JP2733771B2 - 液体による処理装置 - Google Patents
液体による処理装置Info
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- JP2733771B2 JP2733771B2 JP63191227A JP19122788A JP2733771B2 JP 2733771 B2 JP2733771 B2 JP 2733771B2 JP 63191227 A JP63191227 A JP 63191227A JP 19122788 A JP19122788 A JP 19122788A JP 2733771 B2 JP2733771 B2 JP 2733771B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
- Y10S134/902—Semiconductor wafer
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- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Weting (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は、液体による処理装置に関し、例えば、薬液
や水等で被処理物を化学処理若しくは洗浄する、液体に
よる処理装置に関する。
や水等で被処理物を化学処理若しくは洗浄する、液体に
よる処理装置に関する。
ロ．従来技術 従来、半導体ウエハ、ガラス製マスク、レティクル、
コンパクトディスク、レーザディスク等の薄板状の基板
（以下、これを単に「基板」と称する。）を収納治具又
はキャリアに鉛直状態に保持して、薬液や純水等で処理
若しくは洗浄した後、乾燥する工程が実施されている。
コンパクトディスク、レーザディスク等の薄板状の基板
（以下、これを単に「基板」と称する。）を収納治具又
はキャリアに鉛直状態に保持して、薬液や純水等で処理
若しくは洗浄した後、乾燥する工程が実施されている。
基板洗浄工程における従来の乾燥方法として、第12図
及び第13図に示すように、収納治具１の溝２に挿入され
て鉛直状態に仮想線のように収納した基板３を洗浄処理
後、高速回転機にかけ、遠心力を利用して、基板の表面
に付着した水分を除去する方法がある。
及び第13図に示すように、収納治具１の溝２に挿入され
て鉛直状態に仮想線のように収納した基板３を洗浄処理
後、高速回転機にかけ、遠心力を利用して、基板の表面
に付着した水分を除去する方法がある。
しかしながら、この方法の問題点は、基板が高速回転
することによる基板自体の欠けが生じ、回転機の軸受シ
ール部からの発塵等が基板に付着することであり、基板
上に形成されるパターンの欠陥を引き起こす要因となっ
ている。
することによる基板自体の欠けが生じ、回転機の軸受シ
ール部からの発塵等が基板に付着することであり、基板
上に形成されるパターンの欠陥を引き起こす要因となっ
ている。
これらの問題を解決する他の方法として、温熱風の吹
付けによる乾燥、有機溶剤の蒸気を利用する方法、液体
の表面張力を利用する方法等があるが、以下に示すよう
に問題も残されている （１）、温熱風の吹付けによる乾燥後、水滴の蒸発跡が
残る。
付けによる乾燥、有機溶剤の蒸気を利用する方法、液体
の表面張力を利用する方法等があるが、以下に示すよう
に問題も残されている （１）、温熱風の吹付けによる乾燥後、水滴の蒸発跡が
残る。
（２）、有機溶剤の蒸気にさらすことによって水分を除
去する方法は、有機溶剤を多量に必要とするうえに、加
熱して蒸気にするために、常に引火、爆発、火災の危険
性がある。
去する方法は、有機溶剤を多量に必要とするうえに、加
熱して蒸気にするために、常に引火、爆発、火災の危険
性がある。
（３）、純水の表面張力を利用して、基板を純水中より
微速度で引上げることにより水分を基板表面から除去す
る方法が考案されている。この方法では、槽に純水を供
給して槽から溢れ出させながら水洗を行う。然し、この
方法では次のような問題が起こることが、本発明者の検
討の結果判明した。以下にこの問題について詳述する。
微速度で引上げることにより水分を基板表面から除去す
る方法が考案されている。この方法では、槽に純水を供
給して槽から溢れ出させながら水洗を行う。然し、この
方法では次のような問題が起こることが、本発明者の検
討の結果判明した。以下にこの問題について詳述する。
第14図は、上記（３）の方法で、収納治具１に収容さ
れた基板３を槽９中の純水30に浸漬して洗浄を行ってい
る状態を示す断面図である。純水30は、槽９の下方から
供給され、槽９の側壁10の上端から純水30を溢れ出させ
ながら洗浄する。純水30を槽の上部全側壁10上から一様
に溢れ出すようにしないと、後述する問題が起こる。純
水30を溢れ出しを一様にするには、側壁10の上端面が正
確に水平でなければならない。このように高精度に槽９
を製造することは困難である。純水30を大量に供給すれ
ば問題は解決されるのであるが、これでは洗浄コストが
嵩むことになる。ところで、基板３の純水30中への浸漬
及びこれからの引上げに際し、収納治具１を保持する収
納治具搬送用アーム38を上下動させる上下動駆動装置
（図示せず）の摺動部分から塵が発生、また収納治具、
基板そのものに始めから付着していた塵及び純水中に混
入している塵等が、純水30の液面に浮かぶことがある。
このとき、純水30の槽９からの溢流が四方の側壁10上か
ら均一になされていないと、一部で純水30の流動が不活
撥になり、この部分で純水が淀むようになる。
れた基板３を槽９中の純水30に浸漬して洗浄を行ってい
る状態を示す断面図である。純水30は、槽９の下方から
供給され、槽９の側壁10の上端から純水30を溢れ出させ
ながら洗浄する。純水30を槽の上部全側壁10上から一様
に溢れ出すようにしないと、後述する問題が起こる。純
水30を溢れ出しを一様にするには、側壁10の上端面が正
確に水平でなければならない。このように高精度に槽９
を製造することは困難である。純水30を大量に供給すれ
ば問題は解決されるのであるが、これでは洗浄コストが
嵩むことになる。ところで、基板３の純水30中への浸漬
及びこれからの引上げに際し、収納治具１を保持する収
納治具搬送用アーム38を上下動させる上下動駆動装置
（図示せず）の摺動部分から塵が発生、また収納治具、
基板そのものに始めから付着していた塵及び純水中に混
入している塵等が、純水30の液面に浮かぶことがある。
このとき、純水30の槽９からの溢流が四方の側壁10上か
ら均一になされていないと、一部で純水30の流動が不活
撥になり、この部分で純水が淀むようになる。
第15図及び第16図は、純水の流れが不活撥になって淀
んでいる箇所での塵の動きを示す拡大部分断面図であ
る。これらの図では、基板３は１枚だけ図示している
が、実際には例えば25枚が収納治具に収容されている。
んでいる箇所での塵の動きを示す拡大部分断面図であ
る。これらの図では、基板３は１枚だけ図示している
が、実際には例えば25枚が収納治具に収容されている。
第15図は、基板３が下降して純水30中に浸漬されつつ
ある状態を示す。前述したように、例えば上下動駆動装
置で発生した塵が純水30上に落下すると、液面30a上に
浮かんだこの塵8Aは、純水が淀んでいる箇所では槽から
流し出されず、基板３に付着して純水30中に入る。基板
３に付着した儘純水30中に侵入した塵8Bは、純水の上昇
によっても基板３から離れ難い。これは、基板３に接す
る微小な幅の領域では、純水の流れが不活撥であること
による。
ある状態を示す。前述したように、例えば上下動駆動装
置で発生した塵が純水30上に落下すると、液面30a上に
浮かんだこの塵8Aは、純水が淀んでいる箇所では槽から
流し出されず、基板３に付着して純水30中に入る。基板
３に付着した儘純水30中に侵入した塵8Bは、純水の上昇
によっても基板３から離れ難い。これは、基板３に接す
る微小な幅の領域では、純水の流れが不活撥であること
による。
水洗を所定時間行ってから基板３を純水30から引上げ
るときは、第16図に示すように、基板３は塵8Bが付着し
た状態で純水30から引上げられる。更にこのとき、前記
と同様に上下動駆動装置から発した塵が液面30a上に浮
かんでこれが槽外へ流れ出ず、この塵8Aは、基板３を濡
らす純水に誘導されて引上げ時に基板３に付着する。従
って基板３は、前述の塵8Bに加えて引上げ時に付着する
塵8Cによって更に汚染される。
るときは、第16図に示すように、基板３は塵8Bが付着し
た状態で純水30から引上げられる。更にこのとき、前記
と同様に上下動駆動装置から発した塵が液面30a上に浮
かんでこれが槽外へ流れ出ず、この塵8Aは、基板３を濡
らす純水に誘導されて引上げ時に基板３に付着する。従
って基板３は、前述の塵8Bに加えて引上げ時に付着する
塵8Cによって更に汚染される。
塵8B、8Cは、乾燥後も基板３に付着しており、基板の
汚染若しくはこれが後に基板上に形成されるパターンの
欠陥等に繋がることになる。
汚染若しくはこれが後に基板上に形成されるパターンの
欠陥等に繋がることになる。
このような問題は、水洗処理以外にも、薬液による基
板その他の被処理物の化学的処理にあっても同様に起こ
る。
板その他の被処理物の化学的処理にあっても同様に起こ
る。
ハ．発明の目的 本発明は、処理液の溢流を均一にして処理液に淀みが
起こらず、被処理物に塵等の異物が付着せず、処理後の
被処理物が健全となる、液体による処理装置を提供する
ことを目的としている。
起こらず、被処理物に塵等の異物が付着せず、処理後の
被処理物が健全となる、液体による処理装置を提供する
ことを目的としている。
ニ．発明の構成 本発明は、処理液を容器から溢れ出させながらこの容
器中の前記処理液に被処理物を浸漬し、この被処理物に
所定の処理を施す処理装置において、前記処理液の溢流
域にて前記容器の面に対して所定の間隙を隔てて溢流制
御部材が設けられ、前記間隙が毛管作用で前記処理液の
溢流を導くように構成されていることを特徴とする、液
体による処理装置に係る。
器中の前記処理液に被処理物を浸漬し、この被処理物に
所定の処理を施す処理装置において、前記処理液の溢流
域にて前記容器の面に対して所定の間隙を隔てて溢流制
御部材が設けられ、前記間隙が毛管作用で前記処理液の
溢流を導くように構成されていることを特徴とする、液
体による処理装置に係る。
ホ．実施例 以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明の一実施例による半導体ウエハ洗浄
方法を示すものである。
方法を示すものである。
この例によれば、後述の収納治具（キャリア）11に半
導体ウエハ３を収容し、これを洗浄機の槽41中に入れ、
この槽41に温純水16を供給し、槽41の全周より均一にオ
ーバーフローすることにより、水面を常に洗浄な状態に
保つ。こうして洗浄された基板３および収納治具11は一
定時間経過後に、洗浄機上に備えた収納治具搬送用アー
ム38で、二点鎖線の如くに基板３を引上げ、洗浄を終了
する。
導体ウエハ３を収容し、これを洗浄機の槽41中に入れ、
この槽41に温純水16を供給し、槽41の全周より均一にオ
ーバーフローすることにより、水面を常に洗浄な状態に
保つ。こうして洗浄された基板３および収納治具11は一
定時間経過後に、洗浄機上に備えた収納治具搬送用アー
ム38で、二点鎖線の如くに基板３を引上げ、洗浄を終了
する。
純水30は、上流側の管23、エルボ24を経由して、槽41
の底板12を貫通する管23から気泡発生装置21（詳細は第
５図及び第６図によって後に説明する。）に供給され、
４枚の側壁10に囲まれる槽41内に入る。
の底板12を貫通する管23から気泡発生装置21（詳細は第
５図及び第６図によって後に説明する。）に供給され、
４枚の側壁10に囲まれる槽41内に入る。
上記に於いて重要なことは、槽41の四辺を構成する側
壁10の上端に僅かな間隙を隔てて、先端を鋭くしたナイ
フエッジ状の板（以下、ナイフエッジと呼ぶ。）17を設
けていることである。
壁10の上端に僅かな間隙を隔てて、先端を鋭くしたナイ
フエッジ状の板（以下、ナイフエッジと呼ぶ。）17を設
けていることである。
ナイフエッジ17を含む16の領域を第２図に拡大して示
す。側壁10の上端部は山形を呈していて、その外側傾斜
面に対して間隙ｄを隔ててナイフエッジ17が位置する。
ナイフエッジ17はナイフエッジ保持具18に保持され、ナ
イフエッジ保持具18は側壁10の外面に取付けられたブラ
ケット19にボルト20によって固定される。間隙ｄの寸法
はボルト20を調節することによって調整できるようにし
てある。ナイフエッジ17は、第４図に示すように、側壁
10の全幅に亘って設けてあり、槽水の純水の溢流は、側
壁10とナイフエッジ17との間隙の毛管作用（大気圧下で
の吸引作用）によって強制的になされる。従って、側壁
10の上端が完全には水平になっていなくても、純水30
は、第２図に矢印で示すように溢流し、側壁10の上端全
周から均一に溢流し、第15図、第16図で説明したような
純水の淀むことによる問題が起こることはない。即ち、
ナイフエッジ17は溢流を制御する機能を果たす。かくし
て第15図、第16図の塵8Aは、純水の均一な流れに乗って
純水30と共に槽外へ溢流する。また、基板浸漬時（第15
図の状態）には、ナイフエッジ17が存在しなければ、純
水30の液面は表面張力によって第２図中に仮想線で示す
ように、定常状態になる前に一旦上昇して溢流が一時停
止する。然し、ナイフエッジ17を設けることにより、そ
の鋭い先端が表面張力による純水の盛上りを阻止し（表
面張力を破り）、従って溢流が一時停止することがな
い。このようにするには、ナイフエッジの先端が側壁10
の上端よりも若干内側に位置せしめるのが良い。側壁10
の上端と仮想線で示す液面との距離（純水の盛上り）ｈ
は、通常3mm程度である。側壁10の上端とナイフエッジ1
7との間隙ｄは1mm程度とするのが良い。かくすることに
より、毛管作用が働いて純水の溢流が均一になる。ナイ
フエッジ17は特に石英製として良好な結果が得られ、純
水の供給量が少なくても側壁全周から溢流させることが
できた。
す。側壁10の上端部は山形を呈していて、その外側傾斜
面に対して間隙ｄを隔ててナイフエッジ17が位置する。
ナイフエッジ17はナイフエッジ保持具18に保持され、ナ
イフエッジ保持具18は側壁10の外面に取付けられたブラ
ケット19にボルト20によって固定される。間隙ｄの寸法
はボルト20を調節することによって調整できるようにし
てある。ナイフエッジ17は、第４図に示すように、側壁
10の全幅に亘って設けてあり、槽水の純水の溢流は、側
壁10とナイフエッジ17との間隙の毛管作用（大気圧下で
の吸引作用）によって強制的になされる。従って、側壁
10の上端が完全には水平になっていなくても、純水30
は、第２図に矢印で示すように溢流し、側壁10の上端全
周から均一に溢流し、第15図、第16図で説明したような
純水の淀むことによる問題が起こることはない。即ち、
ナイフエッジ17は溢流を制御する機能を果たす。かくし
て第15図、第16図の塵8Aは、純水の均一な流れに乗って
純水30と共に槽外へ溢流する。また、基板浸漬時（第15
図の状態）には、ナイフエッジ17が存在しなければ、純
水30の液面は表面張力によって第２図中に仮想線で示す
ように、定常状態になる前に一旦上昇して溢流が一時停
止する。然し、ナイフエッジ17を設けることにより、そ
の鋭い先端が表面張力による純水の盛上りを阻止し（表
面張力を破り）、従って溢流が一時停止することがな
い。このようにするには、ナイフエッジの先端が側壁10
の上端よりも若干内側に位置せしめるのが良い。側壁10
の上端と仮想線で示す液面との距離（純水の盛上り）ｈ
は、通常3mm程度である。側壁10の上端とナイフエッジ1
7との間隙ｄは1mm程度とするのが良い。かくすることに
より、毛管作用が働いて純水の溢流が均一になる。ナイ
フエッジ17は特に石英製として良好な結果が得られ、純
水の供給量が少なくても側壁全周から溢流させることが
できた。
第５図は第１図の気泡発生装置21の拡大断面図、第６
図は同じく拡大斜視図である。
図は同じく拡大斜視図である。
扁平な箱22の底板中央には管23が純水30を導通可能に
接続し、天井板には貫通孔22aが多数設けられている。
また天井板にはガス（この例では窒素ガス）31を供給す
る細管26が複数（この例では３本）互いに平行にかつ上
面を天井板表面の高さに一致させて取付けられ、細管26
には上方に向けて貫通孔26aが多数設けてある。細管26
は、箱22の外部から貫通するガス供給管25に、Ｔ形継手
（チーズ）28、28及びエルボ29によって接続されてい
る。従って、管23から純水30を、管25から窒素ガス31を
供給すると、純水30は貫通孔22aから槽（第１図の41）
に供給され、窒素ガス31は細管26の貫通孔26aから槽に
供給されて純水30中で気泡となって槽中を上昇する。
接続し、天井板には貫通孔22aが多数設けられている。
また天井板にはガス（この例では窒素ガス）31を供給す
る細管26が複数（この例では３本）互いに平行にかつ上
面を天井板表面の高さに一致させて取付けられ、細管26
には上方に向けて貫通孔26aが多数設けてある。細管26
は、箱22の外部から貫通するガス供給管25に、Ｔ形継手
（チーズ）28、28及びエルボ29によって接続されてい
る。従って、管23から純水30を、管25から窒素ガス31を
供給すると、純水30は貫通孔22aから槽（第１図の41）
に供給され、窒素ガス31は細管26の貫通孔26aから槽に
供給されて純水30中で気泡となって槽中を上昇する。
第３図は窒素ガスを供給している状態での第２図の同
様の拡大部分断面図である。
様の拡大部分断面図である。
純水30は、槽内で上昇し、第２図と同様に側壁10の外
側傾斜面とナイフエッジ17との間隙から溢水する。それ
と共に、窒素ガス31の気泡が純水30中を上昇して純水30
を激しく攪拌（バブリング）し、図示しない基板に接す
る幅狭の領域でも純水の上昇が他の領域と殆ど同様に起
こり、基板に塵等の異物が付着していたとしても、この
異物が基板から離れるようになり、洗浄効果が顕著にな
る。前工程での硫酸のような粘性の大きい液も洗い落と
される。窒素ガス31の気泡は、一部の純水30と共にナイ
フエッジ17を越えて側壁10外へと溢れ出る。
側傾斜面とナイフエッジ17との間隙から溢水する。それ
と共に、窒素ガス31の気泡が純水30中を上昇して純水30
を激しく攪拌（バブリング）し、図示しない基板に接す
る幅狭の領域でも純水の上昇が他の領域と殆ど同様に起
こり、基板に塵等の異物が付着していたとしても、この
異物が基板から離れるようになり、洗浄効果が顕著にな
る。前工程での硫酸のような粘性の大きい液も洗い落と
される。窒素ガス31の気泡は、一部の純水30と共にナイ
フエッジ17を越えて側壁10外へと溢れ出る。
上記バブリングは、基板を下降させて純水中に浸漬す
る過程で行い、浸漬中は間歇的にバブリングする。基板
の純水からの引上げ時にはバブリングを停止し、純水30
を静かに溢水させて塵等の異物が基板に付着しないよう
にする。
る過程で行い、浸漬中は間歇的にバブリングする。基板
の純水からの引上げ時にはバブリングを停止し、純水30
を静かに溢水させて塵等の異物が基板に付着しないよう
にする。
第７図は、水洗装置を構成する各部の関係を示す系統
図である。
図である。
槽41から溢れた純水30は、槽側壁の外周に設けられた
溢水受け41aに一旦溜められ、装置外へ排出される。
溢水受け41aに一旦溜められ、装置外へ排出される。
タンク44中の純水30は、管23、ポンプ44、管23、流量
制御弁45、管23を経由して槽41内に供給される。ポンプ
44と流量制御弁45の間の管23とタンク43との間は、分岐
管46が設けてあって、過剰の純水をタンク43に戻すよう
にしてある。また、ボンベ48中の窒素ガス31は、電磁弁
／電気駆動弁（以下、「電磁弁」と呼ぶ。）49、ガス供
給管25を経由して槽41内に供給される。
制御弁45、管23を経由して槽41内に供給される。ポンプ
44と流量制御弁45の間の管23とタンク43との間は、分岐
管46が設けてあって、過剰の純水をタンク43に戻すよう
にしてある。また、ボンベ48中の窒素ガス31は、電磁弁
／電気駆動弁（以下、「電磁弁」と呼ぶ。）49、ガス供
給管25を経由して槽41内に供給される。
収納治具搬送用アーム38を上下動させる上下軸駆動部
42が作動して収納治具搬送用アーム38が下降を開始する
と、電磁弁制御部50が上下動駆動部42からの信号を受け
て電磁弁49を開き、ボンベ48内の窒素ガス31が槽41に供
給されてバブリングが開始される。基板３の純水中の浸
漬時には、電磁弁制御部50が所定のプログラムに従って
電磁弁49を開閉し、バブリングが間歇的になされる。バ
ブリングを間歇的に行うのは、基板から離れた塵等の異
物を再び基板に付着させずに液面に浮かび上がらせるた
めである。
42が作動して収納治具搬送用アーム38が下降を開始する
と、電磁弁制御部50が上下動駆動部42からの信号を受け
て電磁弁49を開き、ボンベ48内の窒素ガス31が槽41に供
給されてバブリングが開始される。基板３の純水中の浸
漬時には、電磁弁制御部50が所定のプログラムに従って
電磁弁49を開閉し、バブリングが間歇的になされる。バ
ブリングを間歇的に行うのは、基板から離れた塵等の異
物を再び基板に付着させずに液面に浮かび上がらせるた
めである。
基板の水洗が終了し、上下動駆動部42が作用して収納
治具搬送用アーム38が上昇を開始すると、電磁弁制御部
50が上下動駆動部42からの信号を受けて電磁弁49を閉
じ、バブリングが停止すると同時に、流量制御部47が上
記の信号を受けて流量制御弁45を余計に開かせ、純水30
の槽41への供給量を増加させる。これは、基板３と収納
治具11とが純水から引上げられることにより、純水の液
面が低下して純水の溢流が減少乃至停止することを防ぐ
ためである。
治具搬送用アーム38が上昇を開始すると、電磁弁制御部
50が上下動駆動部42からの信号を受けて電磁弁49を閉
じ、バブリングが停止すると同時に、流量制御部47が上
記の信号を受けて流量制御弁45を余計に開かせ、純水30
の槽41への供給量を増加させる。これは、基板３と収納
治具11とが純水から引上げられることにより、純水の液
面が低下して純水の溢流が減少乃至停止することを防ぐ
ためである。
以上の水洗処理が終了すると、図示しない駆動状態に
よって収納治具搬送用アーム38が水平方向に移動し、水
洗済みの基板を収容する収納治具11を、未水洗の基板を
収納する他の収納治具と交換し、再び槽41の上方に戻っ
て引続き次の水洗処理が遂行される。
よって収納治具搬送用アーム38が水平方向に移動し、水
洗済みの基板を収容する収納治具11を、未水洗の基板を
収納する他の収納治具と交換し、再び槽41の上方に戻っ
て引続き次の水洗処理が遂行される。
上記の例は基板の水洗処理についての例であるが、薬
液等による被処理物の化学的処理にあっては、前述のバ
ブリングは、如何なる処理を施すのかによっては必ずし
も行う必要はない。また、被処理物と接する薬液の幅狭
な領域では、前述のように液の上昇が不活撥であるの
で、この領域では薬液の処理能力が低下してしまう。こ
のような場合は、薬液中への被処理物の浸漬中は、前述
のバブリングは、間歇的に行っても良いし、連続して行
っても良い。
液等による被処理物の化学的処理にあっては、前述のバ
ブリングは、如何なる処理を施すのかによっては必ずし
も行う必要はない。また、被処理物と接する薬液の幅狭
な領域では、前述のように液の上昇が不活撥であるの
で、この領域では薬液の処理能力が低下してしまう。こ
のような場合は、薬液中への被処理物の浸漬中は、前述
のバブリングは、間歇的に行っても良いし、連続して行
っても良い。
次に、本例に於いて使用する収納治具11の構造につい
て第８図〜第10図によって説明する。
て第８図〜第10図によって説明する。
収納治具11の溝12の下部にある基板支持部５を断面Ｕ
字形のＵ字溝として形成し、その底面19は第８図に拡大
図示するように逆勾配に傾斜した一対のテーパとなって
おり、また、第８図のIX-IX線に相当する断面図である
第９図に明示するように治具内方に向かって深くなった
急斜面36となっている。これに加えて、第10図に明示す
るように、基板３を挟む如くに一対の突起34、35を溝32
の両側に対称的に設けている。この部分４では、突起3
4、35の間隙Ｃは、基板３の厚みｔより若干広く、突起
の先端で基板に軽く点接触することによって鉛直に保持
している。しかも、上記底面19の中央部に基板３の下部
エッジが一点に当接している。
字形のＵ字溝として形成し、その底面19は第８図に拡大
図示するように逆勾配に傾斜した一対のテーパとなって
おり、また、第８図のIX-IX線に相当する断面図である
第９図に明示するように治具内方に向かって深くなった
急斜面36となっている。これに加えて、第10図に明示す
るように、基板３を挟む如くに一対の突起34、35を溝32
の両側に対称的に設けている。この部分４では、突起3
4、35の間隙Ｃは、基板３の厚みｔより若干広く、突起
の先端で基板に軽く点接触することによって鉛直に保持
している。しかも、上記底面19の中央部に基板３の下部
エッジが一点に当接している。
従って、基板は溝中心位置に常に中立状態で安定して
いるので、溝側面との間隔が一定で広くとれ、底部の点
支持と相まって、流体（液体、気体）の置換効率が一段
と良くなる。即ち、収納治具11の支持部（底部）をＵ型
形状とすることにより、ここに下部エッジが接する基板
３は溝の中心位置の保たれるとともに、点接触で支持さ
れることになる。更に、基板上部の傾斜を完全に防止す
るために、溝両側に突起34、35を設けることによって、
基板を溝の中心位置に安定して保持することができる。
従って、流体の溜りを回避でき、基板は静止したまま
で、効率の良い洗浄が可能になり、半導体の高品質化に
寄与することができる。なお、上記支持部はＶ型の溝で
あってもよい。
いるので、溝側面との間隔が一定で広くとれ、底部の点
支持と相まって、流体（液体、気体）の置換効率が一段
と良くなる。即ち、収納治具11の支持部（底部）をＵ型
形状とすることにより、ここに下部エッジが接する基板
３は溝の中心位置の保たれるとともに、点接触で支持さ
れることになる。更に、基板上部の傾斜を完全に防止す
るために、溝両側に突起34、35を設けることによって、
基板を溝の中心位置に安定して保持することができる。
従って、流体の溜りを回避でき、基板は静止したまま
で、効率の良い洗浄が可能になり、半導体の高品質化に
寄与することができる。なお、上記支持部はＶ型の溝で
あってもよい。
なお、治具11はテフロン等の如き材料で形成されるの
がよい。
がよい。
上記の装置は、上述の洗浄のほか、基板の薬液による
化学的処理（例えばエッチング）及び洗浄後の乾燥にも
適用できる。即ち、写真蝕刻法によるパターニングのエ
ッチング工程、エッチング後の水洗工程及び洗浄後の乾
燥工程を、３台の装置を並べてこれらの処理を連続して
行うことができる。但し、エッチング工程では薬液に接
触する部分には耐蝕性を有する材料を使用する。この工
程では、薬液が淀む箇所ができなく、薬液が各基板に均
等に供給され、均一な処理がなされる。
化学的処理（例えばエッチング）及び洗浄後の乾燥にも
適用できる。即ち、写真蝕刻法によるパターニングのエ
ッチング工程、エッチング後の水洗工程及び洗浄後の乾
燥工程を、３台の装置を並べてこれらの処理を連続して
行うことができる。但し、エッチング工程では薬液に接
触する部分には耐蝕性を有する材料を使用する。この工
程では、薬液が淀む箇所ができなく、薬液が各基板に均
等に供給され、均一な処理がなされる。
乾燥工程では、純水に温純水を使用し、基板引上げは
微速度で行う。これにより、純水の表面張力を利用して
基板３および収納治具11の水分を除去するので、液溜り
も生じない。僅かに残った水分の、基板３と収納治具11
の余熱で短時間の内に蒸発し、乾燥する。
微速度で行う。これにより、純水の表面張力を利用して
基板３および収納治具11の水分を除去するので、液溜り
も生じない。僅かに残った水分の、基板３と収納治具11
の余熱で短時間の内に蒸発し、乾燥する。
この際の処理条件は次の通りである。
温純水の温度:45〜65℃ 基板引上げ速度:2cm/分 基板引上げ終了後から完全乾燥までの所要時間：数秒 上記したように、本例の方法によって、温純水から引
上げるだけで乾燥し、効率の良い基板乾燥が実現でき
る。そして、基板を上昇させるとき、前述したナイフエ
ッジの効果により、水面の置換効率が高められ、水面の
清浄状態が維持でき、基板に塵付着の少ない状態で乾燥
させることができた。
上げるだけで乾燥し、効率の良い基板乾燥が実現でき
る。そして、基板を上昇させるとき、前述したナイフエ
ッジの効果により、水面の置換効率が高められ、水面の
清浄状態が維持でき、基板に塵付着の少ない状態で乾燥
させることができた。
以上のようなエッチング、水洗、乾燥の工程を経て各
処理が終了した基板は、ナイフエッジを設けていない装
置を使用した場合に較べて、塵等の異物の付着数が1/40
〜1/50に減少した。
処理が終了した基板は、ナイフエッジを設けていない装
置を使用した場合に較べて、塵等の異物の付着数が1/40
〜1/50に減少した。
第２図、第３図のナイフエッジ17は、第11図のような
形状のナイフエッジ27とすることができる。第11図で
は、ナイフエッジ保持具、ブラケット、ボルト（第２
図、第３図の18、19、20）は図示省略しているが、ナイ
フエッジ27の形状が異なるほかは、第２図、第３図の例
と異なるところはない。
形状のナイフエッジ27とすることができる。第11図で
は、ナイフエッジ保持具、ブラケット、ボルト（第２
図、第３図の18、19、20）は図示省略しているが、ナイ
フエッジ27の形状が異なるほかは、第２図、第３図の例
と異なるところはない。
ナイフエッジ27の先端は垂直な面27aとしてあり、先
端の面27aは、側壁10の上端よりも充分に内側に位置す
るようにしてある。ナイフエッジ27をこのようにするこ
とにより、ナイフエッジ27の下側傾斜面27b（第２図、
第３図のそれよりも広くなる。）に純水30の液面30aが
接触するので、ナイフエッジ27の水平方向の位置決めの
精度がゆるやかになる。従って、槽の組立てが容易とな
る。前述した純水の表面張力（第２図の仮想線）を破る
のは、先端面27aと下側傾斜面27bとによって形成される
稜27cによってなされる。
端の面27aは、側壁10の上端よりも充分に内側に位置す
るようにしてある。ナイフエッジ27をこのようにするこ
とにより、ナイフエッジ27の下側傾斜面27b（第２図、
第３図のそれよりも広くなる。）に純水30の液面30aが
接触するので、ナイフエッジ27の水平方向の位置決めの
精度がゆるやかになる。従って、槽の組立てが容易とな
る。前述した純水の表面張力（第２図の仮想線）を破る
のは、先端面27aと下側傾斜面27bとによって形成される
稜27cによってなされる。
以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術
的思想に基いて更に変形が可能である。
的思想に基いて更に変形が可能である。
例えば、ナイフエッジ17、27の材料、形状及びその取
付け方法は、他の適宜の材料、形状、取付け方法として
良い。側壁10の上端部の形状もナイフエッジの形状に応
じて適宜であって良い。上述の実施例では、テフロン製
収納治具であったが、他の材質においても同様な効果が
得られる。また、上記において、自動洗浄機内の最終純
水槽に温純水を供給し、専用収納治具および収納治具搬
送ロボットを引上げに利用することによって、専用の乾
燥機を導入しなくても、洗浄槽だけで乾燥を完了させて
しまうことが可能である。更に、本発明はエッチング、
洗浄、乾燥以外の処理にも勿論適用できるし、対象も半
導体ウエハ以外の種々の被処理物の各種処理であっても
よい。
付け方法は、他の適宜の材料、形状、取付け方法として
良い。側壁10の上端部の形状もナイフエッジの形状に応
じて適宜であって良い。上述の実施例では、テフロン製
収納治具であったが、他の材質においても同様な効果が
得られる。また、上記において、自動洗浄機内の最終純
水槽に温純水を供給し、専用収納治具および収納治具搬
送ロボットを引上げに利用することによって、専用の乾
燥機を導入しなくても、洗浄槽だけで乾燥を完了させて
しまうことが可能である。更に、本発明はエッチング、
洗浄、乾燥以外の処理にも勿論適用できるし、対象も半
導体ウエハ以外の種々の被処理物の各種処理であっても
よい。
ヘ．発明の効果 本発明は、処理液の溢流域にて容器の面に対して所定
の間隙を隔てて溢流制御部材が設けられ、上記間隙が毛
管作用で処理液の溢流を導くようにしているので、溢流
が大気圧による毛管の吸引作用で強制的になされる。従
って、処理液が容器周囲の全域に均一に溢流し、処理液
が淀む箇所がなくなる。その結果、塵等の不所望な異物
は容器外に効果的に排出されて被処理物に付着せず、ま
た処理液が被処理物表面に均等に供給され、処理後の被
処理物に品質低下をきたすことがない。
の間隙を隔てて溢流制御部材が設けられ、上記間隙が毛
管作用で処理液の溢流を導くようにしているので、溢流
が大気圧による毛管の吸引作用で強制的になされる。従
って、処理液が容器周囲の全域に均一に溢流し、処理液
が淀む箇所がなくなる。その結果、塵等の不所望な異物
は容器外に効果的に排出されて被処理物に付着せず、ま
た処理液が被処理物表面に均等に供給され、処理後の被
処理物に品質低下をきたすことがない。
第１図〜第11図は本発明の実施例を示すものであって、 第１図は半導体ウエハの洗浄工程を示す断面図、 第２図は第１図の拡大部分断面図、 第３図はバブリング時の第１図の拡大部分断面図、 第４図は槽（洗浄槽）の拡大部分正面図、 第５図は気泡発生装置の断面図、 第６図は気泡発生装置の斜視図、 第７図は洗浄装置全体の系統図、 第８図は半導体ウエハ収納治具の要部断面図、 第９図は第８図のIX-IX線に相当する断面図、 第10図は第８図の一部分の拡大図、 第11図は他の例による洗浄装置の拡大部分断面図 である。 第12図〜第16図は従来例を示すものであって、 第12図は収納治具の斜視図、 第13図は半導体ウエハ収納状態の断面図、 第14図は半導体ウエハ洗浄時の装置断面図、 第15図は純水中への半導体ウエハ浸漬時の塵の挙動を説
明するための概略図、 第16図は純水からの半導体ウエハ引上げ時の塵の挙動を
説明するための概略図 である。 なお、図面に示された符号において、 ３……半導体ウエハ（基板） 8A、8B、8C……塵 10……槽の側壁 11……収納治具 17、27……溢流制御部材（ナイフエッジ） 21……気泡発生装置 30……処理液（純水） 31……窒素ガス 38……収納治具搬送用アーム 41……槽 である。
明するための概略図、 第16図は純水からの半導体ウエハ引上げ時の塵の挙動を
説明するための概略図 である。 なお、図面に示された符号において、 ３……半導体ウエハ（基板） 8A、8B、8C……塵 10……槽の側壁 11……収納治具 17、27……溢流制御部材（ナイフエッジ） 21……気泡発生装置 30……処理液（純水） 31……窒素ガス 38……収納治具搬送用アーム 41……槽 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−106542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−56649（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−78680（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−276247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−222449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−109281（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−117249（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−32438（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−36887（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−21377（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−20135（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭64−5454（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭56−48079（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- 【請求項１】処理液を容器から溢れ出させながらこの容
器中の前記処理液に被処理物を浸漬し、この被処理物に
所定の処理を施す処理装置において、前記処理液の溢流
域にて前記容器の面に対して所定の間隙を隔てて溢流制
御部材が設けられ、前記間隙が毛管作用で前記処理液の
溢流を導くように構成されていることを特徴とする、液
体による処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63191227A JP2733771B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 液体による処理装置 |
| US07/386,838 US4967777A (en) | 1988-07-29 | 1989-07-27 | Apparatus for treating substrates with a liquid |
| US07/560,405 US5071488A (en) | 1988-07-29 | 1990-07-31 | Method for subjecting an object to a liquid treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63191227A JP2733771B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 液体による処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243386A JPH0243386A (ja) | 1990-02-13 |
| JP2733771B2 true JP2733771B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=16271011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63191227A Expired - Fee Related JP2733771B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 液体による処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4967777A (ja) |
| JP (1) | JP2733771B2 (ja) |
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