JP3044277B2 - ウェーハの洗浄及び洗浄乾燥装置 - Google Patents
ウェーハの洗浄及び洗浄乾燥装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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- H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハの洗浄装置及
び洗浄乾燥装置に係り、特にインゴットよりスライスさ
れた切断直後のウェーハの洗浄及び洗浄乾燥する装置に
関するものである。
び洗浄乾燥装置に係り、特にインゴットよりスライスさ
れた切断直後のウェーハの洗浄及び洗浄乾燥する装置に
関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来より半導体ウェーハは、チョクラルス
キー法やフローティングゾーン法等によって作られた単
結晶インゴットを、その引上軸を中心軸として円筒研
削、方位切断した後、ＩＤソー、マルチワイヤソー等に
よって０．６〜０．９ｍｍ程度の厚さのウェーハにスラ
イスし、その後に面取りを行い、さらにスライス面にラ
ッピング、エッチング、鏡面研磨等の加工を加えること
によって製造される。なお前記円筒研削、方位切断を施
された単結晶インゴットをスライスするには、板状のカ
ーボンベースにインゴットを接着して、ＩＤソー、マル
チワイヤソー等を用いてカーボンベースを介し、インゴ
ットを移動しながらスライス切断を行なう。スライスさ
れたウェーハの外周部はほぼ直角状に切りとられるが、
その切断部にはカーボン、接着剤、インゴットの切り粉
等が付着することになる。このような異物が付着したま
まで、次工程の面取りを行うと、ウェーハの異物固着部
分で、割れやクロウ（ｃｒｏｗ：スライスされたウェー
ハの面内に発生するクラックの一種）が発生するという
問題がある。したがって、スライスされた直後のウェー
ハの洗浄は重要な工程である。
キー法やフローティングゾーン法等によって作られた単
結晶インゴットを、その引上軸を中心軸として円筒研
削、方位切断した後、ＩＤソー、マルチワイヤソー等に
よって０．６〜０．９ｍｍ程度の厚さのウェーハにスラ
イスし、その後に面取りを行い、さらにスライス面にラ
ッピング、エッチング、鏡面研磨等の加工を加えること
によって製造される。なお前記円筒研削、方位切断を施
された単結晶インゴットをスライスするには、板状のカ
ーボンベースにインゴットを接着して、ＩＤソー、マル
チワイヤソー等を用いてカーボンベースを介し、インゴ
ットを移動しながらスライス切断を行なう。スライスさ
れたウェーハの外周部はほぼ直角状に切りとられるが、
その切断部にはカーボン、接着剤、インゴットの切り粉
等が付着することになる。このような異物が付着したま
まで、次工程の面取りを行うと、ウェーハの異物固着部
分で、割れやクロウ（ｃｒｏｗ：スライスされたウェー
ハの面内に発生するクラックの一種）が発生するという
問題がある。したがって、スライスされた直後のウェー
ハの洗浄は重要な工程である。
【０００３】このような洗浄手段として、円筒状のブラ
シローラ対でウェーハ上下面を挟む形に配置した図７の
装置が、電子材料の１９９３年別冊（第３３頁〜第４０
頁）記載の「単結晶加工装置」に開示されている。この
装置によれば、ウェーハ搬入部２より搬送されたウェー
ハ１０は、剥離槽４０に浸され、約９０℃の熱水で数１
０秒間加熱する事によりカーボン、接着剤等の異物を剥
離した後、次工程の洗浄部５に送られ、洗浄部５ではウ
ェーハ１０を搬送ローラ４１、４２にて送りながら、図
示しない機構によりウェーハ１０の両面に純水を流しつ
つ、一対の円筒状のブラシローラ対４３、４４の回転に
よりウェーハ表面を摺擦し洗浄する。次に搬送ローラ４
５、４６で洗浄されたウェーハ１０を移送し、水切り用
スクレーパ４７で水分を除いた後に、エアー乾燥ノズル
４８、４９からドライエアーを送出して乾燥し、ウェー
ハ搬出部７より取り出される。
シローラ対でウェーハ上下面を挟む形に配置した図７の
装置が、電子材料の１９９３年別冊（第３３頁〜第４０
頁）記載の「単結晶加工装置」に開示されている。この
装置によれば、ウェーハ搬入部２より搬送されたウェー
ハ１０は、剥離槽４０に浸され、約９０℃の熱水で数１
０秒間加熱する事によりカーボン、接着剤等の異物を剥
離した後、次工程の洗浄部５に送られ、洗浄部５ではウ
ェーハ１０を搬送ローラ４１、４２にて送りながら、図
示しない機構によりウェーハ１０の両面に純水を流しつ
つ、一対の円筒状のブラシローラ対４３、４４の回転に
よりウェーハ表面を摺擦し洗浄する。次に搬送ローラ４
５、４６で洗浄されたウェーハ１０を移送し、水切り用
スクレーパ４７で水分を除いた後に、エアー乾燥ノズル
４８、４９からドライエアーを送出して乾燥し、ウェー
ハ搬出部７より取り出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術による
と、図８に示すように洗浄用のブラシローラ対４３及び
４４は、それぞれウェーハ１０の搬送方向と対向する方
向に回転してウェーハ１０の上下面を洗浄する構成を取
ると、洗浄ブラシの毛先は、まず、ウェーハ１０の前端
面１０ａに接触し、この前端面１０ａを摺動しつつ、ウ
ェーハ１０のスライス面と前端面１０ａのエッジに発生
するごみやカーボン、接着剤等の異物を除去することが
できるが、後端面１０ｂにおいては、洗浄ブラシは該後
端面１０ｂから逃げる方向に回転するため、洗浄ブラシ
の毛先はウェーハ１０のスライス面と後端面１０ｂのエ
ッジに発生するごみや端面の異物を除去するようには働
かず、後端面１０ｂの洗浄が不完全になるという問題が
あった。また、回転方向を逆にした場合、後端面１０ｂ
は洗浄されるが、前端面１０ａの洗浄は出来ない。ま
た、洗浄後において、エアー乾燥ノズル４８、４９から
ドライエアーを図７のように、ウェーハ表面に対して直
角方向に送出して乾燥を行うと、せっかく乾燥風により
吹き飛ばしたゴミがウェーハ周囲に漂い、再度、洗浄後
のウェーハ面に付着するという問題があった。
と、図８に示すように洗浄用のブラシローラ対４３及び
４４は、それぞれウェーハ１０の搬送方向と対向する方
向に回転してウェーハ１０の上下面を洗浄する構成を取
ると、洗浄ブラシの毛先は、まず、ウェーハ１０の前端
面１０ａに接触し、この前端面１０ａを摺動しつつ、ウ
ェーハ１０のスライス面と前端面１０ａのエッジに発生
するごみやカーボン、接着剤等の異物を除去することが
できるが、後端面１０ｂにおいては、洗浄ブラシは該後
端面１０ｂから逃げる方向に回転するため、洗浄ブラシ
の毛先はウェーハ１０のスライス面と後端面１０ｂのエ
ッジに発生するごみや端面の異物を除去するようには働
かず、後端面１０ｂの洗浄が不完全になるという問題が
あった。また、回転方向を逆にした場合、後端面１０ｂ
は洗浄されるが、前端面１０ａの洗浄は出来ない。ま
た、洗浄後において、エアー乾燥ノズル４８、４９から
ドライエアーを図７のように、ウェーハ表面に対して直
角方向に送出して乾燥を行うと、せっかく乾燥風により
吹き飛ばしたゴミがウェーハ周囲に漂い、再度、洗浄後
のウェーハ面に付着するという問題があった。
【０００５】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、イ
ンゴットよりスライスした後のウェーハの洗浄、主とし
てウェーハ端面に付着しているカーボン、接着剤、イン
ゴットの切り粉等の異物除去を、精度よく確実に行う洗
浄装置を提供することを目的としている。また、本発明
の他の目的は、ウェーハの搬送を円滑に行うことの出来
る洗浄装置を提供することである。更に、本発明の他の
目的は、洗浄後のウェーハを、エアー乾燥ノズルで強制
乾燥させることにより、ウェーハ面上に残った洗浄水中
のゴミが再び焼付いたり、空気中のゴミ等がウェーハ面
に再付着することを阻止し得る乾燥装置を提供すること
を目的とすることである。
ンゴットよりスライスした後のウェーハの洗浄、主とし
てウェーハ端面に付着しているカーボン、接着剤、イン
ゴットの切り粉等の異物除去を、精度よく確実に行う洗
浄装置を提供することを目的としている。また、本発明
の他の目的は、ウェーハの搬送を円滑に行うことの出来
る洗浄装置を提供することである。更に、本発明の他の
目的は、洗浄後のウェーハを、エアー乾燥ノズルで強制
乾燥させることにより、ウェーハ面上に残った洗浄水中
のゴミが再び焼付いたり、空気中のゴミ等がウェーハ面
に再付着することを阻止し得る乾燥装置を提供すること
を目的とすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１発明は、前記ブラシ
ローラ対を、搬送方向に沿って複数対配設し、洗浄位置
における該ブラシローラ対夫々の回転方向を異ならせ、
一方を順搬送方向、他方を反搬送方向に回転するように
構成したものである。この場合、前記円筒状のブラシロ
ーラ対のブラシ束は、軸線方向に沿ってスパイラル状に
植立させるとともに、該ブラシ束を構成する毛状体の、
少なくとも毛先部が非直線状に構成すると好ましい。こ
の場合、非直線状とは後記実施例に示すように、毛先の
みをカールさせても植立毛全体をウエーブ状にカールさ
せてもよい。また、前記装置において、ウェーハを挟ん
で上下に配設したブラシローラ対の対峙する毛先部が互
いにオーバーラップするようにローラ軸間距離を設定す
るのがよい。
ローラ対を、搬送方向に沿って複数対配設し、洗浄位置
における該ブラシローラ対夫々の回転方向を異ならせ、
一方を順搬送方向、他方を反搬送方向に回転するように
構成したものである。この場合、前記円筒状のブラシロ
ーラ対のブラシ束は、軸線方向に沿ってスパイラル状に
植立させるとともに、該ブラシ束を構成する毛状体の、
少なくとも毛先部が非直線状に構成すると好ましい。こ
の場合、非直線状とは後記実施例に示すように、毛先の
みをカールさせても植立毛全体をウエーブ状にカールさ
せてもよい。また、前記装置において、ウェーハを挟ん
で上下に配設したブラシローラ対の対峙する毛先部が互
いにオーバーラップするようにローラ軸間距離を設定す
るのがよい。
【０００７】そして、本発明の第２発明は、円筒状のブ
ラシローラ対間にウェーハを搬送させながら該ウェーハ
の洗浄を行った後、該洗浄後のウェーハ面に気流を吹き
付けながらウェーハの乾燥を行うウェーハ洗浄乾燥装置
において、搬送方向に沿って回転方向の異なる複数対の
ブラシローラ対を具えた洗浄部と、前記気流吹き付け方
法が前記ウェーハの搬送方向に対し、上流側に向けた吹
き付け手段を有する乾燥部を具えて構成したものであ
る。
ラシローラ対間にウェーハを搬送させながら該ウェーハ
の洗浄を行った後、該洗浄後のウェーハ面に気流を吹き
付けながらウェーハの乾燥を行うウェーハ洗浄乾燥装置
において、搬送方向に沿って回転方向の異なる複数対の
ブラシローラ対を具えた洗浄部と、前記気流吹き付け方
法が前記ウェーハの搬送方向に対し、上流側に向けた吹
き付け手段を有する乾燥部を具えて構成したものであ
る。
【０００８】
【作用】図３に示すように、ウェーハ１０の搬送方向下
流側に位置してるブラシローラ対２７と、上流側に位置
するブラシローラ対２６の回転方向を逆にすると、一方
のローラ対２６がウェーハ前端面１０ａを、他方のロー
ラ対２７がウェーハ後端面１０ｂを夫々洗浄する事が出
来る。即ち、ウェーハ１０が左から右に搬送され、搬送
方向上流側のブラシローラ対２６が洗浄位置で反搬送方
向側に回転するとすれば、ウェーハ１０の前端面１０ａ
側に該ブラシローラが位置した時点で、両ローラのブラ
シ毛先は、まず、ウェーハ１０の前端面１０ａに接触
し、この前端面１０ａを摺動しつつ、前端面１０ａとそ
のエッジに発生するごみやカーボン、接着剤等の異物を
完全に除去することができる。
流側に位置してるブラシローラ対２７と、上流側に位置
するブラシローラ対２６の回転方向を逆にすると、一方
のローラ対２６がウェーハ前端面１０ａを、他方のロー
ラ対２７がウェーハ後端面１０ｂを夫々洗浄する事が出
来る。即ち、ウェーハ１０が左から右に搬送され、搬送
方向上流側のブラシローラ対２６が洗浄位置で反搬送方
向側に回転するとすれば、ウェーハ１０の前端面１０ａ
側に該ブラシローラが位置した時点で、両ローラのブラ
シ毛先は、まず、ウェーハ１０の前端面１０ａに接触
し、この前端面１０ａを摺動しつつ、前端面１０ａとそ
のエッジに発生するごみやカーボン、接着剤等の異物を
完全に除去することができる。
【０００９】次に、ウェーハの搬送により、ウェーハ１
０の後端面１０ｂ側に搬送ローラ下流側のブラシローラ
対２７が位置すると、該ブラシローラ対２７は洗浄位置
で搬送方向側に回転している為に、両ローラ対のブラシ
毛先は、まず、ウェーハ１０の後端面１０ｂに接触し、
この後端面１０ｂを摺動しつつ、ウェーハ１０後端面と
そのエッジに発生するごみやカーボン、接着剤等の異物
を除去することができる。この場合前記ブラシローラ対
２６、２７のブラシ束２６０、２７０を軸線方向に沿っ
てスパイラル状に植立させることにより、ブラシを単に
回転させるだけで、ウェーハ軸方向全域に亙ってブラシ
毛先を摺擦させる事が出来、ウェーハ端面及びスライス
面全域の洗浄が容易に行われる。また、図３、図４に示
すように、上下に配置したローラ軸心間距離Ｋを［ロー
ラ軸心より毛先までの距離（Ｑ／２）×２］以下に設定
すると、ブラシローラ対２６、２７の対峙するブラシロ
ーラのブラシ束２６０、２７０各々の毛先部２６０ａと
２６０ｂ、２７０ａと２７０ｂが互いにオーバーラップ
し、端面の洗浄残り異物を排除する事が出来、好まし
い。
０の後端面１０ｂ側に搬送ローラ下流側のブラシローラ
対２７が位置すると、該ブラシローラ対２７は洗浄位置
で搬送方向側に回転している為に、両ローラ対のブラシ
毛先は、まず、ウェーハ１０の後端面１０ｂに接触し、
この後端面１０ｂを摺動しつつ、ウェーハ１０後端面と
そのエッジに発生するごみやカーボン、接着剤等の異物
を除去することができる。この場合前記ブラシローラ対
２６、２７のブラシ束２６０、２７０を軸線方向に沿っ
てスパイラル状に植立させることにより、ブラシを単に
回転させるだけで、ウェーハ軸方向全域に亙ってブラシ
毛先を摺擦させる事が出来、ウェーハ端面及びスライス
面全域の洗浄が容易に行われる。また、図３、図４に示
すように、上下に配置したローラ軸心間距離Ｋを［ロー
ラ軸心より毛先までの距離（Ｑ／２）×２］以下に設定
すると、ブラシローラ対２６、２７の対峙するブラシロ
ーラのブラシ束２６０、２７０各々の毛先部２６０ａと
２６０ｂ、２７０ａと２７０ｂが互いにオーバーラップ
し、端面の洗浄残り異物を排除する事が出来、好まし
い。
【００１０】さて、前記の発明の構成では、従来一対の
ブラシローラがウェーハに接触していたものが、少なく
とも二対以上となり、而も該二対のローラの一対は必ず
反搬送方向側に回転するものであるために、ウェーハ搬
送のブレーキ作用が生じてしまう。しかも該ブラシ束２
６０、２７０を構成する毛状体は、一般にナイロンその
他の剛毛体で形成されているために、これらが束になっ
てウェーハ面を接触すると、図５（Ｃ）に示すように、
ウェーハに対する圧接力、即ち面圧が高まる。しかも図
３に示すように、毛先部２６０ａと２６０ｂ、２７０ａ
と２７０ｂが互いにオーバーラップさせることは端面の
洗浄残りを排除する上では好ましいが、一方では前記面
圧が一層増加し、その分ブレーキ力が増加し、モータ２
２、２３駆動力の一層の増加につながる。
ブラシローラがウェーハに接触していたものが、少なく
とも二対以上となり、而も該二対のローラの一対は必ず
反搬送方向側に回転するものであるために、ウェーハ搬
送のブレーキ作用が生じてしまう。しかも該ブラシ束２
６０、２７０を構成する毛状体は、一般にナイロンその
他の剛毛体で形成されているために、これらが束になっ
てウェーハ面を接触すると、図５（Ｃ）に示すように、
ウェーハに対する圧接力、即ち面圧が高まる。しかも図
３に示すように、毛先部２６０ａと２６０ｂ、２７０ａ
と２７０ｂが互いにオーバーラップさせることは端面の
洗浄残りを排除する上では好ましいが、一方では前記面
圧が一層増加し、その分ブレーキ力が増加し、モータ２
２、２３駆動力の一層の増加につながる。
【００１１】そこで、本発明は前記ブレーキ力の低減を
図る為に、前記毛先部２６０ａと２６０ｂ、２７０ａと
２７０ｂを図５（Ａ）に示す様にカールさせるか若しく
は、図５（Ｂ）に示す様にブラシ束２６０、２７０を構
成する毛状体全体にウエーブをもたせて形成する事によ
り、ウェーハ面との接触面が分散され、その分単位面積
当たりの接触圧の低減を図ることが出来、その分ブレー
キ力の低減と、モータ駆動力の低減を図ることが出来る
とともに、ウェーハの洗浄域の増大を図る事が出来る。
図る為に、前記毛先部２６０ａと２６０ｂ、２７０ａと
２７０ｂを図５（Ａ）に示す様にカールさせるか若しく
は、図５（Ｂ）に示す様にブラシ束２６０、２７０を構
成する毛状体全体にウエーブをもたせて形成する事によ
り、ウェーハ面との接触面が分散され、その分単位面積
当たりの接触圧の低減を図ることが出来、その分ブレー
キ力の低減と、モータ駆動力の低減を図ることが出来る
とともに、ウェーハの洗浄域の増大を図る事が出来る。
【００１２】さて、洗浄後のウェーハ１０は、乾燥用の
気流を吹き付けるエアナイフ２１（エアー乾燥ノズル）
によって乾燥されるが、その配置は図６に示すように３
つの配置が考えられる。その第１は図６（Ｂ）に示すよ
うに、前記ナイフ２１ａのエア噴射方向をウェーハ搬送
方向に対し、直角に配置する場合である。しかしながら
かかる方法では、ノズル噴き付けにより剥離したごみ等
が乾燥位置直上に舞上がってウェーハ１０面に再付着し
てしまう。また、図６（Ｃ）に示すように、前記ナイフ
２１ｂのエア噴射方向が、搬送方向下流側に向けると剥
離したごみ等が乾燥位置より下流側に飛び、乾燥後のウ
ェーハに付着してしまう。一方本発明を示す図６（Ａ）
に示すように、前記ナイフ２１のエア噴射方向が搬送方
向上流側に向けると、乾燥位置で剥離したごみ等が乾燥
位置より上流側にある未乾燥のウェーハに付着するが、
それは乾燥位置で再度除去される為に問題がない。
気流を吹き付けるエアナイフ２１（エアー乾燥ノズル）
によって乾燥されるが、その配置は図６に示すように３
つの配置が考えられる。その第１は図６（Ｂ）に示すよ
うに、前記ナイフ２１ａのエア噴射方向をウェーハ搬送
方向に対し、直角に配置する場合である。しかしながら
かかる方法では、ノズル噴き付けにより剥離したごみ等
が乾燥位置直上に舞上がってウェーハ１０面に再付着し
てしまう。また、図６（Ｃ）に示すように、前記ナイフ
２１ｂのエア噴射方向が、搬送方向下流側に向けると剥
離したごみ等が乾燥位置より下流側に飛び、乾燥後のウ
ェーハに付着してしまう。一方本発明を示す図６（Ａ）
に示すように、前記ナイフ２１のエア噴射方向が搬送方
向上流側に向けると、乾燥位置で剥離したごみ等が乾燥
位置より上流側にある未乾燥のウェーハに付着するが、
それは乾燥位置で再度除去される為に問題がない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な
記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な
記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１４】図１は本発明の実施例に係るウェーハの洗
浄乾燥装置の全体構成を示す外観図、図２は洗浄部及び
乾燥部の要部を示す概略図、図３はウェーハ端面の洗浄
状態を示す説明図、図４は洗浄ブラシの配置状態を示す
構成図、図５は図４のＡ部拡大図、図６はエアナイフの
作用を示す説明図である。
浄乾燥装置の全体構成を示す外観図、図２は洗浄部及び
乾燥部の要部を示す概略図、図３はウェーハ端面の洗浄
状態を示す説明図、図４は洗浄ブラシの配置状態を示す
構成図、図５は図４のＡ部拡大図、図６はエアナイフの
作用を示す説明図である。
【００１５】図１において、筐体１には、インゴットか
らスライスされた１ロットごとのウェーハ１０を搬入部
２に受け入れて、洗浄及び乾燥を行い搬出部７に集荷す
る洗浄乾燥装置で、所定枚数のウェーハ１０を載置する
搬入部２と、該搬入部２より移送されたウェーハ１０の
１ロットを浸漬し、該ウェーハ１０に接着したカーボン
ベース及び接着剤をウェーハ１０から剥離する剥離槽３
と、該剥離槽３でカーボンベース等を剥離したウェーハ
１０の１ロットを一時貯溜するバッファー槽４と、該バ
ッファー槽４より１枚づつウェーハ１０を取り出し、ブ
ラシ洗浄を行う洗浄部５と、該洗浄部５で洗浄後のウェ
ーハ１０の乾燥を行う乾燥部６と、洗浄乾燥後のウェー
ハ１０の搬出を行う搬出部７とよりなる。洗浄部５と乾
燥部６は隔室５０により隠蔽されている。
らスライスされた１ロットごとのウェーハ１０を搬入部
２に受け入れて、洗浄及び乾燥を行い搬出部７に集荷す
る洗浄乾燥装置で、所定枚数のウェーハ１０を載置する
搬入部２と、該搬入部２より移送されたウェーハ１０の
１ロットを浸漬し、該ウェーハ１０に接着したカーボン
ベース及び接着剤をウェーハ１０から剥離する剥離槽３
と、該剥離槽３でカーボンベース等を剥離したウェーハ
１０の１ロットを一時貯溜するバッファー槽４と、該バ
ッファー槽４より１枚づつウェーハ１０を取り出し、ブ
ラシ洗浄を行う洗浄部５と、該洗浄部５で洗浄後のウェ
ーハ１０の乾燥を行う乾燥部６と、洗浄乾燥後のウェー
ハ１０の搬出を行う搬出部７とよりなる。洗浄部５と乾
燥部６は隔室５０により隠蔽されている。
【００１６】次に、これらの各工程について詳細に説明
する。剥離槽３は、例えば約９０℃に昇温された高温水
１５が貯溜若しくは循環するように構成されており、イ
ンゴットからスライスされた１ロットごとのウェーハ１
０群を、移送機構６０により搬入部２からバスケット９
内に移送浸漬させ、これらのウェーハ１０を高温水に約
３０秒から１分程度浸すことによって、ウェーハ１０に
接着したカーボンベース及び接着剤をウェーハ１０から
剥離させる。剥離槽３の上部には、高温水１５から気化
した気体を逃がす開口部３ａが開設されている。バッフ
ァー槽４は、純水１６（温純水でもよい）が貯溜若しく
は循環されるように構成され、一枚ずつ次の工程に送る
ために、剥離槽３においてカーボンベース及び接着剤を
剥離したウェーハロットを移送機構６０により剥離槽３
から移し、支持具８上に載置し、浸漬収納される。純水
１６内に浸漬されているために、後工程に於ける１枚づ
つの剥離が容易である。
する。剥離槽３は、例えば約９０℃に昇温された高温水
１５が貯溜若しくは循環するように構成されており、イ
ンゴットからスライスされた１ロットごとのウェーハ１
０群を、移送機構６０により搬入部２からバスケット９
内に移送浸漬させ、これらのウェーハ１０を高温水に約
３０秒から１分程度浸すことによって、ウェーハ１０に
接着したカーボンベース及び接着剤をウェーハ１０から
剥離させる。剥離槽３の上部には、高温水１５から気化
した気体を逃がす開口部３ａが開設されている。バッフ
ァー槽４は、純水１６（温純水でもよい）が貯溜若しく
は循環されるように構成され、一枚ずつ次の工程に送る
ために、剥離槽３においてカーボンベース及び接着剤を
剥離したウェーハロットを移送機構６０により剥離槽３
から移し、支持具８上に載置し、浸漬収納される。純水
１６内に浸漬されているために、後工程に於ける１枚づ
つの剥離が容易である。
【００１７】バッファー槽４の上方には、真空ハンドラ
１１が設けられており、この真空ハンドラ１１によっ
て、バッファー槽４内のウェーハ１０を吸引し、ベルト
コンベア１４上に１枚づつ載置される。ベルトコンベア
１４は隔室５０内に侵入されている。隔室５０は支持ス
テー５１により支持されており、該隔室５０の下側に
は、搬送ローラ１７、１８、１９及び洗浄用のブラシロ
ーラ対２６、２７を駆動するモータ２２、２３が配設さ
れている。また、隔室５０の下方にはブロア２４、２５
が配設されており、該ブロア２４、２５は乾燥部６内に
配設されたエアーナイフ２１に接続されている。洗浄部
５の上方及び乾燥部６の上方には、夫々水分を含んだ気
体を逃がすために開口部５ａ，６ａが開設されている。
尚、隔室５０内の洗浄部５及び乾燥部６の詳細は後述す
る。乾燥部６の終端側には、乾燥後のウェーハ１０を受
けるテーブル３３が設けられ、その上方に設けた真空ハ
ンドラ１２により、テーブル３３上に搬送され、洗浄乾
燥後のウェーハ１０を１枚づつ搬出部７に載置させる。
１１が設けられており、この真空ハンドラ１１によっ
て、バッファー槽４内のウェーハ１０を吸引し、ベルト
コンベア１４上に１枚づつ載置される。ベルトコンベア
１４は隔室５０内に侵入されている。隔室５０は支持ス
テー５１により支持されており、該隔室５０の下側に
は、搬送ローラ１７、１８、１９及び洗浄用のブラシロ
ーラ対２６、２７を駆動するモータ２２、２３が配設さ
れている。また、隔室５０の下方にはブロア２４、２５
が配設されており、該ブロア２４、２５は乾燥部６内に
配設されたエアーナイフ２１に接続されている。洗浄部
５の上方及び乾燥部６の上方には、夫々水分を含んだ気
体を逃がすために開口部５ａ，６ａが開設されている。
尚、隔室５０内の洗浄部５及び乾燥部６の詳細は後述す
る。乾燥部６の終端側には、乾燥後のウェーハ１０を受
けるテーブル３３が設けられ、その上方に設けた真空ハ
ンドラ１２により、テーブル３３上に搬送され、洗浄乾
燥後のウェーハ１０を１枚づつ搬出部７に載置させる。
【００１８】次に、本発明の要部である洗浄部５及び乾
燥部６の詳細を説明する。図２において、洗浄部５内に
はその中央部にウェーハ搬送面を挟んで上下に配設した
ブラシローラ対２６、２７が、搬送方向にそって２対配
設されており、更に、該２対のブラシローラ対２６、２
７の上流側にベルトコンベア１４よりブラシローラ対２
６、２７側にウェーハ１０を導く搬送ローラ１７、及び
洗浄後のウェーハを乾燥部６側に導く搬送ローラ１８が
夫々配設されている。
燥部６の詳細を説明する。図２において、洗浄部５内に
はその中央部にウェーハ搬送面を挟んで上下に配設した
ブラシローラ対２６、２７が、搬送方向にそって２対配
設されており、更に、該２対のブラシローラ対２６、２
７の上流側にベルトコンベア１４よりブラシローラ対２
６、２７側にウェーハ１０を導く搬送ローラ１７、及び
洗浄後のウェーハを乾燥部６側に導く搬送ローラ１８が
夫々配設されている。
【００１９】前記ブラシローラ対２６、２７は、ブラシ
ローラ対２６の場合について図３に示すように、円筒状
の基体３６に、ナイロンもしくはポリプロピレン等の帯
状の繊維毛状体束からなるブラシ束２６０、２７０をス
パイラル状に植立して形成される。そして、図４に示す
如く、該ブラシローラの長手方向において、実質的に洗
浄ブラシとして機能する繊維植立長さＬは、ウェーハ１
０の外径Ｖより長く設定し、ウェーハを挟んで上下に配
設したブラシローラ対２６、２７の軸間距離は、対峙す
る毛先部が互いにオーバーラップするように、ローラ軸
間距離を設定するのがよい。具体的には上下に配置した
ローラ軸心間距離Ｋを［ローラ軸心より毛先までの距離
（Ｑ／２）×２］以下に設定する。
ローラ対２６の場合について図３に示すように、円筒状
の基体３６に、ナイロンもしくはポリプロピレン等の帯
状の繊維毛状体束からなるブラシ束２６０、２７０をス
パイラル状に植立して形成される。そして、図４に示す
如く、該ブラシローラの長手方向において、実質的に洗
浄ブラシとして機能する繊維植立長さＬは、ウェーハ１
０の外径Ｖより長く設定し、ウェーハを挟んで上下に配
設したブラシローラ対２６、２７の軸間距離は、対峙す
る毛先部が互いにオーバーラップするように、ローラ軸
間距離を設定するのがよい。具体的には上下に配置した
ローラ軸心間距離Ｋを［ローラ軸心より毛先までの距離
（Ｑ／２）×２］以下に設定する。
【００２０】各部の寸法は、ウェーハ外径Ｖが２００ｍ
ｍ（８”）、肉厚Ｔ＝０．８ｍｍとした場合、ブラシロ
ーラにおいては、ローラの基体３６の直径Ｓ＝１０ｍ
ｍ、ブラシ束２６０、２７０の巻回ピッチＰ＝７ｍｍ、
軸心より毛先までのブラシローラの外径Ｑ＝４０ｍｍ、
ブラシローラの繊維植立長さＬをウェーハ外径より大な
る２２０ｍｍ、交差部Ｒ＝１ｍｍに設定し、ローラ軸心
間距離Ｋを３８ｍｍに設定している。そして、搬送方向
上流側に位置するブラシローラ対２６は、洗浄位置で反
搬送方向に回転するように、又搬送方向下流側に位置す
るブラシローラ対２７は、洗浄位置で順搬送方向に回転
するように、図１に示すモータ２２、２３と適宜減速機
構を介して連結している。
ｍ（８”）、肉厚Ｔ＝０．８ｍｍとした場合、ブラシロ
ーラにおいては、ローラの基体３６の直径Ｓ＝１０ｍ
ｍ、ブラシ束２６０、２７０の巻回ピッチＰ＝７ｍｍ、
軸心より毛先までのブラシローラの外径Ｑ＝４０ｍｍ、
ブラシローラの繊維植立長さＬをウェーハ外径より大な
る２２０ｍｍ、交差部Ｒ＝１ｍｍに設定し、ローラ軸心
間距離Ｋを３８ｍｍに設定している。そして、搬送方向
上流側に位置するブラシローラ対２６は、洗浄位置で反
搬送方向に回転するように、又搬送方向下流側に位置す
るブラシローラ対２７は、洗浄位置で順搬送方向に回転
するように、図１に示すモータ２２、２３と適宜減速機
構を介して連結している。
【００２１】そして、前記ブラシローラ対２６、２７の
背面側には、図２に示す洗浄用の純水を供給するリンス
ノズル２８，２９が設けられている。尚、円滑な搬送を
可能にするために、反搬送方向に回転するブラシローラ
対２６を挟んで搬送ローラ１７と、順搬送方向に回転す
るブラシローラ２７との間隔を、ウェーハ外径距離より
小に設定するのがよい。
背面側には、図２に示す洗浄用の純水を供給するリンス
ノズル２８，２９が設けられている。尚、円滑な搬送を
可能にするために、反搬送方向に回転するブラシローラ
対２６を挟んで搬送ローラ１７と、順搬送方向に回転す
るブラシローラ２７との間隔を、ウェーハ外径距離より
小に設定するのがよい。
【００２２】次に、乾燥部６の構成について説明する。
図２において、乾燥部６も、所定位置の搬送ローラ１
８、１９の間隔を適宜位置に配置し、その離間部にウェ
ーハ乾燥用の一対のエアナイフ２１を、ウェーハ１０を
挟んで上下に配設している。そして、該一対のエアナイ
フは、ノズル先端をウェーハ１０のスライス面に向かっ
て斜め上流側にエアーを吹き出すように傾斜させて配置
している。エアーナイフ２１よりの吹き出しエアは、余
り温度が低いと乾燥力が低下し、高いと汚れがウェーハ
１０表面に焼付くため、ウェーハ１０表面の温度が４０
℃〜７０℃前後にすべく構成するのがよく、本実施例で
は約７０℃程度に設定している。所定の乾燥を終えたウ
ェーハ１０は搬送ローラ１９により、ウェーハ搬出部７
に移送される。
図２において、乾燥部６も、所定位置の搬送ローラ１
８、１９の間隔を適宜位置に配置し、その離間部にウェ
ーハ乾燥用の一対のエアナイフ２１を、ウェーハ１０を
挟んで上下に配設している。そして、該一対のエアナイ
フは、ノズル先端をウェーハ１０のスライス面に向かっ
て斜め上流側にエアーを吹き出すように傾斜させて配置
している。エアーナイフ２１よりの吹き出しエアは、余
り温度が低いと乾燥力が低下し、高いと汚れがウェーハ
１０表面に焼付くため、ウェーハ１０表面の温度が４０
℃〜７０℃前後にすべく構成するのがよく、本実施例で
は約７０℃程度に設定している。所定の乾燥を終えたウ
ェーハ１０は搬送ローラ１９により、ウェーハ搬出部７
に移送される。
【００２３】次に、このように構成された本実施例の動
作を説明する。図１において、インゴットからスライス
されたウェーハ１０は所定枚数のロットが搬入部２上に
載置される。搬入部２において、ウェーハ１０の１ロッ
トは移送機構６０によって、剥離槽３内の高温水１５に
浸漬される。該剥離槽内でカーボンや接着剤の剥離が完
了すると、ウェーハ１０の１ロットは移送機構６０によ
りバッファー槽４内に一時収納される。バッファー槽４
内のウェーハ１０の１ロットは真空ハンドラ１１によっ
て、一枚ずつ吸引されベルトコンベア１４上に運ばれ、
ウェーハ１０は隔室内の洗浄部５に搬送される。
作を説明する。図１において、インゴットからスライス
されたウェーハ１０は所定枚数のロットが搬入部２上に
載置される。搬入部２において、ウェーハ１０の１ロッ
トは移送機構６０によって、剥離槽３内の高温水１５に
浸漬される。該剥離槽内でカーボンや接着剤の剥離が完
了すると、ウェーハ１０の１ロットは移送機構６０によ
りバッファー槽４内に一時収納される。バッファー槽４
内のウェーハ１０の１ロットは真空ハンドラ１１によっ
て、一枚ずつ吸引されベルトコンベア１４上に運ばれ、
ウェーハ１０は隔室内の洗浄部５に搬送される。
【００２４】図２において、ベルトコンベア１４によっ
て搬送されてきたウェーハ１０は、洗浄部５においては
搬送ローラ１７によって搬送方向上流側のブラシローラ
対２６内に侵入する。そして、図３（Ａ）にしめすよう
に、搬送方向上流側のブラシローラ対２６は洗浄位置で
反搬送方向側に回転している為に、ウェーハ１０の前端
面側１０ａ1に該ブラシローラ対２６が位置した時点
で、両ローラのブラシ毛先は、まず、ウェーハ１０の前
端面１０ａ1に接触し、この前端面１０ａを摺動しつ
つ、該前端面１０ａ1から前端面１０ａ2 、前端面１０
ａ3に移動する間に前端面とそのエッジに発生するごみ
やカーボン、接着剤を除去することができる。
て搬送されてきたウェーハ１０は、洗浄部５においては
搬送ローラ１７によって搬送方向上流側のブラシローラ
対２６内に侵入する。そして、図３（Ａ）にしめすよう
に、搬送方向上流側のブラシローラ対２６は洗浄位置で
反搬送方向側に回転している為に、ウェーハ１０の前端
面側１０ａ1に該ブラシローラ対２６が位置した時点
で、両ローラのブラシ毛先は、まず、ウェーハ１０の前
端面１０ａ1に接触し、この前端面１０ａを摺動しつ
つ、該前端面１０ａ1から前端面１０ａ2 、前端面１０
ａ3に移動する間に前端面とそのエッジに発生するごみ
やカーボン、接着剤を除去することができる。
【００２５】次に、図３（Ｂ）にしめすように、ウェー
ハ１０の搬送によりウェーハスライス面の上下面を、前
記ブラシローラ対２６及び下流側のブラシローラ対２７
が摺擦しながら、ウェーハ１０の後端面１０ｂ側に搬送
ローラ１７の下流側にあるブラシローラ対２７が位置す
ると、該ブラシローラ対２７は前記ブラシローラ対２６
と逆に洗浄位置で順搬送方向側に回転している為に、両
ローラ対２７のブラシ毛先は、まず、ウェーハ１０の後
端面１０ｂ1に接触し、この後端面１０ｂ1を摺動しつ
つ、該後端面１０ｂ1から後端面１０ｂ2、後端面１０ｂ
3に移動する間にウェーハ後端面１０ｂとそのエッジに
発生するごみやカーボン、接着剤を除去することができ
る。
ハ１０の搬送によりウェーハスライス面の上下面を、前
記ブラシローラ対２６及び下流側のブラシローラ対２７
が摺擦しながら、ウェーハ１０の後端面１０ｂ側に搬送
ローラ１７の下流側にあるブラシローラ対２７が位置す
ると、該ブラシローラ対２７は前記ブラシローラ対２６
と逆に洗浄位置で順搬送方向側に回転している為に、両
ローラ対２７のブラシ毛先は、まず、ウェーハ１０の後
端面１０ｂ1に接触し、この後端面１０ｂ1を摺動しつ
つ、該後端面１０ｂ1から後端面１０ｂ2、後端面１０ｂ
3に移動する間にウェーハ後端面１０ｂとそのエッジに
発生するごみやカーボン、接着剤を除去することができ
る。
【００２６】この場合前記ブラシローラ対のブラシ束２
６０、２７０は軸線方向に沿ってスパイラル状に植立さ
れている為に、ブラシを単に回転させるだけで、ウェー
ハ軸方向全域に亙ってブラシ毛先を摺擦させる事が出
来、ウェーハ端面及びスライス面全域の洗浄が容易に行
われる。また、上下に配置したローラ軸心間距離Ｋを
［ローラ軸心より毛先までの距離（Ｑ／２）×２］以下
に設定すると、ブラシローラ対２６、２７の対峙するブ
ラシローラの毛先部が互いにオーバーラップし、ウェー
ハ端面の洗浄残りを排除する事が出来る。また、本実施
例では前記毛状体の先端を図５（Ａ）に示す様にカール
させるか若しくは、図５（Ｂ）に示す様にウエーブもた
せて形成する事により、ウェーハ面との接触面が分散さ
れ、その分単位面積当たりの接触圧の低減を図ることが
出来、その分ブレーキ力の低減とモータ駆動力の低減を
図ることが出来るとともに、ウェーハの洗浄域の増大を
図る事が出来る。
６０、２７０は軸線方向に沿ってスパイラル状に植立さ
れている為に、ブラシを単に回転させるだけで、ウェー
ハ軸方向全域に亙ってブラシ毛先を摺擦させる事が出
来、ウェーハ端面及びスライス面全域の洗浄が容易に行
われる。また、上下に配置したローラ軸心間距離Ｋを
［ローラ軸心より毛先までの距離（Ｑ／２）×２］以下
に設定すると、ブラシローラ対２６、２７の対峙するブ
ラシローラの毛先部が互いにオーバーラップし、ウェー
ハ端面の洗浄残りを排除する事が出来る。また、本実施
例では前記毛状体の先端を図５（Ａ）に示す様にカール
させるか若しくは、図５（Ｂ）に示す様にウエーブもた
せて形成する事により、ウェーハ面との接触面が分散さ
れ、その分単位面積当たりの接触圧の低減を図ることが
出来、その分ブレーキ力の低減とモータ駆動力の低減を
図ることが出来るとともに、ウェーハの洗浄域の増大を
図る事が出来る。
【００２７】尚、ブラシローラ対２６、２７の背面側に
はリンスノズル２８、２９から、純水が放出されてお
り、従って前記ブラシローラ側に付着した異物の除去が
図れるとともに、洗浄位置でブラシローラ対をウエット
状態でウェーハ１０の摺擦洗浄を行うことが出来る。ま
た、搬送方向下流側のブラシローラ対２７は、その周速
度をウェーハ１０の搬送速度より早くすることによって
搬送駆動ローラとしても機能する。
はリンスノズル２８、２９から、純水が放出されてお
り、従って前記ブラシローラ側に付着した異物の除去が
図れるとともに、洗浄位置でブラシローラ対をウエット
状態でウェーハ１０の摺擦洗浄を行うことが出来る。ま
た、搬送方向下流側のブラシローラ対２７は、その周速
度をウェーハ１０の搬送速度より早くすることによって
搬送駆動ローラとしても機能する。
【００２８】そして、洗浄後のウェーハ１０は、図２の
搬送ローラ１８により乾燥部６に搬送される。乾燥部６
においては、エアーナイフ２１がウェーハ１０の表面に
上流側に向けて所定角度を持って設けられているため
に、温風はウェーハ１０の表面から上流に向かって流
れ、ウェーハ表面から吹き飛ばされた水分等は再度ウェ
ーハ１０の表面に付着することはない。乾燥されたウェ
ーハ１０は搬送ローラ１９により図１に示されたテーブ
ル３３に搬送され、真空ハンドラ１２により搬出部７に
載積される。
搬送ローラ１８により乾燥部６に搬送される。乾燥部６
においては、エアーナイフ２１がウェーハ１０の表面に
上流側に向けて所定角度を持って設けられているため
に、温風はウェーハ１０の表面から上流に向かって流
れ、ウェーハ表面から吹き飛ばされた水分等は再度ウェ
ーハ１０の表面に付着することはない。乾燥されたウェ
ーハ１０は搬送ローラ１９により図１に示されたテーブ
ル３３に搬送され、真空ハンドラ１２により搬出部７に
載積される。
【００２９】
【効果】以上記載のごとく本発明によれば、インゴット
よりスライスしたてのウェーハの洗浄、主としてウェー
ハ端面のカーボン、接着剤、インゴットの切り粉等の異
物除去を精度よく確実に行うことが出来るとともに、ウ
ェーハの搬送を円滑に行うことが出来る。また、本発明
によれば洗浄後に、エアー乾燥ノズルで強制乾燥させる
ことによって、ウェーハ面上に残った洗浄水中のゴミが
再び焼付いたり、空気中のゴミ等がウェーハを乾燥させ
る段階で再付着することを阻止し得る。
よりスライスしたてのウェーハの洗浄、主としてウェー
ハ端面のカーボン、接着剤、インゴットの切り粉等の異
物除去を精度よく確実に行うことが出来るとともに、ウ
ェーハの搬送を円滑に行うことが出来る。また、本発明
によれば洗浄後に、エアー乾燥ノズルで強制乾燥させる
ことによって、ウェーハ面上に残った洗浄水中のゴミが
再び焼付いたり、空気中のゴミ等がウェーハを乾燥させ
る段階で再付着することを阻止し得る。
【図１】本発明の実施例に係るウェーハの洗浄乾燥装置
の全体構成を示す外観図
の全体構成を示す外観図
【図２】図１の洗浄部及び乾燥部の要部を示す概略図
【図３】ウェーハ端面の洗浄状態を示す説明図
【図４】洗浄ブラシの配置状態を示す構成図
【図５】図４のＡ部拡大図で、（Ａ）及び（Ｂ）は本発
明、（Ｃ）は比較例を示す。
明、（Ｃ）は比較例を示す。
【図６】エアナイフの作用を示す説明図で、（Ａ）は本
発明、（Ｂ）及び（Ｃ）は比較例を示す。
発明、（Ｂ）及び（Ｃ）は比較例を示す。
【図７】従来例に係るウェーハの洗浄乾燥装置の全体構
成を示す外観図である。
成を示す外観図である。
【図８】図７のウェーハ端面の洗浄状態を示す。
１ 筐体 ２ 搬入部 ３ 剥離槽 ４ バッファー槽 ５ 洗浄部 ６ 乾燥部 ７ 搬出部 １７、１８、１９ 搬送ローラ ２１ エアナイフ（エア乾燥ノズル） ２６、２７ ブラシローラ対
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 昌之 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地 信越半導体株式会社白河工場 内 (72)発明者 下山 繁俊 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地 信越半導体株式会社白河工場 内 (56)参考文献 特開 昭57−19077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−15421（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−64032（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−157928（ＪＰ，Ｕ) 特公 平１−22757（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭32−686（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 1/02
Claims (2)
- 【請求項１】 円筒状のブラシローラ対を複数対配設
し、該ブラシローラ対の回転方向を順搬送方向と反搬送
方向に各々異ならせて、該ブラシローラ対間に半導体ウ
ェーハを搬送させながら洗浄する半導体ウェーハの洗浄
装置において、 円筒状のブラシローラの[ブラシ]毛状体束を該円筒の軸
線方向に沿ってスパイラル状に外向きに植立させるとと
もに、該ブラシ束を構成する毛状体の、すくなくとも毛
先部が非直線状であり、ブラシローラ対の対峙するブラ
シローラの毛先部が互いにオーバーラップさせたことを
特徴とする半導体ウェーハの洗浄装置。 - 【請求項２】 円筒状のブラシローラの [ブラシ]毛状
体束を該円筒の軸線方向に沿ってスパイラル状外向きに
植立させるとともに、該ブラシ束を構成する毛状体の、
すくなくとも毛先部が非直線状であり、ブラシローラ対
の対峙するブラシローラの毛先部が互いにオーバーラッ
プさせたブラシローラ対を複数対配設し、該ブラシロー
ラ対の回転方向を順搬送方向と反搬送方向に各々異なら
せて、該ブラシローラ対間に半導体ウェーハを搬送させ
ながら洗浄する第１ステージと該洗浄後の半導体ウェー
ハ面に気流を吹き付けながら半導体ウェーハの乾燥を行
うとき、吹き付け方法が半導体ウェーハの搬送方向に対
して上流側に向けた吹き付け手段を有する第２ステージ
とを有する半導体ウェーハの洗浄乾燥装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6335663A JP3044277B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | ウェーハの洗浄及び洗浄乾燥装置 |
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