JP2006210839A - Cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
半導体デバイスなどのマイクロエレクトロニック構造体は、回路パターンの微細化や高密度化・高集積化が年々進み、最小加工寸法も一段と微小化されている。これに伴い、ウェーハ表面上のパーティクル、金属・金属イオン、有機物などの汚染物サイズも微小化し、かつ清浄度レベルも厳しくなってきている。このような被洗浄物の洗浄に関して、これまでに採用されている洗浄方式としては、ウェット洗浄とドライ洗浄に大別することができる。しかし、現時点では、ドライ洗浄単独で満足すべきウェーハの清浄度レベルを維持することは難しく、ドライ洗浄を採用した場合にもウェット洗浄などの技術と併用される場合が多く、基本的にはウェット洗浄が主流である。 In microelectronic structures such as semiconductor devices, miniaturization of circuit patterns, higher density, and higher integration are progressing year by year, and the minimum processing dimensions are further miniaturized. Along with this, the size of contaminants such as particles, metal / metal ions, and organic matter on the wafer surface is miniaturized and the cleanliness level is becoming stricter. Regarding cleaning of such an object to be cleaned, cleaning methods employed so far can be broadly divided into wet cleaning and dry cleaning. However, at present, it is difficult to maintain a satisfactory level of wafer cleanliness with dry cleaning alone, and even when dry cleaning is used, it is often used in combination with technologies such as wet cleaning. Cleaning is mainstream.
そして、ウェット洗浄の場合、その洗浄媒体として、一般に有機系、水系、活性剤添加物などが採用されている。また最近では、従来のRCA洗浄方式を改良した洗浄方法や、オゾン水、電解水やキレート剤などの新技術も開発されている。 In the case of wet cleaning, organic, aqueous or activator additives are generally employed as the cleaning medium. Recently, a cleaning method improved from the conventional RCA cleaning method and new technologies such as ozone water, electrolyzed water, and a chelating agent have been developed.
さらに、環境対応については、旧来のような出口側での処理ではない対策として環境負荷の少ない洗浄媒体の使用や薬剤、薬液を工程外に排出しないクローズド技術が開発されている。 Furthermore, with regard to environmental measures, closed technologies have been developed that are not measures on the outlet side as in the past, and that use of a cleaning medium with a low environmental load and chemicals and chemicals are not discharged out of the process.
ところで、このようなウェット方式の洗浄装置の場合、例えば半導体デバイス等被洗浄物の表面に水滴が付着したまま乾燥すると、電子回路上有害なウォータマークと呼ばれる痕跡がのこる。 By the way, in the case of such a wet type cleaning apparatus, for example, if water droplets are dried on the surface of an object to be cleaned such as a semiconductor device, a trace called a watermark that is harmful on the electronic circuit remains.
そこで、洗浄の最終工程である乾燥工程では、これを防止しながら効率の良い乾燥を行うために、これまで次のような各種の洗浄乾燥手段が採られていた。 Therefore, in the drying process, which is the final process of cleaning, the following various cleaning and drying means have been employed so far in order to perform efficient drying while preventing this.
(1) 先ず第1の従来技術では、多槽式洗浄装置におけるウォータマークの発生を防止するようにした洗浄乾燥方法として、
洗浄処理後の基板を純水で満たした内槽に搬入、浸漬し、かつ内槽を収容した外槽(圧力容器)の槽内雰囲気を窒素ガスで置換し、かつ槽内を減圧状態に保ったまま、外槽に窒素ガスを流しながら内槽に純水を供給して基板をオーバーフローリンスし、次いで内槽に接続した受水槽との間の差圧により内槽から受水槽へ排水して基板を水切りした後、続いて外槽内に窒素ガスを供給しつつ真空引きし、併せてランプヒータを点灯して基板を加熱しながら減圧乾燥させるようにしたもの(特許文献1参照)、
(2) また第2の従来技術では、ウォータマークの発生を抑制するようにした洗浄乾燥方法として、
処理用薬液および純水のスプレーにより半導体材料を洗浄する手段と、チャンバー内に他の処理用薬液を充填して前記半導体材料を浸漬させて処理する手段と、チャンバーの中で半導体材料が浸漬された処理用薬液または純水に乾燥用の薬液もしくは蒸気を接触させて界面層で遮断しながら処理用薬液または純水を排出する手段とを備え、先ず順次イソプロピルアルコール蒸気をチャンバー上部より供給しながら、この界面層を保つことのできる速度で下方から純水をドレインする。続いて液体がすべてチャンバー内から排水された後、チャンバー上部より窒素を供給してチャンバー内をパージすることによってイソプロピルアルコール雰囲気を排出する。これにより、気体(外気、雰囲気、大気)と液体(純水)とを完全に分離し乾燥することができ、ウォータマークの発生しない清浄なウェハー表面が得られるようにしたもの(特許文献2参照)、
(3) さらに第3の従来技術として、アンモニアや過酸化水素を含む洗浄液からの排気をエアワッシャーで浄化処理するようにしたもの(特許文献3参照)、などがある。
(1) First, in the first prior art, as a washing and drying method for preventing the generation of watermarks in a multi-tank washing apparatus,
The substrate after the cleaning treatment is carried in and immersed in an inner tank filled with pure water, the atmosphere in the outer tank (pressure vessel) containing the inner tank is replaced with nitrogen gas, and the inside of the tank is kept under reduced pressure. While flowing nitrogen gas through the outer tank, pure water is supplied to the inner tank to overflow rinse the substrate, and then the inner tank is drained from the inner tank to the water receiving tank by the pressure difference between the water tank connected to the inner tank. After draining the substrate, vacuum was drawn while supplying nitrogen gas into the outer tank, and the lamp heater was turned on and dried under reduced pressure while heating the substrate (see Patent Document 1),
(2) In the second prior art, as a washing and drying method for suppressing the generation of watermarks,
A means for cleaning the semiconductor material by spraying a processing chemical and pure water, a means for filling the chamber with another processing chemical and immersing the semiconductor material, and a semiconductor material being immersed in the chamber And a means for discharging the treatment chemical solution or pure water from the upper part of the chamber in order. The pure water is drained from below at such a speed that the interface layer can be maintained. Subsequently, after all the liquid is drained from the chamber, nitrogen gas is supplied from the upper part of the chamber to purge the chamber to discharge the isopropyl alcohol atmosphere. Thereby, gas (outside air, atmosphere, air) and liquid (pure water) and liquid (pure water) can be completely separated and dried, and a clean wafer surface free of watermark is obtained (see Patent Document 2). ),
(3) Further, as a third prior art, there is one in which exhaust from a cleaning liquid containing ammonia or hydrogen peroxide is purified by an air washer (see Patent Document 3).
一般に上述のような洗浄装置は、フッ酸、塩酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素などの人体や周囲の装置に有害な薬液を用いているため、蒸発成分による内部濃度の上昇防止、装置隙間からの外部への漏れ防止のため、大量の内部雰囲気を屋外に排出する。この排気分の補充及び搬送工程での基板へのパーティクル付着防止のため、洗浄室内清浄空気が上部のダウンフローユニットを経由して流入するようになっているが、これは温度が23℃、湿度が40%RH程度の低湿度空気であるため、それが装置内の湿度を下げ、乾燥にいたるまでの槽間搬送途中での被洗浄物の意図せぬ乾燥を生じさせる恐れがある。 In general, cleaning devices such as those described above use chemicals that are harmful to the human body and surrounding devices such as hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, ammonia, and hydrogen peroxide. A large amount of internal atmosphere is discharged outdoors to prevent leakage to the outside. In order to prevent particles from adhering to the substrate during the replenishment of the exhaust gas and the transfer process, clean air in the cleaning chamber flows in via the upper downflow unit. Is a low-humidity air of about 40% RH, which lowers the humidity in the apparatus and may cause unintentional drying of the object to be cleaned during conveyance between tanks until drying.
しかし、上記従来の技術では、その何れにも乾燥にいたる洗浄途中でのウォータマークの発生防止については、何ら配慮がなされていない。 However, none of the above-mentioned conventional techniques give consideration to the prevention of the generation of watermarks during the course of cleaning leading to drying.
したがって、同乾燥にいたる洗浄途中でのウォータマークの発生を防止することはできない問題がある。 Therefore, there is a problem that it is not possible to prevent the generation of a watermark during the cleaning to the same drying.
また、排気は大気へ直接放出できないので、屋外や階下に中和処理装置を設けて処理しており、これらの動力費・設備費が大きなものとなっている。このような費用増に対応するため上述した第3の従来技術では循環型排気処理装置として構成しているが、それは処理装置側の工夫のみでの対応であり、洗浄装置を含む全体の使い方には全く考慮がなされていない。 In addition, since the exhaust cannot be directly released to the atmosphere, it is treated by providing a neutralization treatment apparatus outdoors or downstairs, and these power costs and equipment costs are large. In order to cope with such an increase in cost, the third prior art described above is configured as a circulation type exhaust treatment device, but this is only a contrivance on the treatment device side, and it is used for the entire usage including the cleaning device. Is not considered at all.
本願発明は、このような事情に基いてなされたもので、洗浄室内の洗浄手段周囲の雰囲気を加湿手段で効果的に加湿して、被洗浄物の周辺雰囲気を所定値以上の高湿度に維持することによって、乾燥にいたる洗浄途中でのウォータマークの発生を効果的に防止することができるようにし、また排気動力の低減をも可能とした洗浄装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made based on such circumstances, and the atmosphere around the cleaning means in the cleaning chamber is effectively humidified by the humidifying means to maintain the ambient atmosphere of the object to be cleaned at a high humidity equal to or higher than a predetermined value. Therefore, it is an object of the present invention to provide a cleaning device that can effectively prevent the generation of a watermark during the cleaning leading to drying, and can also reduce the exhaust power. .
本願発明は、上記の目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。 In order to achieve the above object, the present invention is configured with the following problem solving means.
(1) 第1の課題解決手段
この発明の第1の課題解決手段は、洗浄室2A内に洗浄手段4A,4Bを有し、洗浄室2A内に搬入された被洗浄物6A,6Bを洗浄手段4A,4Bで洗浄した後、乾燥させるようにしてなる洗浄装置において、上記洗浄室2A内の洗浄手段4A,4B周辺の雰囲気を加湿する加湿手段13A〜13Fを設け、上記洗浄室2A内の被洗浄物4A,4Bの周辺を該加湿手段13A〜13Fで加湿することにより、被洗浄物6A,6B周辺の雰囲気を所定値以上の高湿度に維持するようにしたことを特徴としている。
(1) First Problem Solving Means The first problem solving means of the present invention has cleaning means 4A and 4B in the
このような構成によると、洗浄室2A内の洗浄手段4A,4B周囲の雰囲気密度が必要な高湿度レベルに加湿されるので、乾燥にいたる洗浄途中の被洗浄物6A,6Bの意図せぬウォータマークの発生をも有効に防止することができるようになる。
According to such a configuration, since the atmosphere density around the cleaning means 4A and 4B in the
(2) 第2の課題解決手段
この発明の第2の課題解決手段は、上記第1の課題解決手段の構成において、加湿手段13A〜13Fは、多孔膜エレメントにより構成されていることを特徴としている。
(2) Second Problem Solving Means The second problem solving means of the present invention is characterized in that, in the configuration of the first problem solving means, the humidifying
このように、加湿手段13A〜13Fとして多孔膜エレメントを用いると、通風方向の制約がなく設置方向が自由であり、また、多段構成にして洗浄装置にあわせた天井設置型、側面設置型、背面設置型などの占有床面積の小さい任意の設置形態を選ぶことができ、場合によっては洗浄装置内の空きスペースにエレメントを分散配置することも可能である。
Thus, when the porous membrane element is used as the humidifying
したがって、排気処理部を含めた最適な使い方を実現することができる。 Therefore, the optimal usage including the exhaust treatment unit can be realized.
また、上記多孔膜エレメント13A〜13Fは、分子レベルで空気を加湿することができるので、水滴を生じさせることなく加湿でき、送風経路に使用される微粒子フィルター等の目詰まりを生じさせる恐れもない。
Further, since the
(3) 第3の課題解決手段
この発明の第3の課題解決手段は、上記第2の課題解決手段の構成において、多孔膜エレメントは、洗浄室2Aへの給気部と洗浄室2A内からの排気部とを結ぶ空気還流路15a,15bに設けられていることを特徴としている。
(3) Third Problem Solving Means According to a third problem solving means of the present invention, in the configuration of the second problem solving means, the porous membrane element is provided from the air supply section to the
このように、多孔膜エレメントを、洗浄室2Aへの給気部と洗浄室2A内からの排気部とを結ぶ空気還流路15a,15bに設けると、環境負荷を考慮して、クローズドタイプの環流型洗浄装置を構成した場合において、効率の良い加湿を行うことができる。
As described above, when the porous membrane element is provided in the
(4) 第4の課題解決手段
この発明の第4の課題解決手段は、上記第2又は第3の課題解決手段の構成において、多孔膜エレメントは、上記洗浄室2Aからの排出空気中の有害物質を除去する有害物質除去手段として構成されており、加湿と同時に洗浄液蒸発成分等排気中に含まれる有害物質の除去を行うようになっていることを特徴としている。
(4) Fourth Problem Solving Means According to a fourth problem solving means of the present invention, in the configuration of the second or third problem solving means, the porous membrane element is harmful in the exhaust air from the
このように構成すれば、多孔膜エレメントの有害物質除去作用により、屋外への排気量を大幅に減らしても、洗浄室内の有害ガス成分の濃度を低く維持することができる。 If comprised in this way, the density | concentration of the harmful | toxic gas component in a washing | cleaning room | chamber interior can be kept low by the harmful substance removal effect | action of a porous membrane element, even if the exhaust_gas | exhaustion amount to the outdoors is reduced significantly.
したがって、洗浄能力を低下させることなく、有効に外部への排気量を低減することができる。 Therefore, the amount of exhaust to the outside can be effectively reduced without reducing the cleaning ability.
(5) 第5の課題解決手段
この発明の第5の課題解決手段は、上記第2,第3又は第4の課題解決手段の構成において、多孔膜エレメントに水を供給する水供給回路を循環回路構成としてガス回収作用を有する水再生手段20を設け、加湿と同時に洗浄液蒸発成分の回収除去を行うようにしたことを特徴としている。
(5) Fifth Problem Solving Means According to a fifth problem solving means of the present invention, in the configuration of the second, third, or fourth problem solving means, a water supply circuit for supplying water to the porous membrane element is circulated. A water regeneration means 20 having a gas recovery action is provided as a circuit configuration, and the cleaning liquid evaporation component is recovered and removed simultaneously with humidification.
このように構成すれば、水再生手段20の有害ガス回収作用により、加湿および有害ガス回収用の水を繰り返し使用することができる。その結果、高価な純水の使用量を減らすことができるとともに、部分排水量を大きく減らすことができる。 If comprised in this way, the water for humidification and harmful | toxic gas collection | recovery can be repeatedly used by the harmful | toxic gas collection | recovery effect | action of the water reproduction | regeneration means 20. FIG. As a result, the amount of expensive pure water used can be reduced and the amount of partial drainage can be greatly reduced.
以上の結果、本願発明によると、先ず乾燥にいたる洗浄途中での意図せぬ乾燥をも有効に防止できるようになり、従来のようなウォータマーク発生の恐れのない信頼性の高い洗浄装置を提供することができるようになる。 As a result of the above, according to the present invention, it is possible to effectively prevent unintentional drying in the middle of cleaning first, and to provide a highly reliable cleaning apparatus that does not cause the occurrence of a watermark as in the prior art. Will be able to.
また、従来のような排気処理のための中和装置が不要となり、排気動力を大幅に低減することができるので、設備を簡略化でき、そのコストを大きく下げることができる。 Further, the conventional neutralization device for the exhaust treatment is not required, and the exhaust power can be greatly reduced. Therefore, the equipment can be simplified and the cost can be greatly reduced.
また、その結果、装置の小型化、設置スペースの狭域化が可能となる。 As a result, the apparatus can be downsized and the installation space can be narrowed.
(最良の実施の形態1)
先ず図1〜図3は、本願発明の最良の実施の形態1に係る洗浄装置の全体および要部の構成を示している。
(Best Embodiment 1)
First, FIGS. 1 to 3 show the entire cleaning device and the configuration of the main part according to the
この最良の実施の形態1の構成の場合、例えば被洗浄物の一例として、シリコンウエハー等の半導体デバイス6A,6B・・・が選択されており、所定の洗浄空間2を有する洗浄装置1は、同半導体デバイス6A,6B・・・の製造ラインの基板処理工程に対応して設置されている。また、この洗浄装置1は後述する有害物質除去ユニット12と共に半導体製造施設のクリーンルーム内に設けられている。
In the case of the configuration of the
そして、その洗浄空間2内には被洗浄物である半導体デバイス6A,6B・・・の洗浄手段として、薬液槽4A,4B(複数でも単数でもよい)を備え、該薬液槽4A,4B内の薬液5,5中に被洗浄物である半導体デバイス6A,6B・・・を浸漬することによって洗浄するウェット洗浄方式が採用されている。そして、薬液5,5としては、例えばフッ酸、塩酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素などが採用されている。
The cleaning
また洗浄装置1の洗浄空間2の上方部には、上方側から下方側に向けて空気流を吹き付ける耐食性の高い送風機8A,8Bと該送風機8A,8Bから下方に向けて吹き出される空気中の微細な汚染物質を除去する微粒子フィルター9A,9Bよりなるダウンフローユニット7が仕切壁10を介して設けられている。微粒子フィルター9A,9Bは、微粒子フィルターとして有効な例えば耐食性のある所定のPTFE製のものによって形成されている。
Further, in the upper part of the cleaning
また、同洗浄空間2の下方には、パンチングプレートその他の通風性の良好な仕切壁11が設けられ、この仕切壁11を介して、上述の薬液槽4A,4Bが図示のようにダウンフローユニット7の送風機8A,8Bの直下方に対応するようにして設置されている。そして、該下方側の仕切壁11と上記ダウンフローユニット7側の仕切壁10との間が、洗浄室2Aに形成されている。
Further, a
また、上記洗浄空間2の下方側の仕切壁11と洗浄装置1の底面との間には、排気室2Bが形成されている。そして、該排気室2Bと上記ダウンフローユニット7内の後述する給気室3との間を装置本体の外側で連通させる空気環流流路(後述)には、上記ダウンフローされている洗浄室2A内の空気中の有害物質を除去回収する有害物質除去ユニット12が設けられている。
An
この有害物質除去ユニット12は、例えば図2に示されるように、縦長の閉鎖空間をもつ筐体12a内に、有害物質除去部、循環ファン部14、水循環部12bを各々配置して構成されている。そして、上記筐体12aの下端部には、上記排気室2Bからの排気導入路15aが、また上端部には上記給気室3への排気導出路15bが、それぞれ接続(連通)されている。
For example, as shown in FIG. 2, the harmful
すなわち、この最良の実施の形態1の構成においては、上記有害物質除去部を、気体の透過を許容し、水の透過を阻止する性状をもつ多孔膜を用いて構成している。具体的には、多孔膜で構成された扁平筒状の扁平筒状素子(又はチューブ状素子)を所定の間隔で積層(又は配設)してなる枠状の多孔膜エレメント13A〜13Fを所定枚数積層し、該各扁平筒状素子内の空間を水流路(図示省略)とし、該各扁平筒状素子間の対向空間及び各多孔膜エレメント13A〜13F間の対向空間をそれぞれ空気流路(図示省略)とするとともに、各多孔膜エレメント13A〜13Fの側部に水循環部12bを配置して構成されている。なお、上記空気流路は上記筐体12aの内部空間(すなわち、汚染空気の流路)に連通し、上記水流路は上記水循環部12bに連通している。
That is, in the configuration of the
そして、上記筐体12aの排気導入路15aから導入される有害物質(ガス成分)を含んだ汚染空気を上記空気流路に順次流す一方、上記水流路に上記水循環部12b側から水を流すと、上記汚染空気が上記空気流路内を流れる間に該汚染空気に含まれている有害物質が、上記多孔膜を上記空気流路側から上記水流路側へ透過し、該水流路内を流れる水に溶解され、これによって、汚染空気の清浄化が図られる。したがって、上記多孔膜エレメント13A〜13Fよりなる有害物質除去部を通過して上記筐体12aの上記排気導出路15bから導出される空気は有害物質濃度の極めて低い比較的清浄な空気となる。
Then, when contaminated air containing harmful substances (gas components) introduced from the
なお、上記水循環部12bには、純水供給路16aと排水路16bが接続されており、該純水供給路16aから上記水循環部12bに流入する清浄な純水は、該水循環部12bを流通する間に有害物質を溶解し、汚染水として上記排水路16bから外部へ排出される。
Note that a pure
このように、上記有害物質除去ユニット12の有害物質除去部を多孔膜の透過作用を利用した構成にすれば、該有害物質除去部に供給される汚染空気と水は共に閉鎖された流路内を流れることから、上記有害物質除去ユニット12の配置形態が重力の方向によって制約されることがなくなる。このため、例えば図2に示すように、上記有害物質除去ユニット12を垂直配置(すなわち、上記各多孔膜エレメント13A〜13Fが垂直方向に積層された配置構造)としたり、または図3に示すように水平配置(すなわち、上記各多孔膜エレメント13A〜13Fが水平方向に積層された配置構造)とするなど、該有害物質除去ユニット12の設置形体を必要に応じて任意の方向に設定することができる。
As described above, if the harmful substance removing unit of the harmful
また、多段構成にして洗浄装置1にあわせた天井設置型、側面設置型、背面設置型などの占有床面積の小さい任意の設置形態を選ぶことができ、場合によっては洗浄装置1内の空きスペースに多孔膜エレメント13A〜13Fを分散配置することも可能である。
In addition, it is possible to select an arbitrary installation form having a small occupied floor area such as a ceiling installation type, a side installation type, and a rear installation type according to the
したがって、排気処理部を含めた最適な使い方を実現することができる。
Therefore, the optimal usage including the exhaust treatment unit can be realized.
なお、この場合の上記多孔膜の材質としては、例えばポリテトラフロロエチレン(PTFE)が好ましい。また、その他にポリエチレン、ポリプロピレン等の疎水性多孔質膜も使用することができる。 In addition, as a material of the said porous film in this case, polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable, for example. In addition, hydrophobic porous membranes such as polyethylene and polypropylene can also be used.
そして、以上のような半導体デバイス等洗浄装置において、上記半導体デバイス6A,6B・・・の洗浄処理を行なう場合、上記ダウンフロー構造の上記送風機8A,8Bを運転し、上記給気室3側の空気を上記洗浄室2A内の上記薬液槽4A,4B方向側に向けてダウンフロー気流として吹き出させるが、この場合、同吹出空気を上記微粒子フィルター9A,9Bに通すことで、吸入空気中に混入している汚染微粒子が上記微粒子フィルター9A,9Bにおいて捕集除去され、微粒子が混入していない清浄な空気がダウンフロー気流として上記薬液槽4A,4B側へ吹き出される。
When the
この時、上記有害物質除去ユニット12も併せて運転され、上述のように多孔膜エレメント13A〜13Fで有害物質の大部分が除去されて循環ファン14から吹き出される清浄な空気は、還流空気として上記排気導出路16bを介して上記ダウンフローユニット7の給気室3に導入される(略外部への排気分に対応)。一方、ダウンフローユニット7の天板部に設けられている上記給気口7aからは、洗浄室2A外の所定量の新気がプレフィルター7bを通って上記給気室3側に給気として一部導入される。そして、この還流空気と外部からの給気は、上記給気室3に導入された後に混合され、ダウンフロー用の空気として上記送風機8A,8Bに供給されて下方側洗浄室2A内に吹き出される。
At this time, the harmful
一方、上記洗浄室2A内においては、上記薬液槽4A,4B内の薬液5,5に半導体デバイス6A,6B・・・を浸漬させて所要の洗浄処理が行なわれるが、この際、上記薬液5,5から蒸発した有害物質が、上記ダウンフロー気流中に混入し、有害物質を高濃度に含む汚染空気が生成される。この高ガス濃度の汚染空気(破線の矢印参照)は、上記下方側の仕切板11の多数の通孔を通って上記洗浄室2A側から上記排気室2B側へ流入する。
On the other hand, in the
そして、同汚染空気の一部は、排気室2B下方の分岐排出路17からそのまま外部排出路18へ排出される。もちろん、この外部へ排出された汚染空気は、図示しない適正な中和処理手段によって有害物質が除去され、清浄な空気として大気に放出される。
A part of the contaminated air is discharged from the
これに対して、上記排気室2B内に導入された汚染空気の大部分は、上記のように同排気室2Bから上記有害物質除去ユニット12側に導入される。そして、有害物質除去ユニット12側に導入された汚染空気は、上記有害物質除去部の各多孔膜エレメント13A〜13Fを通過することで、それに含まれた有害物質が該有害物質除去部の多孔膜エレメント13A〜13F間を流れる水側に溶解除去され、有害物質濃度の極めて低い清浄な空気に浄化された上で、上記循環ファン14により排気導出路15bを介して上記ダウンフローユニット7の給気室3側に還流空気として還流される。そして、この還流空気が上記給気口7aからのプレフィルタを介して供給される7b給気と混合されて、再度上記洗浄室2A内の薬液槽4A,4B周囲へダウンフロー気流として吹出される。
On the other hand, most of the contaminated air introduced into the exhaust chamber 2B is introduced from the exhaust chamber 2B to the harmful
この場合、上記給気口7aからの給気量と上記分岐排出路17から外部排出路18への排気量との関係は、外部への排出量が僅かに給気量を上回るように設定されており、このような設定によって上記洗浄室2A内の内圧が常時負圧側に維持され、有害物質を含んだ汚染空気が洗浄室2A内へ漏洩するのを防止するようにしている。
In this case, the relationship between the air supply amount from the
ところで、上記有害物質除去ユニット12の有害物質除去部を構成している多孔膜エレメント13A〜13Fは、上記のように膜面に接触して流れる水側に排気中に含まれている汚染ガス等の有害物質を溶解させて除去すると同時に逆に空気側に水分子を移動させて通過する空気を分子レベルで加湿する作用を果たし、給気室3を介して洗浄室2A内に供給される低ガス濃度の循環空気を所定値以上の高湿度状態(高水分子状態)のものとするようにもなっている。
By the way, the
すなわち、以上のように、洗浄用の薬液として、フッ酸、塩酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素などを用いた場合、蒸発成分による内部濃度の上昇防止、装置各部の隙間からの外部への漏れ防止のために、ダウンフローユニット7を用いて大量の内部雰囲気を循環させなければならない。
That is, as described above, when hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, ammonia, hydrogen peroxide, etc. are used as cleaning chemicals, the internal concentration is prevented from increasing due to evaporating components, and leakage from the gaps in each part of the device to the outside. In order to prevent this, a large amount of internal atmosphere must be circulated using the
ところが、このダウンフロー空気は、例えば温度が23℃、湿度が40%RH程度の低湿度空気であるために、必然的に上記洗浄室2A内の湿度をも下げ、図1に示すような槽間搬送途中での半導体デバイス6A,6B・・・に意図せぬ乾燥を生じさせる恐れがある。
However, since this downflow air is, for example, a low-humidity air having a temperature of 23 ° C. and a humidity of about 40% RH, the humidity in the
その結果、そのままでは、同乾燥にいたる槽間搬送途中でウォータマークが発生する恐れがある(もちろん、乾燥工程に搬送することなく、洗浄室内で洗浄した後、被洗浄物を動かさずに当該洗浄内に乾燥空気を流して乾燥する場合も同様である)。 As a result, there is a risk that a watermark may occur during transport between the tanks leading to the same drying (of course, after cleaning in the cleaning chamber without transporting to the drying process, the object to be cleaned is not moved. The same applies to the case of drying with flowing dry air inside).
しかし、この実施の形態では、上述のように有害物質除去ユニット12側の有害物質除去手段が、洗浄室2A内に還流される空気(つまりは、洗浄室2A内の薬液槽4A,4B周囲の雰囲気)を分子レベルで有効に加湿する多孔膜エレメント13A〜13Fにより構成されている。そして、それにより上述の循環空気を効果的に加湿して、洗浄途中の半導体デバイス6A,6B・・・搬送経路(槽間搬送経路)の周辺雰囲気を、例えば図1に示すように所定値以上の高湿度状態に維持するようになっている。
However, in this embodiment, as described above, the harmful substance removing means on the harmful
したがって、洗浄室2A内の薬液槽4A,4B周囲の雰囲気湿度がウォータマークを発生させないようにするのに必要な高湿度レベルに加湿されるので、乾燥にいたる洗浄途中の槽間搬送工程でのウォータマークの発生をも有効に防止することができるようになる。
Therefore, since the atmospheric humidity around the
しかも、上記多孔膜エレメント13A〜13Fは、分子レベルで空気を加湿することができるので、水滴を生じさせることなく加湿でき、微粒子フィルター9A,9Bの目詰まりを生じさせる恐れもない。
Moreover, since the
以上のように、この最良の実施の形態1の半導体デバイス等洗浄装置の構成では、洗浄室内に洗浄手段を有し、洗浄室内に搬入された被洗浄物を洗浄手段で洗浄した後、乾燥させるようにしてなる洗浄装置において、上記洗浄室内の洗浄手段周辺の雰囲気を所定の湿度に加湿する加湿手段を設け、上記洗浄室内の被洗浄物の周辺を該加湿手段で効果的に加湿することによって、被洗浄物周辺の雰囲気を所定値以上の高湿度に維持するようにしたことを特徴としている。 As described above, in the configuration of the semiconductor device cleaning apparatus according to the first embodiment, the cleaning unit has the cleaning unit, and the object to be cleaned carried in the cleaning chamber is cleaned by the cleaning unit and then dried. In the cleaning apparatus configured as described above, a humidifying unit that humidifies the atmosphere around the cleaning unit in the cleaning chamber to a predetermined humidity is provided, and the periphery of the object to be cleaned in the cleaning chamber is effectively humidified by the humidifying unit. The atmosphere around the object to be cleaned is maintained at a high humidity of a predetermined value or higher.
このような構成によると、洗浄室内の洗浄手段周囲の雰囲気密度が必要な高湿度レベルに加湿されるので、乾燥にいたる洗浄途中の槽間搬送工程等でのウォータマークの発生をも有効に防止することができるようになる。 According to such a configuration, since the atmosphere density around the cleaning means in the cleaning chamber is humidified to the required high humidity level, it is also possible to effectively prevent the generation of watermarks during the inter-tank transport process during the cleaning process. Will be able to.
しかも、この最良の実施の形態1の構成では、上記加湿手段は、多孔膜エレメントにより構成されていることを特徴としている。
In addition, the configuration of the
このように、加湿手段として多孔膜エレメントを用いると、通風方向の制約がなく設置方向が自由であり、また、多段構成にして洗浄装置にあわせた天井設置型、側面設置型、背面設置型などの占有床面積の小さい任意の設置形態を選ぶことができ、場合によっては洗浄装置内の空きスペースにエレメントを分散配置することも可能である。 In this way, when a porous membrane element is used as a humidifying means, there is no restriction on the direction of ventilation, the installation direction is free, and the ceiling installation type, side installation type, rear installation type, etc. according to the cleaning device in a multi-stage configuration etc. It is possible to select an arbitrary installation form having a small occupied floor area. In some cases, it is also possible to disperse the elements in an empty space in the cleaning apparatus.
したがって、排気処理部を含めた最適な使い方を実現することができる。 Therefore, the optimal usage including the exhaust treatment unit can be realized.
しかも、上記多孔膜エレメントは、分子レベルで空気を加湿することができるので、水滴を生じさせることなく加湿でき、送風経路に使用される微粒子フィルター等の目詰まりを生じさせる恐れもない。 Moreover, since the porous membrane element can humidify the air at the molecular level, it can be humidified without generating water droplets, and there is no possibility of clogging the particulate filter used in the blowing path.
また、この最良の実施の形態1の構成では、上記多孔膜エレメントは、洗浄室への給気部と洗浄室内からの排気部とを結ぶ空気還流路に設けられていることを特徴としている。
Further, the configuration of the
このように、多孔膜エレメントを、洗浄室への給気部と洗浄室内からの排気部とを結ぶ空気還流路に設けると、環境負荷を考慮して、クローズドタイプの環流型洗浄装置を構成した場合において、効率の良い加湿を行うことができる。 As described above, when the porous membrane element is provided in the air reflux path connecting the air supply unit to the cleaning chamber and the exhaust unit from the cleaning chamber, a closed-type recirculation type cleaning device is configured in consideration of environmental load. In some cases, efficient humidification can be performed.
さらに、この最良の実施の形態1の構成では、上記多孔膜エレメントは上記洗浄室からの排気空気中の有害物質を除去する有害物質除去手段として構成されており、加湿と同時に洗浄液の蒸発成分等排気中に含まれる有害物質の除去をも行うようになっていることを特徴としている。
Furthermore, in the configuration of the
このように構成すれば、多孔膜エレメントの有害物質除去作用により、屋外への排気量を大幅に減らしても、洗浄室内の有害ガス成分の濃度を低く維持することができる。 If comprised in this way, the density | concentration of the harmful | toxic gas component in a washing | cleaning room | chamber interior can be kept low by the harmful substance removal effect | action of a porous membrane element, even if the exhaust_gas | exhaustion amount to the outdoors is reduced significantly.
したがって、洗浄能力を低下させることなく、有効に外部への排気量を低減することができる。 Therefore, the amount of exhaust to the outside can be effectively reduced without reducing the cleaning ability.
以上の結果、同構成によると、先ず乾燥にいたる洗浄途中での意図せぬ乾燥を有効に防止できるようになり、ウォータマーク発生の恐れのない信頼性の高い洗浄装置を提供することができるようになる。 As a result of the above, according to the same configuration, it is possible to effectively prevent unintentional drying in the middle of cleaning leading to drying, and to provide a highly reliable cleaning device that does not cause the occurrence of a watermark. become.
また、従来のような排気処理のための中和装置が不要となり、排気動力を大幅に低減することができるので、設備を簡略化し、コストを大きく低減することができる。 Further, the conventional neutralization device for the exhaust treatment is not required, and the exhaust power can be greatly reduced. Therefore, the equipment can be simplified and the cost can be greatly reduced.
また、その結果、装置の小型化、設置スペースの狭域化が可能となる。 As a result, the apparatus can be downsized and the installation space can be narrowed.
(最良の実施の形態2)
次に図4は、本願発明の最良の実施の形態2に係る洗浄装置の全体的な構成を示している。
(Best Mode 2)
Next, FIG. 4 shows the overall configuration of the cleaning apparatus according to the second embodiment of the present invention.
この実施の形態の構成では、上記最良の実施の形態1の図1の構成において、多孔膜エレメント13A〜13F間の水循環部12bに純水を供給し、また回収する水供給回路部分を殆んど水を排出しない循環回路構成16a〜16b〜16aとし、その水供給側部分(水還流側部分)に純水補給路16c、排水側部分に部分排水路16dをそれぞれ設けて水の循環を可能としたことを特徴としている。
In the configuration of this embodiment, pure water is supplied to the
そして、この場合、同水循環回路16a〜16b〜16a途中の部分排水路16d連通部と純水補給路16c連通部との間には、循環水中に溶解した有害ガス成分を回収除去する水再生手段20が設けられる。
In this case, water regeneration means for recovering and removing harmful gas components dissolved in the circulating water is provided between the
このような構成によると、加湿と同時に循環水中の洗浄液蒸発成分の回収除去を行うことが可能となり、一旦使用した純水を再生しながら無駄なく使用することができるようになる。 According to such a configuration, it becomes possible to collect and remove the cleaning liquid evaporation component in the circulating water simultaneously with the humidification, and it is possible to use the used pure water without waste while regenerating it.
つまり、上記のような水再生手段20を設けると、高価な純水の使用量を減らせるとともに部分排水量をも大きく減らすことができる。 That is, when the water regeneration means 20 as described above is provided, the amount of expensive pure water used can be reduced and the amount of partial drainage can be greatly reduced.
上記有害成分を吸収した水はその中の有害成分イオン濃度が上昇すると除去率が低下するため、濃度がある程度以上にならないように一部を常に新鮮な水に入れ替えているが、上記のように水再生手段20を設けてイオン濃度の上昇を抑えてやれば、純水の入れ替え量そのものを少なくすることができる。 Since the removal rate of the water that has absorbed the harmful components increases as the concentration of harmful component ions increases, a portion of the water is always replaced with fresh water so that the concentration does not exceed a certain level. If the water regeneration means 20 is provided to suppress an increase in ion concentration, the amount of pure water exchange itself can be reduced.
(その他の実施の形態)
なお、上述の各実施の形態では、洗浄対象として例えば半導体デバイスの場合で説明したが、本願発明の洗浄対象は、これに限られるものではなく、その他の各種のマイクロマシンにも適用できることは言うまでもない。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the case where a semiconductor device is used as an object to be cleaned has been described. However, the object to be cleaned according to the present invention is not limited to this and can be applied to other various micromachines. .
1は洗浄装置、2は洗浄装置1内の洗浄空間、2Aは洗浄室、2Bは排気室、3は給気室、4A,4Bは薬液槽、5は薬液、6A,6B・・・は半導体デバイス、7はダウンフローユニット、8A,8Bは送風機、9A,9Bは微粒子フィルター、10,11は仕切壁、12は有害物除去ユニット、13A〜13Fは多孔膜エレメント、14は循環ファン、15aは排気導入路、15bは排気導出路、16aは純水循環供給路、16bは純水循環排出路、16cは純水補給路、16は部分排水路である。
1 is a cleaning device, 2 is a cleaning space in the
Claims (5)
The water supply circuit for supplying water to the porous membrane element is provided as a circulation circuit configuration, and a water regeneration means (20) having a gas recovery action is provided to recover and remove the cleaning liquid evaporation component simultaneously with humidification. Item 5. A cleaning device according to item 2, 3 or 4.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012227548A (en) * | 2012-07-26 | 2012-11-15 | Tokyo Electron Ltd | Substrate processing apparatus |
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JP2022538130A (en) * | 2019-07-22 | 2022-08-31 | エス.ワイ. テクノロジー, エンジニアリング アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | Energy-saving ventilation system using process exhaust |
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