JP2825087B2 - 洗浄装置 - Google Patents

洗浄装置

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JP2825087B2 JP8257250A JP25725096A JP2825087B2 JP 2825087 B2 JP2825087 B2 JP 2825087B2 JP 8257250 A JP8257250 A JP 8257250A JP 25725096 A JP25725096 A JP 25725096A JP 2825087 B2 JP2825087 B2 JP 2825087B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板もしく
は液晶基板などを洗浄する洗浄装置に関し、特に一薬液
の蒸発による第1の雰囲気室から他の異なる薬液の蒸発
による第2の雰囲気室に前記被洗浄部材を前記雰囲気を
互に混入させることなく移送するために該被洗浄部材を
浸漬し純水が満たされる分離槽を備える洗浄装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】液晶パネルや半導体装置の製造におい
て、液晶基板や半導体基板表面に付着している粒子によ
る汚染および金属汚染の除去には、通常、酸・アルカリ
薬品を用いた湿式洗浄が行われている。一般的には、粒
子汚染除去を目的としたアルカリ系のAPM(アンモニ
ア水−過酸化水素水混合液)洗浄、金属汚染除去を目的
とした酸系のSPM(硫化水素酸−過酸化水素水混合
液)洗浄あるいはHPM(円貨水素酸−過酸化水素水)
洗浄が用いられている。これらの洗浄液は数十℃から百
数十℃に昇温するため、酸・アルカリの蒸気が発生す
る。アルカリ系の洗浄槽上およびその周辺はアルカリ雰
囲気になり、酸系の洗浄槽上およびその周辺は酸雰囲気
になる。アルカリ系・酸系の洗浄を1つの装置内で行う
ことが多いため、雰囲気の分離を目的として分離槽を設
けてある。ここでは、半導体基板の洗浄について説明す
る。
【0003】図4は従来の一例における洗浄装置の構成
の一部を示す図である。従来、この種の洗浄装置は、図
4に示すように、アルカリ液槽7が置かれアルカリ雰囲
気となる第1室9から酸液槽8が置かれ酸雰囲気となる
第2室10へのウェハキャリア11を移動させるため
に、純水が常にオーバーフローされるとともにウェハキ
ャリア11が潜り移動する分離槽5と、分離槽5の液面
まで伸び第1室9と第2室10とを仕切り互に雰囲気が
混入しないようにする仕切板4とが備えられている。
【0004】この洗浄装置において、アルカリ雰囲気の
第1室9から酸雰囲気の第2室10へウェハキャリアを
移動させる際は、まず、アルカリ雰囲気中の搬送用ロボ
ット1aを用いてウェハキャリア2を分離槽5内の受け
皿12に置く。次に、受け皿12が紙面に対して右側へ
移動することでウェハキャリア2が酸雰囲気の第2室へ
移動し、そして、ウェハキャリア11は酸雰囲気の搬送
用ロボット1bを用いて酸雰囲気内の酸液槽8上へ搬送
される。
【0005】また、この洗浄装置には、上述した酸とア
ルカリ雰囲気の分離だけでなく、酸とIPA蒸気などの
アルコール雰囲気もしくはアルカリとIPA蒸気などの
アルコール雰囲気の分離に関しても同様に分離槽および
仕切板が設けらている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の洗浄装
置では、アルカリおよび酸の雰囲気室に跨がってそれぞ
れウェハキャリアが挿入されるスペースを確保する必要
があるため、分離槽の横幅がウェハキャリアの2つ分必
要となる。つまり槽の容積が一つのウェハキャリアが浸
漬される水洗槽の2倍あるため、純水の供給量が2倍必
要となる。
【0007】近年、半導体基板(以下ウェハと記す)の
口径が益々大きくなり、直径150から200mmとな
り、それに伴ないウェハキャリアが大きくなる。その結
果、分離槽の純水の使用量が増加し運用コストが上昇す
る。さらに、ウェハ直径300mm以上になると純水の
使用量が膨大な量になり深刻な問題になる。例えば、ウ
ェハ直径が200mmから300mmに大口径化するこ
とによって、分離槽の容積は2倍以上になるため、純水
使用量の増大や装置も大型化する。この他にも、分離槽
内のウェハキャリアを移動させる際、比抵抗の大きい純
水とウェハ間の摩擦で静電気が発生し、ウェハが帯電
し、ウェハに形成される機能素子を破壊させるなどの問
題が発生する。
【0008】従って、本発明の目的は、純水の使用量を
節減し、ウェハを帯電させることなく洗浄できかつより
小型な洗浄装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、一薬液
の蒸発による第1の雰囲気室から他の異なる薬液の蒸発
による第2の雰囲気室に被洗浄部材を積載するキャリア
部材を前記雰囲気を互に混入させることなく移送するた
めに該キャリア部材を浸漬し純水が満たされる分離槽を
備える洗浄装置において、前記キャリア部材の一つが収
納できる容積をもつ前記分離槽と、前記第1の雰囲気室
と前記第2の雰囲気室とを仕切るとともに下端を前記分
離槽の液面に接触しながら前記分離槽の該移送方向の両
端間を移動する仕切板とを備える洗浄装置である。ま
た、前記移送方向に対して垂直方向における前記分離槽
の両側壁に純水を噴射する洗浄シャワーを備えることが
望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0011】図1(a)および(b)は本発明の一実施
の形態における洗浄装置の構成を説明するための図であ
る。この洗浄装置は、図1に示すように、アルカリ液槽
7と酸液槽との間に配置されるとともにウェハの複数枚
を積載するウェハキャリア11の一個が純水に浸漬され
る容積をもちかつ純水をオーバーフローする程度に蓄え
る分離槽3と、分離槽3の液面と一端を接触し第1室9
の雰囲気と第2室10の雰囲気が混入しないように遮断
するとともに分離槽3の開口の両側端間を移動し得る仕
切板1とを備えている。
【0012】また、仕切板1を移動させるための移動機
構2が設けられている。この移動機構2は、エアーシリ
ンダあるいは油圧シリンダなどによって駆動され、さら
に、ゴミが室内に落ち込まないように、室内に露呈する
可動部は伸縮可能な蛇腹式カバーで覆われている。一
方、分離槽3内には受皿12のみ底部に固定されウェハ
キャリア11を安定して載置する構造を有している。こ
のため、従来、パーティクル発生の要因ともなる受皿1
2の移動機構を省くことができた。
【0013】次に、この洗浄装置における第1室9から
第2室10にウェハキャリア11を移送する動作を説明
する。まず、図1(a)に示すように、アルカリ液槽7
でアルカリ系の洗浄を終えたウェハキャリア11は、搬
送用ロボット6aにより分離槽3上に搬送され、搬送用
ロボット6aが下降しウェハキャリア11を純水に浸漬
させるとともに分離槽3内の受皿12に載置する。
【0014】しかる後、搬送用ロボット6aはアルカリ
液槽7側に退避し、図1(b)に示すように、移動機構
2により仕切板1が矢印の方向に一端を液面に接触しな
がら移動し仕切板1の一端は分離槽3の内壁に当接し停
止する。このことにより、分離槽3の雰囲気はアルカリ
雰囲気から酸雰囲気に変えられる。次に、搬送用ロボッ
ト6bが分離槽3上に移動し、下降して分離槽3内のウ
ェハキャリア11を掴み持ち上げる。そして、ウェハキ
ャリア11は搬送用ロボット6bにより次の酸液槽8上
に送られる。移動させる際、仕切板4を図2の左側へ移
動することで分離槽1上が酸雰囲気となる。これによっ
て酸雰囲気搬送用ロボット5bを用いてウェハキャリア
2を酸雰囲気内の各洗浄槽へ搬送することが可能とな
る。分離槽上の側壁は異なる雰囲気が交互に接触するこ
とから、側壁を洗浄するためのシャワー6等を設けると
良い。シャワーにて洗浄した純水は分離槽内部に混入し
ないように分離槽の前後に設けたドレイン部7から排水
する。
【0015】なお、この洗浄装置の酸系洗浄の後段に配
置されるIPA洗浄および乾燥を行う洗浄工程浄につい
ても同じように分離槽と移動仕切板を設けることが出来
る。その場合は、酸・IPA蒸気雰囲気室との間に設け
る分離槽と、異なる雰囲気を遮断するための可動式仕切
板を設ければ良い。上述した可動式の仕切板の動作は、
前述の実施例と基本的には同じであるが、ウェハキャリ
アをIPA雰囲気に取り出すときのみ仕切板を酸雰囲気
側つまり左側に移動するようにする。その他の場合で、
アルカリ洗浄の次にIPA乾燥を行う構成の洗浄装置に
ついても同じように配置し、仕切板を同じように動作さ
せれば良い。
【0016】図2は図1の洗浄装置の変形例を説明する
ために洗浄装置の一部を破断し抽出して示す斜視図であ
る。上述した実施の形態における洗浄装置では、分離槽
1の両側の内壁14は、移動する仕切板1によって異な
る雰囲気に交互に接触することから、内壁14は酸およ
びアルカリ液が交互に付着し再蒸発し、分離槽1上の雰
囲気が酸とアルカリが混った雰囲気になる恐れがある。
そこで、この洗浄装置では、この内壁に付着する酸ある
いはアルカリ物質を洗い流すために、純水を内壁14に
噴射する洗浄シャワー13を設けている。また、内壁1
4を洗い流した純水が分離槽1内部に混入しないよう
に、底部をやや傾斜をもたせ最も低いところにドレイン
15を設け、装置外に排出している。
【0017】図3は従来の装置と本発明の装置を用いた
場合における分離槽の1槽当たりの純水使用量を比較す
るグラフである。上述したように、本発明のように分離
槽を小型にしたため、従来、約20〜30t/日相当の
純水を消費していたのに対し、本発明では、約半分の1
0〜15t/日に削減できる。具体的には、本発明の分
離槽の1槽当たりの1日の純水使用量は、従来装置の分
離層で20〜30m3 であったものが、約半分の10〜
15m3 に削減できる。
【0018】また、従来、分離槽内でウェハキャリアを
移動していたものが、ウェハキャリアの移動が無くな
り、そのためウェハと純水間に摩擦がなくなり、それに
よるウェハの帯電の問題を解消することができた。ちな
みに、数枚のウェハを洗浄し機能素子の動作を調べたと
ころ、ウェハに形成されるMOSトランジスタの破壊は
皆無であった。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、分離槽の
容積を一個のウェハキャリアが収納できる大きさにし、
分離槽上の雰囲気を切換えるために洗浄室内を移動し異
なった二種類の雰囲気を遮断する仕切板を設け、ウェハ
キャリアを分離槽内に移動させることなく、ウェハキャ
リアを異なる雰囲気室に移動させることができることに
よって、分離槽の横幅を従来の半分にし容積を半分にす
ることが出来、これに伴ない分離槽に供給する純水の量
を半分にし運用コストを低減できるという効果がある。
しかも、装置全体も小型化することが出来た。また、ウ
ェハが純水中を移動しないため、ウェハの帯電を解消で
きウェハに形成される機能素子の破壊を低減できるとい
う効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における洗浄装置の構成
を説明するための図である。
【図2】図1の洗浄装置の変形例を説明するために洗浄
装置の一部を破断し抽出して示す斜視図である。
【図3】従来の装置と本発明の装置を用いた場合におけ
る分離槽の1槽当たりの純水使用量を比較するグラフで
ある。
【図4】従来の一例における洗浄装置の構成の一部を示
す図である。
【符号の説明】
1,4 仕切板 2 移動機構 3,5 分離槽 6a,6b 搬送用ロボット 7 アルカリ液槽 8 酸液槽 9 第1室 10 第2室 11 ウェハキャリア 12 受皿 13 洗浄シャワー 14 内壁 15 ドレイン

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一薬液の蒸発による第1の雰囲気室から
    他の異なる薬液の蒸発による第2の雰囲気室に被洗浄部
    材を積載するキャリア部材を前記雰囲気を互に混入させ
    ることなく移送するために該キャリア部材を浸漬し純水
    が満たされる分離槽を備える洗浄装置において、前記キ
    ャリア部材の一つが収納できる容積をもつ前記分離槽
    と、前記第1の雰囲気室と前記第2の雰囲気室とを仕切
    るとともに下端を前記分離槽の液面に接触しながら前記
    分離槽の該移送方向の両端間を移動する仕切板とを備え
    ることを特徴とする洗浄装置。
  2. 【請求項2】 前記移送方向に対して垂直方向における
    前記分離槽の両側壁に純水を噴射する洗浄シャワーを備
    えることを特徴とする請求項1記載の洗浄装置。
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