体基板7の表面と裏面とをそれぞれ上向きに流動する2つの流れに分断される。このとき、航空力学における風洞実験等で翼断面の上面側と下面側で空気の流速に差が生ずることが知られているように、整流板9の円弧状の面側と直線状の面側とで、それぞれの面に沿って流れる洗浄液の流速に差が生ずる。即ち、円弧状の面側では直線状の面側よりも洗浄液の流速が速くなる。
The flow of the cleaning liquid injected from the inlet of the bottom surface of the processing tank 1 through the
図5に示す半導体基板裏面7bに付着した異物や汚染物質等が下側から上側へと流動する洗浄液によって剥離されたとき、隣接する半導体基板の表面7a近傍の洗浄液の流れが半導体基板7b近傍の洗浄液の流れに比べて速いため、この洗浄液の流れに阻まれて、剥離された異物や汚染物質等は、半導体基板7aに転写付着することなく、処理槽1上部へ運ばれてオーバーフローし、オーバーフロー槽2へ回収されることになる。そのため、半導体基板7の表面の流速を裏面の流速より速くするように整流板9を設置すれば、隣接する半導体基板裏面7bからの、半導体基板表面7aへの異物や汚染物質の転写付着を避け、清浄な半導体基板7表面を得ることができる。
When foreign substances or contaminants attached to the back surface 7b of the semiconductor substrate shown in FIG. 5 are peeled off by the cleaning liquid that flows from the lower side to the upper side, the flow of the cleaning liquid in the vicinity of the front surface 7a of the adjacent semiconductor substrate Since it is faster than the flow of the cleaning liquid, the flow of the cleaning liquid obstructs the flow of the cleaning liquid, and the foreign matter and contaminants are transferred to the upper part of the processing tank 1 without overflowing and adhering to the semiconductor substrate 7a. It will be collected in the
尚、図5に示した整流板9の断面形状は一例であって、本発明はこれに限定するものではなく、整流板9で分断された洗浄液の2つの流れの流速に、差が生ずる態様であれば、翼型や、その他の形状からなるものであっても構わない。
Note that the cross-sectional shape of the rectifying
また、図3および図4では、ウェハガイド8およびキャリア10が、その構造の一部として整流板9を有する態様を示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、図8および図9に示すように整流板を持たない従来のウェハガイド11やキャリア12を利用しながら、図6に示すようなスノコ状に組んだ整流板9を処理槽1の底面に設置して利用する態様であってもよいし、図7に示すように処理槽1がその構造の一部として整流板9を有し、その上部にウェハガイド24やキャリア25を設置して利用する態様であっても構わない。
3 and 4 show a mode in which the wafer guide 8 and the
このように、整流板9を利用して、半導体基板7の表側と裏側で、洗浄液の流速に差を生ずるようにすることで、バッチ式の半導体基板洗浄装置で問題となっていた半導体基板7bから剥離した異物や汚染物質が隣接する半導体基板7aに転写付着するという現象を回避することができる。
In this way, by using the rectifying
洗浄を終えた半導体基板7は、処理槽1から引き上げられる。このとき、洗浄液液面に浮遊したり処理槽1上部の洗浄液中に滞留する異物や汚染物質等が半導体基板7に付着することのないよう、予め、これらの浮遊物や滞留物等が含まれる処理槽1上部の洗浄液をオーバーフロー槽2へ排出する。
The
図1に示すように、バルブ5Aを開いた状態に加えて、バルブ5Bを開くと、バルブ5Bを通じて処理槽1側面上部に設けた注入口から注入された洗浄液が、注入された方向へ流動し、排出口6から排出される。これにより、洗浄液液面に浮遊したり処理槽1上部に滞留する異物や汚染物質等を、オーバーフロー槽2へ排出することができる。このとき、バルブ5Aを通じて処理槽1底面の注入口から注入された洗浄液により処理槽1の下方から上方への洗浄液の流れも生じている。よって、洗浄液液面に浮遊したり処理槽1上部に滞留していた異物や汚染物質等は、バルブ5Bを通じて注入された洗浄液の流れによって処理槽1下方に設置された半導体基板7の方へ押し戻されることがない。そのため、洗浄後の半導体基板7の清浄度を維持したまま、処理槽1上部の洗浄液をオーバーフロー槽2へ排出することができる。
As shown in FIG. 1, in addition to the state in which the
尚、図2に示した排出口6の形状や個数は一例であって、本発明はこれに限定するものではなく、洗浄液を排出できるものであればこれ以外の態様であっても構わない。また、排出口6は、半導体基板7の洗浄中も常に開いている態様のほか、開閉可能な態様であっても構わない。具体的には、例えば、バルブ5Bを閉じてバルブ5Aのみを開き半導体基板7を洗浄しているときは、排出口6を閉じて処理槽1上側からのみ洗浄液をオーバーフローさせて排出し、洗浄液液面に浮遊したり処理槽1上部に滞留する異物や汚染物質等を除去することを目的とするときにのみバルブ5Bと排出口6を開き、排出口6から洗浄液を排出する態様であっても構わない。
Note that the shape and the number of the
このように、処理槽1の側面上部に設けた注入口から洗浄液を注入し、これと対向する面に設けた排出口から排出すれば、従来の洗浄液液面に気体を吹き付ける方法と異なり、洗浄液液面の浮遊物だけではなく、処理槽1上部の洗浄液中に滞留する異物や汚染物質等をも排出することができる。また、このとき、同時に処理槽1底面に設けた注入口からも洗浄液を注入しているため、半導体基板7の再汚染を避けることができる。そのため、洗浄後の清浄度を維持したままの半導体基板7を、処理槽1上部の洗浄液中の不純物による再汚染を避けて処理槽1から引き上げることが可能となる。
In this way, if the cleaning liquid is injected from the inlet provided on the upper side of the processing tank 1 and discharged from the outlet provided on the surface opposite to the inlet, the cleaning liquid is different from the conventional method of blowing gas onto the cleaning liquid surface. In addition to suspended matter on the liquid surface, foreign substances and contaminants that remain in the cleaning liquid at the top of the treatment tank 1 can be discharged. At this time, since the cleaning liquid is also injected from the injection port provided on the bottom surface of the processing tank 1, recontamination of the
1 処理槽、2 オーバーフロー槽、3 ポンプ、4 フィルタ、5A,5B バルブ、6 排出口、7 半導体基板、8 ウェハガイド、9 整流板、10 キャリア。
1 treatment tank, 2 overflow tank, 3 pump, 4 filter, 5A, 5B valve, 6 discharge port, 7 semiconductor substrate, 8 wafer guide, 9 current plate, 10 carrier.
Claims (3)
前記洗浄液の流れの中にある前記半導体基板の上流側において、前記洗浄液の流れを流速の異なる2つの流れに分断し、一方は前記半導体基板の表側を通過させ、他方は前記半導体の裏側を通過させる整流板、
を備えることを特徴とする半導体基板洗浄装置。 A semiconductor substrate cleaning apparatus for cleaning a semiconductor substrate in a processing tank by circulating a cleaning liquid while filtering,
On the upstream side of the semiconductor substrate in the flow of the cleaning liquid, the flow of the cleaning liquid is divided into two flows having different flow velocities, one passing through the front side of the semiconductor substrate and the other passing through the back side of the semiconductor. Baffle plate,
A semiconductor substrate cleaning apparatus comprising:
前記処理槽内で前記半導体基板を保持する保持手段、
を備え、
前記保持手段は、
前記洗浄液の流れの中にある前記半導体基板の上流側において、前記洗浄液の流れを流速の異なる2つの流れに分断し、一方は前記半導体基板の表側を通過させ、他方は前記半導体の裏側を通過させる整流板、
を備えることを特徴とする半導体基板洗浄装置。 A semiconductor substrate cleaning apparatus for cleaning a semiconductor substrate in a processing tank by circulating a cleaning liquid while filtering,
Holding means for holding the semiconductor substrate in the processing tank;
With
The holding means is
On the upstream side of the semiconductor substrate in the flow of the cleaning liquid, the flow of the cleaning liquid is divided into two flows having different flow velocities, one passing through the front side of the semiconductor substrate and the other passing through the back side of the semiconductor. Baffle plate,
A semiconductor substrate cleaning apparatus comprising:
前記処理槽は、
底面から前記洗浄液を注入する第1の注入口と、
側面上部から前記洗浄液を注入する第2の注入口と、
前記側面と対向する側面上部から前記洗浄液を排出する排出口と、
を備え、
前記第1および第2の注入口から注入した前記洗浄液を前記排出口から排出することを特徴とする半導体基板洗浄装置。
A semiconductor substrate cleaning apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The treatment tank is
A first inlet for injecting the cleaning liquid from the bottom;
A second inlet for injecting the cleaning liquid from the upper side surface;
A discharge port for discharging the cleaning liquid from the upper part of the side surface facing the side surface;
With
A semiconductor substrate cleaning apparatus, wherein the cleaning liquid injected from the first and second injection ports is discharged from the discharge port.
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JP2020107744A (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate liquid processing device |
CN111599711A (en) * | 2019-02-21 | 2020-08-28 | 东芝存储器株式会社 | Substrate processing apparatus |
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