JP2861900B2

JP2861900B2 - 半導体洗浄装置

Info

Publication number: JP2861900B2
Application number: JP33629095A
Authority: JP
Inventors: 義昭萩原
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 1999-02-24
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: JPH09181029A

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製造にお
いて、薬液処理後の半導体基板（以下、ウェハと称す
る）を水洗等により洗浄するための洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程におけるウェット
エッチングプロセスでは、通常ウェハを複数枚（例えば
２５枚）収納したキャリアごと薬液に浸漬させてエッチ
ング処理を行った後、このキャリアに収納させたままの
状態でウェハの水洗を行っている。従来、この種の水洗
方法としては、図３に示す浸漬水洗方式が用いられてい
た。この浸漬水洗方式は、複数枚のウェハ１を収納した
キャリア２を純水の入った水洗槽１１に浸し、かつ水洗
槽下部の給水口１２より純水を供給してこの純水を上側
周辺部に設けた排水溝１３にオーバフローさせながら水
洗を行っている。この水洗方式では、ウェハ１を収納し
たキャリア２ごと水洗槽１１に浸漬するため、キャリア
に付着した汚染物質が水洗水に拡散されてウェハ１が汚
染されるおそれがある。また、キャリア２に収納された
ウェハ相互の間隔が狭いため、水洗効率が悪く、ウェハ
に付着したゴミが完全にとれなかったり、エッチング液
が完全に除去されないことによる歩留まり低下の原因と
なっていた。

【０００３】このため、近年では図４に示すようなスプ
レーノズルによるシャワー水洗方式が用いられている。
この方式は、ウェハ１を収納したキャリア２を水洗室２
１内に載置した上で、この水洗室２１の上部に固定され
たスプレーノズル２２から純水をキャリア２やウェハ１
に投射させて水洗を行う方式である。しかしながら、単
にスプレーノズル２２が固定されたものでは、キャリア
２が水洗の障害となってウェハ１に水洗水が均一に当た
らず充分な水洗効果が得られないという問題があった。
また、水洗室２１内にウェハ１及びキャリア２をセット
する際のスペースを確保する必要から、スプレーノズル
２２をウェハから離れた水洗室の上部両側位置に設置せ
ざるを得ないため、ウェハ表面に有効に水洗水が投射さ
れ難く、水洗水の水量がいたずらに多くなるという問題
もある。

【０００４】このようなことから、水洗水が有効にウェ
ハに投射されるような工夫がなされており、例えば、特
開昭６０−７２２３４号公報では、ウェハ相互間に並立
ノズルを侵入位置させることで水洗水が各ウェハの表面
に有効に投射されるような技術が提案されている。ま
た、特開昭６３−４７９３６号公報ではスプレーノズル
を可動構造とし、水洗時にノズルを可動させることでウ
ェハの表面に対して有効に水洗水が投射されるような技
術が提案されている。あるいは、スプレーノズルは固定
でもウェハをキャリアと共に可動させることで水洗水の
投射効果を高めている技術もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の技術について検討すると、ウェハ間にノズルを侵入さ
せる技術では、確かに水洗能力は向上するが、ウェハ間
にノズルの侵入可能なスペースを確保しなければならな
いため、その外形寸法に制約のあるキャリアに収納可能
なウェハの数が低減され、ウェハの水洗効率やその前工
程の処理能力が低下されるという問題が生じる。また、
ノズルを可動にしたものでは、ノズルを単純に移動させ
るのみでは有効な水洗を実現することが難しく、水洗効
果を高めるためにはノズルを所定のシーケンスで可動さ
せる必要があり、そのための制御が複雑になるととも
に、水洗時間が長くなり易く、水洗水が多量に必要とな
るという問題もある。また、ウェハ及びキャリアを可動
させる技術では、これらを可動するための構造を水洗室
の内部に配置する必要があり、構造が極めて複雑なもの
となる。

【０００６】本発明の目的は、構造を複雑化することな
く、かつ洗浄に際しての制御を煩雑にすることなく洗浄
効果の高い洗浄装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の洗浄装置は、複
数枚のウェハが収納されたキャリアを載置可能な洗浄室
と、前記載置されたキャリアに対して移動でき、洗浄時
にはキャリアの直上位置に移動位置される洗浄ユニット
とを備えており、洗浄ユニットはウェハの周辺部に沿う
ような凹状に形成された下面を有するユニット本体と、
このユニット本体の下面に配置された複数個のスプレー
ノズルとを有し、これらスプレーノズルから洗浄液を射
出させるように構成している。ここで、ユニット本体の
下面はウェハの円弧状周辺部と同心の円筒面状に形成さ
れ、スプレーノズルはこの円筒面の円周方向と筒長方向
のそれぞれに沿って配置してもよい。また、ユニット本
体は駆動機構により上下に移動可能に構成され、下降さ
れたときにスプレーノズルがキャリア及び半導体基板に
近接配置されることが好ましい。また、スプレーノズル
はユニット本体の円筒面の中心方向に向けられることが
好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明を水洗
装置に適用した実施形態の正面方向と側面方向の各断面
図である。これらの図において、これまでと同様に複数
枚のウェハ１はキャリア２内に垂直方向に向けて並列状
態で収納されており、例えばエッチング等の処理が完了
した後に、水洗室３内に載置される。この水洗室３は周
壁により囲まれており、その下部には図示を省略した排
水口が設けられている。

【０００９】前記水洗室３の上方位置には、水洗ユニッ
ト４が配置されており、その上部Ｈは垂直方向に設けた
ロッド５に連結されている。このロッド５の上端部は駆
動機構６に連結されており、この駆動機構６によって前
記水洗ユニット４はロッド５を介して上下移動され、そ
の移動位置が任意に設定されるように構成されている。
前記水洗ユニット４は、その下面７ａが半円筒面として
形成されたユニット本体７を有しており、このユニット
本体７の前記半円筒面７ａにはその周方向及び筒長方向
にそれぞれ等間隔で配列された複数個のスプレーノズル
８が配設されている。ここで、前記ユニット本体７は、
その半円筒面７ａは前記キャリア２の幅寸法よりも十分
に大きな半径を有し、かつキャリア２の長さよりも若干
大きな長さ寸法に設定される。また、半円筒面７ａの曲
率は、ウェハ１の周辺と同心円に近い形状に形成される
ことが好ましい。

【００１０】また、各スプレーノズル８はユニット本体
７の内部に延設された図外のパイプにより相互に連通さ
れ、さらにこのパイプを通してユニット本体７の上部に
接続されたチューブ９により水洗水ポンプ１０に接続さ
れ、この水洗水ポンプ１０から圧送される水洗水がチュ
ープ９及びパイプを通して各スプレーノズル８から射出
されるように構成されている。ここで、各スプレーノズ
ル８はその水洗水の射出方向が半円筒面７ａの中心方向
に向けられることが好ましいが、一部のスプレーノズル
はこれとは異なる方向に設定してもよい。

【００１１】このように構成された水洗装置では、前処
理が終了されたウェハ１がキャリア２に収納された状態
で水洗室３内に載置されると、それまでキャリア２の載
置動作を可能とさせるためのスペースを確保すべく上方
に退避されていた水洗ノズルユニット７が駆動機構６に
よって下降され、図１及び図２のように、キャリア２に
可及的に近接した直上位置に停止される。また、これと
同期して水洗水ポンプ１０が駆動され、水洗水が各スプ
レーノズル８から射出され、ウェハ１及びキャリア２に
対して水洗水が投射され、水洗が実行される。

【００１２】このとき、ユニット本体７がウェハ１及び
キャリア２に近接されているため、各スプレーノズル８
はウェハ１及びキャリア２に対して至近状態にあり、し
たがって各スプレーノズル８から射出される水洗水はそ
の殆どが有効にウェハ１の表面やキャリア２に投射され
る。これによりウェハ及びキャリアの水洗効率を極めて
高いものにすることができ、かつこの場合の水洗水の水
量をスプレーノズルがウェハから離れた位置に設置され
ている場合に比較して低減することが可能となる。

【００１３】また、この実施形態では、各スプレーノズ
ル８はユニット本体７の半円筒面７ａに沿って配置され
ており、この半円筒面７ａはウェハの周辺部に対して同
心状態とされているため、各スプレーノズル８とウェハ
１の上側周辺部の各距離も略等しくなり、ウェハの上側
周辺部に対して均等に水洗水が投射されることになる。
そして、均等に投射された水洗水はそのままウェハ表面
に沿って下方に流れるため、ウェハの表面を均等に水洗
することができ、洗浄品質を高めることができる。ま
た、同時に半円筒面７ａの両側部に配置されているスプ
レーノズル８はキャリア２の両側面に近接されるため、
キャリアの水洗効果を高める上でも有効となる。

【００１４】さらに、各スプレーノズル８から水洗水を
射出して水洗を継続している間に、駆動機構６によりユ
ニット本体７を微少範囲で上下に移動させることによ
り、ウェハやキャリアに対して水洗水が投射される位置
を変化させ、或いは上下動に伴う慣性力によって増大さ
れる水洗水の水圧によってウェハやキャリアをさらに効
果的に水洗することが可能となる。この場合、駆動機構
６では単に本来の機能である上下動作の範囲を狭めるだ
けの動作でよいため、その制御が複雑なものになること
はない。

【００１５】なお、ユニット本体７に配設するスプレー
ノズル８の数は多ければ多い程前記した水洗効果を高め
ることが可能であるが、水洗装置の大きさやコストを考
慮して適切な数に設定することになる。また、前記実施
形態では水洗ユニットを上下方向に移動可能としている
が、水洗室の形状、寸法やその周囲の各種機器の配置状
況によってはウェハの配列方向にスライドさせるように
構成することも可能である。さらに、前記実施形態で
は、スプレーノズルを配置するユニット本体の下面を円
筒面状に形成しているが、これに近い多角形筒面として
構成してもよい。

【００１６】ここで、前記実施形態では本発明を水洗装
置に適用しているが、水洗水の代わりに洗浄薬品を使用
する洗浄装置においても本発明を同様に適用できること
は言うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数枚の
ウェハが収納されたキャリアに対して移動でき、洗浄時
にはキャリアの直上位置に移動位置される洗浄ユニット
を備えており、洗浄ユニットはウェハの周辺部に沿うよ
うな凹状に形成された下面を有するユニット本体と、こ
のユニット本体の下面に配置された複数個のスプレーノ
ズルとを有しているので、ウェハ及びキャリアの洗浄時
には、これらに近接されたスプレーノズルから射出され
る洗浄液によって洗浄を行うことができ、洗浄液をウェ
ハやキャリアに効果的に投射でき、洗浄効果を高めるこ
とができる。特に、スプレーノズルとウェハとが至近距
離とされるので、少ない水量でもウェハを効果的に洗浄
することができる。また、洗浄ユニットを複雑に移動さ
せることなく、単純な移動のみで有効な洗浄が実現でき
るので、構成が簡略化でき、かつ洗浄動作に際しての制
御も複雑になることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を水洗装置に適用した実施形態の正面方
向の断面図である。

【図２】図１の側面方向の断面図である。

【図３】従来の洗浄装置の一例を示す断面図である。

【図４】従来の洗浄装置の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ウェハ２キャリア３水洗室４水洗ユニット６駆動機構７ユニット本体７ａ半円周面８スプレーノズル１０水洗水ポンプ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の半導体基板が収納されたキャリ
アを載置可能な洗浄室と、前記載置されたキャリアに対
して移動でき、洗浄時にはキャリアの直上位置に移動位
置される洗浄ユニットとを備え、前記洗浄ユニットは前
記半導体基板の周辺部に沿うような凹状に形成された下
面を有するユニット本体と、このユニット本体の前記下
面に配置された複数個のスプレーノズルとを有し、これ
らスプレーノズルから洗浄液を射出させるように構成し
たことを特徴とする半導体洗浄装置。
【請求項２】ユニット本体の下面は円形ウェハ状の半
導体基板の周辺部と同心の円筒面状に形成され、スプレ
ーノズルはこの円筒面の円周方向と筒長方向のそれぞれ
に沿って配置される請求項１の半導体洗浄装置。
【請求項３】ユニット本体は駆動機構により上下に移
動可能に構成され、下降されたときにスプレーノズルが
キャリア及び半導体基板に近接配置される請求項１また
は２の半導体洗浄装置。
【請求項４】スプレーノズルはユニット本体の円筒面
の中心方向に向けられてなる請求項２または３の半導体
洗浄装置。