JP2014038959A - スピンテーブルを用いた洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、スピンテーブル5と、第1洗浄機構7と、第2洗浄機構8とを備えている。スピンテーブル5は、ウェハWが設置される設置面5aを有し、周方向に回転可能とされている。第1洗浄機構7は、スピンテーブル5上に対向して取り付けられ、スピンテーブル5の一側縁に第1洗浄液を送る。第2洗浄機構8は、スピンテーブル5上に対向させて取り付けられ、第1洗浄機構7とは異なるスピンテーブル5の一側縁に第2洗浄物を送る。スピンテーブル5を回転させて、第1洗浄ポイントから第2洗浄ポイントにウェハWを移動することにより、第1および第2洗浄機構6,7のそれぞれでウェハWを洗浄でき、スピンテーブル5の高速回転にてウェハWを公転させスピンドライできる。
【選択図】図2
Description
本発明の一実施形態に係る洗浄装置であるウェハ洗浄機1は、図1に示すように、予め規格された大きさの筐体2内に収容されたミニマルファブ(minimal fabrication)構想に基づくミニマル洗浄装置である。ここで、このミニマルファブ構想とは、多品種少量という半導体製造市場に最適なもので、省資源・省エネルギ・省投資・高性能な多様なファブに対応でき、例えば特開2012−54414号公報に記載の生産をミニマル化させるミニマル生産システムを実現させるものである。
次いで、洗浄ユニット3は、筐体2内の前室2dの後側上部のウェハ処理室2f内に収容されている。そして、この洗浄ユニット3にて洗浄するウェハWは、所定の大きさ、例えば直径12.5mm(ハーフインチサイズ)の円形状の表面を有する円盤状に形成されている。そして、このウェハWには、予め所定のパターンが形成され洗浄前の状態とされている。なお、このウェハWとしては、フォトレジスト膜が除去されたベアシリコンウェハ等であっても用いることができる。さらに、洗浄ユニット3は、図2および図3に示すように、略円盤状のスピンテーブル5と、このスピンテーブル5に設けられたウェハ授受機構6と、スピンテーブル5上の所定位置に搬送されてくるウェハWを洗浄するための複数、例えば2つの第1洗浄機構7および第2洗浄機構8とを備えている。
スピンテーブル5は、このスピンテーブル5上に設置されるウェハWを公転式スピン洗浄するためのものであって、平坦な平面視円形状の設置面5aを有する略円盤状の設置部としてのテーブル部5bと、このテーブル部5bの下面中央から下方に向けて突出した円柱状の回転軸部5cとで構成されている。そして、この回転軸部5cの下端側には、この回転軸部5cを介してテーブル部5bを周方向に回転(スピン)可能とさせる駆動手段としてのサーボモータ9が取り付けられている。なお、このサーボモータ9は、回転軸部5cを回転駆動可能な、例えばACモータ、ステッピングモータ等の駆動手段とすることもできる。
一方、洗浄ユニット3は、チャンバ10内に収容されている。そして、このチャンバ10の底面部10aの中心位置には、スピンテーブル5の回転軸部5cが回転可能に挿通される軸挿通凹部10bが設けられており、この軸挿通凹部10bに挿通された回転軸部5cの下端側にサーボモータ9が取り付けられている。そして、このチャンバ10の底面部10aには、スピンテーブル5に取り付けられるウェハ授受機構6を昇降移動させる略円柱状のシリンダ軸10cが上下方向に沿って挿通される軸挿通孔10dが設けられている。ここで、この軸挿通孔10dは、図3(a)および図3(b)に示すように、チャンバ10の底面部10aのうちの前室2d寄りの幅方向の中間位置、すなわちこの前室2dから搬送されているウェハWを授受する位置に設けられている。
ウェハ授受機構6は、図2、図3(a)および図3(b)に示すように、スピンテーブル5の設置凹部5dに取り付けられている。よって、このウェハ授受機構6は、スピンテーブル5の設置面5aの中心から径方向に所定距離離れた位置、すなわちこの設置面5aの一側縁に設けられている。さらに、ウェハ授受機構6は、スピンテーブル5の設置凹部5d内に昇降可能に収容されたステージ部6aと、この設置凹部5dの開口縁に設けられた固定手段としてのチャック部6bとで構成されている。そして、ウェハ授受機構6は、このステージ部6aを上昇させた状態でウェハWが設置され、この状態からステージ部6aを下降させることによってチャック部6bにてウェハWが挟持されてチャックされる構成とされている。
第1洗浄機構7は、スピンテーブル5上に対向させてチャンバ10内に収容されており、スピンテーブル5のウェハ授受機構6にチャックされているウェハWへ、例えばオゾン水等の第1洗浄液を送り、このウェハWを洗浄する第1洗浄手段である。具体的に、この第1洗浄機構7は、超音波振動させた少量の液気泡をウェハWへ吹き付ける小液気泡除去型超音波ツールとされている。そして、この第1洗浄機構7は、図4に示すように、超音波ノズル7aを備えており、この超音波ノズル7aの先端部の液吐出口7bから吹き付ける第1洗浄液が、スピンテーブル5上のウェハWに吹き付けできる位置に取り付けられている。
第2洗浄機構8は、第1洗浄機構7と同様に、スピンテーブル5に対向させてチャンバ10内に収容されており、スピンテーブル5のウェハ授受機構6にチャックされているウェハWへ第2洗浄液を送り、このウェハWを洗浄する第2洗浄手段である。具体的に、第2洗浄機構8は、第2洗浄液を超音波振動させてウェハWへ吹き付ける低出力対応の超音波ツールであって、この第2洗浄液を旋回させてウェハWに照射させる、旋回流を利用した超音波照射ツールとされている。そして、第2洗浄機構8は、旋回ノズル8aを備えており、この旋回ノズル8aの先端部の液吐出口8bから吐出される第2洗浄液が、スピンテーブル5上のウェハWに照射できる位置に取り付けられている。
まず、洗浄が必要なウェハWが収容されたミニマルシャトルSを、ウェハ洗浄機1の前室2dのドッキングポート2eに嵌合させて設置する。この状態で、ウェハ洗浄機1の所定位置、例えば操作パネル2c等に表示等されているスタートスイッチ(図示せず)を押す。
この後、図8(a)および図8(b)に示すように、昇降シリンダ10fにてシリンダ軸10cが下降移動され、コイルスプリング6ajの弾性力にて、シリンダ軸10cの押圧面部10eの下降移動に連動して、ステージ部6aの本体部6aaが下降移動していく。この結果、この本体部6aaのテーパ状の操作面6adによるスピンテーブル5の操作片部5hの付勢面5jへの付勢が解除されていく。
次いで、サーボモータ9を駆動させてスピンテーブル5のテーブル部5bを回転させる。このとき、図11に示すように、ウェハ授受機構6にてチャックされているウェハWが、第1洗浄機構7の超音波ノズル7aの液吐出口7bから吐出される第1洗浄液を適切に吹き付けることが可能な第1洗浄ポイントへ移動される。
さらに、第1洗浄機構7によるウェハWの洗浄が完了した後、再度サーボモータ9を駆動させてスピンテーブル5のテーブル部5bを回転させる。このとき、図12に示すように、ウェハ授受機構6にてチャックされているウェハWが、第2洗浄機構8の超音波ノズル8aの液吐出口8bに対向し、この液吐出口8bから吐出される第2洗浄液を適切に吹き付けることが可能な第2洗浄ポイントへ移動される。
さらに、第2洗浄機構8によるウェハWの洗浄が完了した後、サーボモータ9にてスピンテーブル5のテーブル部5bが周方向に高速回転され、このテーブル部5上にチャックされているウェハWが公転されて高速回転され、このウェハWに付着している洗浄液等が吹き飛ばされ、このウェハWがスピンドライされて乾燥される。
そして、このウェハWのスピンドライが完了した後、サーボモータ9を駆動させてスピンテーブル5のテーブル部5bを回転させ、図13に示すように、ウェハ授受機構6にてチャックされているウェハWが、搬送装置4にてウェハ授受機構6のステージ部6a上へ搬送可能な搬送ポイントへ移動される。
上述のように、上記一実施形態のウェハ洗浄機1においては、ウェハ授受機構6にてウェハWをチャックさせた状態で、スピンテーブル5を回転させてウェハWを第1洗浄ポイントに移動させることにより、第1洗浄機構7の液吐出口7bから吐出される第1洗浄液をウェハWに適切に吹き付けることができ、このウェハWを適切に洗浄することができる。また、この第1洗浄機構7によるウェハWの洗浄が完了した後、スピンテーブル6をさらに回転させてウェハWを第2洗浄ポイントへ移動させることにより、第2洗浄機構8の液吐出口8bから吐出される第2洗浄液をウェハWに適切に吹き付けることができ、このウェハWを適切に洗浄することができる。
なお、上記一実施形態においては、スピンテーブル5の設置面5aに設けられたウェハ授受機構6にてチャックしたウェハWを、第1洗浄機構7にて洗浄可能な第1洗浄ポイントに移動させて第1洗浄機構7にて洗浄してから、第2洗浄機構8にて洗浄可能な第2洗浄ポイントに移動させて第2洗浄機構8にて洗浄する構成とした。しかしながら、本発明はこれに限定されることはなく、スピンテーブル5に2つ以上の複数の洗浄機構を設けても良い。そして、これら複数の洗浄機構にて、種々の洗浄液を用いてウェハを洗浄したり、例えば純水等を用いてウェハWをリンスしたりする構成とすることもできる。また、この場合においては、オゾン水とフッ酸とを加えた洗浄液を第1洗浄液として洗浄した後、水酸化カリウムに純水を加えた洗浄液を第2洗浄液として洗浄したりすることもできる。
2 筐体
2a 装置上部
2b 装置下部
2ba 薬液供給タンク
2bb 圧送ポンプ
2c 操作パネル
2d 前室
2e ドッキングポート
2f ウェハ処理室
3 洗浄ユニット
3a 供給部
3b 排出部
4 搬送装置
4a 機体
4b 保持部
4c 伸縮アクチュエータ
5 スピンテーブル
5a 設置面
5b テーブル部
5c 回転軸部
5d 設置凹部
5e 挿通孔
5f バネ収容部
5g コイルスプリング
5h 操作片部
5j 付勢面
5k 操作凹部
5m バネ取付部
5n コイルスプリング
6 ウェハ授受機構
6a ステージ部
6aa 本体部
6ab 授受部
6ac 操作部
6ad 操作面
6ae 係止片部
6af 係止段部
6ag 軸部
6ah 操作面部
6aj バネ固定部
6ak コイルスプリング
6b チャック部
6ba 固定支持部
6bb 連動支持部
6bc ピン状部
6bd 係止凸部
7 第1洗浄機構
7a 超音波ノズル
7b 液吐出口
7c ノズル本体
7d 混合部
7e 供給管部
7f レゾナンス面
7g 円錐面
7h 撹拌部
7j 溝部
7k 土手部
7m 液供給口
8 第2洗浄機構
8a 旋回ノズル
8b 液吐出口
8c ノズル本体
8d 旋回流形成部
8e 供給管部
8f 本体部
8g 周壁部
8h 間隙部
8j レゾナンス面
8k 供給口
9 サーボモータ
10 チャンバ
10a 底面部
10b 挿通凹部
10c シリンダ軸
10d 軸挿通孔
10e 押圧面部
10f 昇降シリンダ
11 超音波振動子
12 超音波振動子
S ミニマルシャトル
W ウェハ
Claims (4)
- 洗浄物で被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、
一側縁に設けられ前記被洗浄物が設置される設置部を有し、周方向に回転可能なスピンテーブルと、
このスピンテーブル上に対向させて取り付けられ、このスピンテーブルの一側縁に前記洗浄物を送る第1洗浄手段と、
前記スピンテーブル上に対向させて取り付けられ、前記第1洗浄手段とは異なる前記スピンテーブルの一側縁に前記洗浄物とは異なる他の洗浄物を送る第2洗浄手段と、を備えた
ことを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1記載の洗浄装置において、
前記スピンテーブルは、前記設置部に設置された被洗浄物を挟持固定する固定手段を有している
ことを特徴とする洗浄装置。 - 請求項2記載の洗浄装置において、
前記設置部は、前記被洗浄物が設置される昇降可能なステージを有し、
前記固定手段は、前記ステージの下降動作に連動して前記被洗浄物を挟持する
ことを特徴とする洗浄装置。 - 請求項2または3記載の洗浄装置において、
前記スピンテーブルは、前記ステージを下降動作させた際に、このステージを水平方向に付勢する付勢手段を有し、
前記固定手段は、前記付勢手段による前記ステージの付勢に連動して前記被洗浄物を挟持する
ことを特徴とする洗浄装置。
Priority Applications (2)
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