JP3135209B2 - Semiconductor wafer cleaning equipment - Google Patents

Semiconductor wafer cleaning equipment

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JP3135209B2
JP3135209B2 JP08035096A JP3509696A JP3135209B2 JP 3135209 B2 JP3135209 B2 JP 3135209B2 JP 08035096 A JP08035096 A JP 08035096A JP 3509696 A JP3509696 A JP 3509696A JP 3135209 B2 JP3135209 B2 JP 3135209B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、超臨界液体を用
いた半導体ウェハの洗浄装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for cleaning a semiconductor wafer using a supercritical liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】超臨界液体とは、図5の相図に示すよう
な臨界圧力Pc以上であって且つ臨界温度Tc以上で得ら
れる液体と気体との中間の性質を有する状態のことを言
う。上記超臨界液体は、精密洗浄の分野に適するような
種々の特性を有している。
2. Description of the Related Art A supercritical liquid is a state having an intermediate property between a liquid and a gas obtained at a critical pressure Pc or more and a critical temperature Tc or more as shown in a phase diagram of FIG. . The supercritical liquid has various properties suitable for the field of precision cleaning.

【0003】すなわち、高い溶解力は有機成分の洗浄に
有効であり、高い拡散係数は短時間に均一な洗浄が可能
であり、気体に近い粘度は微細な部分の洗浄に適してい
る。また、圧力を臨界圧力以下まで低下させれば気体に
なるために、乾燥工程が減圧のみで済むという利点を有
する。
That is, a high dissolving power is effective for cleaning organic components, a high diffusion coefficient enables uniform cleaning in a short time, and a viscosity close to that of a gas is suitable for cleaning fine parts. Further, when the pressure is reduced to the critical pressure or less, since the gas becomes gas, there is an advantage in that the drying step only requires a reduced pressure.

【0004】上記超臨界液体としては、多くの場合には
CO2が用いられる。CO2は、臨界圧力は73atmであ
り、臨界温度は31.1℃であることから、比較的簡便
に超臨界状態が得られる。また、CO2自体は無毒であ
ることから、工業的に安全な使用が可能である。尚、他
の超臨界液体としては、N2(臨界圧力=33.5atm,臨
界温度=−147℃)やCClF3(臨界圧力=39atm,
臨界温度=28.8℃)等がある。
As the supercritical liquid, CO 2 is often used. Since CO 2 has a critical pressure of 73 atm and a critical temperature of 31.1 ° C., a supercritical state can be obtained relatively easily. Further, since CO 2 itself is non-toxic, it can be used industrially safely. Other supercritical liquids include N 2 (critical pressure = 33.5 atm, critical temperature = −147 ° C.) and CClF 3 (critical pressure = 39 atm,
Critical temperature = 28.8 ° C.).

【0005】従来、上記超臨界液体を用いて洗浄を行う
洗浄装置として、図6に示すようなものがある。この洗
浄装置は、ガス供給源となるCO2のボンベ1,圧力調整
弁A,圧力調整弁B,洗浄槽2,分離槽3,フィルタ4,圧
送ポンプ5,加熱器6,冷却器7,ボンベ用バルブ8,補充
バルブ9および排気バルブ10を耐圧性の管で接続して
概略構成されている。尚、洗浄槽2の蓋13は、シール
材14でシールされている。
Conventionally, there is a cleaning apparatus as shown in FIG. 6 for cleaning using the above-mentioned supercritical liquid. This cleaning apparatus includes a CO 2 cylinder 1 serving as a gas supply source, a pressure regulating valve A, a pressure regulating valve B, a cleaning tank 2, a separation tank 3, a filter 4, a pressure pump 5, a heater 6, a cooler 7, and a cylinder. It is schematically constructed by connecting a valve 8, a replenishing valve 9 and an exhaust valve 10 with a pressure-resistant tube. Note that the lid 13 of the cleaning tank 2 is sealed with a sealing material 14.

【0006】以下、上記構成を有する洗浄装置の動作に
ついて簡単に説明する。先ず、被洗浄物であるウェハ1
1を洗浄槽2に入れて蓋13で密閉する。続いて、ボン
ベ用バルブ8および補充バルブ9を開ける。そうする
と、ボンベ1内のCO2ガスは、フィルタ4を通り、冷
却器7によって液化された後、圧送ポンプ5によって臨
界圧力以上の圧力まで昇圧され、さらに、加熱器6によ
って臨界温度以上の温度まで昇温されて超臨界状態にな
り、洗浄槽2に供給される。その際に、上記洗浄槽2内
は、圧力調整弁Aによって臨界圧力以上の圧力に保たれ
る。これに対して、分離層3内は、圧力調整弁Bによっ
て臨界圧力より低い圧力に保たれる。
Hereinafter, the operation of the cleaning apparatus having the above configuration will be briefly described. First, the wafer 1 to be cleaned is
1 is put in the washing tank 2 and sealed with the lid 13. Subsequently, the cylinder valve 8 and the refill valve 9 are opened. Then, the CO 2 gas in the cylinder 1 passes through the filter 4, is liquefied by the cooler 7, then is raised to a pressure higher than the critical pressure by the pressure pump 5, and is further raised to a temperature higher than the critical temperature by the heater 6. The temperature is raised to a supercritical state and supplied to the cleaning tank 2. At this time, the inside of the cleaning tank 2 is maintained at a pressure equal to or higher than the critical pressure by the pressure adjusting valve A. On the other hand, the inside of the separation layer 3 is maintained at a pressure lower than the critical pressure by the pressure regulating valve B.

【0007】上述の操作によって流体の流れは矢印のよ
うになり、洗浄槽2において被洗浄物11上の汚染物質
が超臨界液体中に溶け込む。さらに、汚染物質が溶け込
んだ超臨界液体は分離槽3内で臨界圧力以下になって気
体となり、汚染物質と分離されるのである。こうして分
離された汚染物質は分離槽3の底部に堆積し、CO2
大気へ排気されるかリサイクルされる。分離槽3内に堆
積した汚染物質は、バルブ12を開けることによって取
り出される。
[0007] By the above operation, the flow of the fluid becomes as shown by the arrow, and the contaminants on the object 11 to be cleaned are dissolved in the supercritical liquid in the cleaning tank 2. Further, the supercritical liquid in which the contaminants are dissolved becomes lower than the critical pressure in the separation tank 3 and turns into a gas, which is separated from the contaminants. The contaminants thus separated are deposited on the bottom of the separation tank 3, and the CO 2 is exhausted to the atmosphere or recycled. The contaminants deposited in the separation tank 3 are taken out by opening the valve 12.

【0008】また、超臨界液体を用いた他の洗浄装置と
して、洗浄槽を横型とし、蓋とこの蓋の開閉部を設けた
洗浄装置(特開平4−17333号公報)や、超臨界状態
となる抽出室の周囲を分離室で囲んで抽出室と分離室と
を一体に形成して上記抽出室に対する超臨界流体の流入
及び流出は蓋を介して同一方向から行う洗浄装置(特開
平4−39499号公報)がある。
[0008] As another cleaning apparatus using a supercritical liquid, a cleaning apparatus having a horizontal cleaning tank and a lid and an opening / closing portion for the lid (Japanese Patent Laid-Open No. 4-17333), a supercritical state, and the like. A washing apparatus in which the extraction chamber is surrounded by a separation chamber to integrally form the extraction chamber and the separation chamber, and the supercritical fluid flows into and out of the extraction chamber from the same direction via a lid (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4- 39499).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超臨界液体を用いた洗浄装置には、以下のような問
題がある。 (1)被洗浄物を入れる洗浄槽2や抽出室は高圧容器で
あり、蓋の気密性を高めるためにシール材14が必要と
なる。このシール材14を樹脂で形成した場合には、油
脂成分の抽出能力が高い超臨界液体に晒されることによ
ってシール材14の劣化が生じやすく、シール材14の
交換頻度の増加によって装置稼働時間が低下する。更に
は、抽出されたシール材14の油脂成分で被洗浄物や高
圧容器側壁に汚染が生ずる。これに対して、金属製のシ
ール材は、繰り返しの使用が不可能であるので頻繁に交
換する必要があり、著しいラニングコストの増加をもた
らす。
However, the conventional cleaning apparatus using a supercritical liquid has the following problems. (1) The cleaning tank 2 and the extraction chamber for storing the object to be cleaned are high-pressure vessels, and the sealing material 14 is required to improve the airtightness of the lid. When the sealing member 14 is formed of a resin, the sealing member 14 is easily deteriorated by being exposed to a supercritical liquid having a high ability to extract fat components, and the operation time of the apparatus is increased due to an increase in the frequency of replacement of the sealing member 14. descend. Further, contamination of the object to be cleaned and the side wall of the high-pressure container is caused by the extracted oil and fat component of the sealing material 14. On the other hand, since the metal sealing material cannot be used repeatedly, it needs to be replaced frequently, resulting in a significant increase in running cost.

【0010】(2)図6に示す洗浄装置、あるいは、抽
出室と分離室とを一体に形成した洗浄装置における上記
高圧容器では、超臨界液体の注入口および排気口が同一
面に設けられて乱流が生じやすい構造となっている。そ
のために、被洗浄物と高圧容器側壁とへの汚染物質の再
付着やパーティクルの発生が生じやすく、洗浄効果が低
下する。
(2) In the washing apparatus shown in FIG. 6 or the high-pressure vessel in the washing apparatus in which the extraction chamber and the separation chamber are integrally formed, the inlet and the outlet for the supercritical liquid are provided on the same surface. The structure is such that turbulence easily occurs. For this reason, re-adhesion of contaminants and generation of particles to the object to be cleaned and the side wall of the high-pressure container are likely to occur, and the cleaning effect is reduced.

【0011】(3)洗浄槽を横型として蓋と開閉部を設
けた洗浄装置においては、上記開閉部が超臨界液体と接
触するために汚染や劣化等が生ずる。
(3) In a cleaning apparatus having a horizontal cleaning tank and a lid and an opening / closing section, the opening / closing section comes into contact with a supercritical liquid, so that contamination or deterioration occurs.

【0012】こうした問題は、何れも、シール材の交換
や高圧容器側壁の洗浄のために稼働時間の低下を招き、
洗浄装置の自動化を阻害するのである。
[0012] All of these problems cause a reduction in operating time due to replacement of the sealing material and cleaning of the side wall of the high-pressure vessel.
This hinders the automation of the cleaning device.

【0013】そこで、この発明の目的は、シール材の劣
化を防止し、被洗浄物や高圧容器側壁に対する汚染を防
止することによって、容易に自動化を図ることができる
高スループットの半導体ウェハの洗浄装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-throughput semiconductor wafer cleaning apparatus which can easily be automated by preventing deterioration of a sealing material and preventing contamination of an object to be cleaned and a side wall of a high-pressure container. Is to provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、被洗浄ウェハを搭載したウ
ェハキャリアが載置されるステージと、箱を伏せた形状
を成すと共に,上部に洗浄物質の注入口を有して,壁の下
端に隙間を形成して上記ステージを蓋する上蓋と、加圧
昇温されて超臨界状態になった洗浄物質を上記上蓋の注
入口から供給する洗浄物質供給手段と、上記ステージを
上蓋で蓋した場合に上記上蓋とステージとの間に形成さ
れた隙間から洗浄物質を排出する洗浄物質排出手段と、
上記洗浄物質排出手段によって排出される洗浄物質量を
調整して,上記壁内における洗浄物質の圧力を臨界圧以
上の一定圧に保つ排出量調整手段を備えたことを特徴と
している。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a stage on which a wafer carrier on which a wafer to be cleaned is mounted is mounted, and a box having a prone shape, An upper lid that covers the stage by forming a gap at the lower end of the wall, and a cleaning substance that has been heated to a supercritical state by pressurization and heating is supplied from the inlet of the upper lid. Cleaning substance supply means, and a cleaning substance discharge means for discharging the cleaning substance from a gap formed between the upper lid and the stage when the stage is covered with the upper lid,
Discharge amount adjusting means for adjusting the amount of the cleaning substance discharged by the cleaning substance discharging means to maintain the pressure of the cleaning substance in the wall at a constant pressure equal to or higher than a critical pressure is provided.

【0015】上記構成において、被洗浄ウェハを搭載し
たウェハキャリアが載置されたステージが上蓋によって
蓋されると、上蓋の壁の下端と上記ステージの上面との
間に隙間が形成される。そして、超臨界状態の洗浄物質
が洗浄物質供給手段によって上記上蓋の注入口から供給
される一方、洗浄物質排出手段によって上記隙間から洗
浄物質が排出される。その際に、排出量調整手段によっ
て上記壁内における洗浄物質の圧力が臨界圧以上の一定
圧に保たれるように、洗浄物質量の排出量が調整され
る。こうして、上記上蓋の上部の注入口から下部の上記
隙間に向かって整然と流れて上記隙間から速やかに排出
される超臨界状態の洗浄物質によって、上記被洗浄ウェ
ハが洗浄される。
In the above configuration, when the stage on which the wafer carrier on which the wafer to be cleaned is mounted is placed on the upper lid, a gap is formed between the lower end of the wall of the upper lid and the upper surface of the stage. Then, the cleaning substance in a supercritical state is supplied from the inlet of the upper lid by the cleaning substance supply means, and the cleaning substance is discharged from the gap by the cleaning substance discharge means. At this time, the discharge amount of the cleaning substance is adjusted so that the pressure of the cleaning substance in the wall is maintained at a constant pressure equal to or higher than the critical pressure by the discharge amount adjusting means. In this manner, the wafer to be cleaned is cleaned by the supercritical cleaning material that flows from the upper inlet of the upper lid toward the lower gap and is discharged quickly from the gap.

【0016】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
係る発明の半導体ウェハの洗浄装置において、上記ステ
ージは周囲に延在した外周部を有し、上記上蓋は,周囲
に隣接して形成されて上部に洗浄物質の排出口が設けら
れた室を有すると共に、上記ステージを上蓋で蓋した場
合に,上記上蓋の外壁と上記ステージの外周部との間を
密閉する密閉手段を備えて、上記洗浄物質排出手段は,
上記上蓋における排出口から上記室内の洗浄物質を排出
することによって上記隙間から上記壁内の洗浄物質を排
出するようになっており、上記排出量調整手段は,上記
洗浄物質排出手段によって排出される洗浄物質量を調整
して,上記壁内における洗浄物質の圧力を臨界圧以上の
一定圧に保つ一方,上記壁外の室における洗浄物質の圧
力を臨界圧より低い一定圧に保つようになっていること
を特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the apparatus for cleaning a semiconductor wafer according to the first aspect of the present invention, the stage has an outer peripheral portion extending around the periphery, and the upper lid is adjacent to the periphery. Having a chamber formed and provided with a discharge port of a cleaning substance at an upper portion, when the stage is covered with an upper lid, a sealing means for sealing between an outer wall of the upper lid and an outer peripheral portion of the stage is provided. , The cleaning substance discharging means includes:
The cleaning substance in the wall is discharged from the gap by discharging the cleaning substance in the room from the discharge port in the upper lid, and the discharge amount adjusting means is discharged by the cleaning substance discharging means. By adjusting the amount of the cleaning substance, the pressure of the cleaning substance in the wall is maintained at a constant pressure above the critical pressure, while the pressure of the cleaning substance in the chamber outside the wall is maintained at a constant pressure lower than the critical pressure. It is characterized by having.

【0017】上記構成において、被洗浄ウェハを搭載し
たウェハキャリアが載置されたステージが上蓋によって
蓋されると、密閉手段によって上記上蓋の外壁と上記ス
テージの外周部との間が密閉される。一方、上蓋の壁の
下端と上記ステージの上面との間には隙間が形成され
る。こうして、上記上蓋における壁の内側の洗浄室と外
側の分離室とが形成される。そして、超臨界状態の洗浄
物質が洗浄物質供給手段によって上記上蓋の注入口から
洗浄室に注入される一方、上記分離室内の洗浄物質が洗
浄物質排出手段によって上記上蓋における排出口から排
出される。その際に、排出量調整手段によって洗浄物質
量の排出量が調整されて、上記洗浄室内の洗浄物質圧が
臨界圧以上の一定圧に保たれる一方、上記分離室内の洗
浄物質圧が臨界圧より低い一定圧に保たれる。こうし
て、上記洗浄室における上部の注入口から下部の上記隙
間に向かって整然と流れて上記隙間から速やかに排出さ
れる超臨界状態の洗浄物質によって、上記被洗浄ウェハ
が洗浄される。さらに、上記隙間から分離室に排出され
た洗浄物質は気体状態となって汚染物質が速やかに分離
される。
In the above configuration, when the stage on which the wafer carrier mounting the wafer to be cleaned is mounted is covered by the upper lid, the space between the outer wall of the upper lid and the outer peripheral portion of the stage is sealed by the sealing means. On the other hand, a gap is formed between the lower end of the upper lid wall and the upper surface of the stage. Thus, a washing chamber inside the wall and a separation chamber outside the wall in the upper lid are formed. Then, the cleaning substance in a supercritical state is injected into the cleaning chamber from the inlet of the upper lid by the cleaning substance supply means, and the cleaning substance in the separation chamber is discharged from the discharge port in the upper lid by the cleaning substance discharge means. At this time, the discharge amount of the cleaning substance is adjusted by the discharge amount adjusting means so that the cleaning substance pressure in the cleaning chamber is maintained at a constant pressure equal to or higher than the critical pressure, while the cleaning substance pressure in the separation chamber is controlled to the critical pressure. It is kept at a lower constant pressure. In this way, the wafer to be cleaned is cleaned by the supercritical cleaning substance which flows from the upper inlet in the cleaning chamber toward the lower gap and is quickly discharged from the gap. Further, the cleaning substance discharged into the separation chamber from the gap becomes a gaseous state, and contaminants are quickly separated.

【0018】また、請求項3に係る発明は、請求項1に
係る発明の半導体ウェハの洗浄装置において、上記上蓋
における壁の下端あるいは上記ステージにおける上面の
少なくとも何れか一方は上記隙間を開閉する方向に移動
可能になっており、上記上蓋でステージを蓋した場合に
形成される上記隙間の間隔が調整可能になっていること
を特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for cleaning a semiconductor wafer according to the first aspect of the present invention, at least one of the lower end of the wall of the upper lid and the upper surface of the stage opens and closes the gap. , And the gap between the gaps formed when the stage is covered with the upper lid can be adjusted.

【0019】上記構成において、上蓋でステージを蓋し
た場合に隙間を形成している上記上蓋における壁の下端
あるいは上記ステージにおける上面の少なくとも何れか
一方が移動されて、上記隙間の間隔が最適に調整され
る。こうして、上記上蓋における壁の内側の洗浄物質圧
および上記壁外の室における洗浄物質圧が、より最適に
なるように調整される。
In the above configuration, when the stage is covered with the upper lid, at least one of the lower end of the wall of the upper lid or the upper surface of the stage, which forms a gap, is moved, and the interval of the gap is optimally adjusted. Is done. Thus, the cleaning substance pressure inside the wall on the top lid and the cleaning substance pressure in the chamber outside the wall are adjusted to be more optimal.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図1は本実施の形態の半導体
ウェハの洗浄装置における洗浄槽の基本構成を示す図で
ある。本洗浄槽は、複数枚の被洗浄ウェハ24を搭載し
たウェハキャリア25が載置されるステージ21と箱を
伏せた形状を有してステージ21を覆う上蓋22とから
概略構成される。上蓋22は、上部中央に超臨界状態の
洗浄物質(超臨界流体)が注入される注入口23が設けら
れており、隙間26を形成してステージ21を覆う。そ
して、上記超臨界状態に加圧・昇温された超臨界流体が
注入口23から注入される一方、ステージ21と上蓋2
2との隙間26から超臨界流体が排気される。その際
に、隙間26から洗浄槽外に排出される超臨界流体量と
注入口23から注入される超臨界流体量とをバランスさ
せることによって、洗浄槽をシール材で密閉することな
く洗浄槽内を超臨界状態に保つことができる。こうし
て、上記被洗浄ウェハ24周辺の雰囲気を超臨界状態に
保ったまま、ステージ21と上蓋22との隙間26から
超臨界流体が排気される定常状態が形成されるのであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a cleaning tank in a semiconductor wafer cleaning apparatus according to the present embodiment. The main cleaning tank is roughly composed of a stage 21 on which a wafer carrier 25 on which a plurality of wafers 24 to be cleaned are mounted is mounted, and an upper lid 22 having a box-like shape and covering the stage 21. The upper lid 22 is provided at the upper center thereof with an inlet 23 into which a supercritical cleaning substance (supercritical fluid) is injected, and forms a gap 26 to cover the stage 21. Then, while the supercritical fluid pressurized and heated to the supercritical state is injected from the injection port 23, the stage 21 and the upper lid 2 are injected.
The supercritical fluid is exhausted from the gap 26 with the second. At this time, by balancing the amount of supercritical fluid discharged out of the cleaning tank from the gap 26 and the amount of supercritical fluid injected from the injection port 23, the inside of the cleaning tank can be sealed without sealing the cleaning tank with a sealing material. Can be kept in a supercritical state. In this way, a steady state in which the supercritical fluid is exhausted from the gap 26 between the stage 21 and the upper lid 22 while maintaining the atmosphere around the wafer 24 to be cleaned in the supercritical state is formed.

【0021】その結果、本実施の形態においては洗浄槽
にシール材が不要となり、シール材の劣化やシール材に
よる被洗浄ウェハ24の汚染を無くすことができる。ま
た、被洗浄ウェハ24の表面から超臨界流体中に抽出さ
れた汚染物質は、超臨界流体の流れ27によって速やか
に洗浄槽外に排出される。したがって、被洗浄ウェハ2
4や上蓋22の内壁に超臨界流体中の汚染物質が付着す
ることが抑制される。
As a result, in the present embodiment, a sealing material is not required in the cleaning tank, and deterioration of the sealing material and contamination of the wafer 24 to be cleaned by the sealing material can be eliminated. The contaminants extracted into the supercritical fluid from the surface of the wafer 24 to be cleaned are quickly discharged out of the cleaning tank by the flow 27 of the supercritical fluid. Therefore, the wafer to be cleaned 2
4 and the inner wall of the upper lid 22 are prevented from adhering contaminants in the supercritical fluid.

【0022】尚、上記隙間26から超臨界流体が排気さ
れる側に隣接して分離槽を設ける場合には、循環ポンプ
等によって強制的に上記分離槽から超臨界流体を吸引す
ることによって、洗浄槽と分離槽との圧力差が大きくな
るようにする。
When a separation tank is provided adjacent to the side where the supercritical fluid is exhausted from the gap 26, the cleaning is performed by forcibly sucking the supercritical fluid from the separation tank using a circulation pump or the like. The pressure difference between the tank and the separation tank is increased.

【0023】以下、上述のような基本構造を有する洗浄
槽を用いた半導体ウェハの洗浄装置の具体例について説
明する。図2は、本実施の形態における半導体ウェハの
洗浄装置の流体回路図である。本半導体ウェハの洗浄装
置は、超臨界流体としてのCO2を供給するボンベ31,
圧力調整弁32,排気バルブ33,洗浄槽と分離槽とを一
体化した二重構造の高圧容器34,フィルタ35,圧送ポ
ンプ36,加熱器37,冷却器38,ボンベ用バルブ39
および補充バルブ40を耐圧性の管で接続して概略構成
されている。
Hereinafter, a specific example of an apparatus for cleaning a semiconductor wafer using a cleaning tank having the above-described basic structure will be described. FIG. 2 is a fluid circuit diagram of the semiconductor wafer cleaning apparatus according to the present embodiment. The present semiconductor wafer cleaning apparatus includes a cylinder 31 for supplying CO 2 as a supercritical fluid,
Pressure regulating valve 32, exhaust valve 33, high pressure vessel 34 having a double structure integrating a washing tank and a separation tank, a filter 35, a pressure pump 36, a heater 37, a cooler 38, a cylinder valve 39.
And a replenishing valve 40 connected by a pressure-resistant tube.

【0024】上記高圧容器34は、図3に示すように、
図1に示す洗浄槽と同様の基本構造を有する洗浄室51
とこの洗浄室51の周囲に一体に設けられた分離室52
とからなる二重構造を有している。また、高圧容器34
は、構成的に見れば、注入管54および排出管55を有
する固定の上蓋53と上下動可能なステージ56とから
構成されている。
As shown in FIG. 3, the high-pressure vessel 34
Cleaning chamber 51 having the same basic structure as the cleaning tank shown in FIG.
And a separation chamber 52 integrally provided around the washing chamber 51.
And a double structure consisting of In addition, the high pressure vessel 34
When viewed from a structural point of view, it is composed of a fixed upper lid 53 having an injection pipe 54 and a discharge pipe 55, and a vertically movable stage 56.

【0025】上記上蓋53は浅鍋を伏せたような形状を
有しており、その上部中央には外側に向かって延在した
注入管54が設けられ、この注入管54の周囲には排出
管55が設けられている。また、注入管54と排出管5
5との間には内側に向かって延在した環状の内壁57が
形成されており、この内壁57によって中央の洗浄室5
1と周囲の分離室52とを仕切っている。さらに、上蓋
53の外郭を成す外壁58によって分離室52と外部環
境とを仕切っている。
The upper lid 53 has a shape such that a shallow pot is turned down. An injection pipe 54 extending outward is provided at the upper center of the upper lid 53, and a discharge pipe is provided around the injection pipe 54. 55 are provided. In addition, the injection pipe 54 and the discharge pipe 5
An annular inner wall 57 extending inward is formed between the cleaning chamber 5 and the central cleaning chamber 5.
1 and the surrounding separation chamber 52. Further, the separation chamber 52 is separated from the external environment by an outer wall 58 forming an outer shell of the upper lid 53.

【0026】上記ステージ56は、昇降台59上に載置
されてウェハキャリア60が載るステージ本体61と、
ステージ本体61から外周に延在して分離室52の底を
形成する外周部62とから成る。そして、昇降台59に
よってステージ56が所定位置まで上昇されて上蓋53
が閉じられると、図1に示す洗浄槽の場合と同様に、上
蓋53の内壁57の下端とステージ本体61の最外周部
との間には隙間63が形成される一方、上蓋53の外壁
58下端とステージ56の外周部62外縁とはシール材
64を介して密着するようになっている。こうして、上
記上蓋53が閉じられると、図1に示す洗浄槽と同じ構
造を呈する洗浄室51を中心とし周囲に分離室52を有
する二重構造の高圧容器34が形成されるのである。
The stage 56 includes a stage main body 61 mounted on an elevating table 59 and on which a wafer carrier 60 is mounted.
And an outer peripheral portion 62 extending from the stage main body 61 to the outer periphery to form the bottom of the separation chamber 52. Then, the stage 56 is moved up to a predetermined position by the elevating table 59 and the upper lid 53 is moved.
Is closed, a gap 63 is formed between the lower end of the inner wall 57 of the upper lid 53 and the outermost peripheral portion of the stage main body 61, as in the case of the cleaning tank shown in FIG. The lower end and the outer edge of the outer peripheral portion 62 of the stage 56 are in close contact with each other via a sealing material 64. When the upper lid 53 is closed in this way, a double-structure high-pressure vessel 34 having a separation chamber 52 around the cleaning chamber 51 having the same structure as the cleaning tank shown in FIG. 1 is formed.

【0027】ここで、超臨界流体が注入される注入管5
4は洗浄室51の上部に設けられる一方、汚染物質が溶
け込んだ超臨界流体を排出する排出管55は分離室52
の上部に設けられて、その直径は注入管54の直径より
も大きく設定されている。そして、分離室52内の圧力
を低くするために、循環ポンプ41(図2参照)で強制的
に吸引している。したがって、注入管54から注入され
た超臨界流体は、内壁57下端の隙間63に向かって矢
印(イ),(ロ)で示すように洗浄室51内を上下方向に流
れ、ウェハキャリア60内のウェハ65の表面に平行に
整然と流れるのである。
Here, the injection pipe 5 into which the supercritical fluid is injected
4 is provided at the upper part of the cleaning chamber 51, while a discharge pipe 55 for discharging the supercritical fluid in which the pollutant is dissolved
And the diameter thereof is set to be larger than the diameter of the injection tube 54. Then, in order to lower the pressure in the separation chamber 52, the circulation pump 41 (see FIG. 2) is forcibly sucked. Therefore, the supercritical fluid injected from the injection pipe 54 flows vertically in the cleaning chamber 51 toward the gap 63 at the lower end of the inner wall 57 as shown by arrows (a) and (b), and It flows neatly parallel to the surface of the wafer 65.

【0028】尚、上記ステージ56における外周部62
の上面は、ステージ本体61の上面より低く形成されて
環状の溝を成しており、分離室52内で超臨界流体から
分離された汚染物質が蓄積されるようになっている。そ
して、ステージ56は、溝の洗浄を容易にするために昇
降台59から取り外しが可能になっている。また、安全
のために、ステージ56が上蓋53の外壁58に密着し
た際には金具66によってロックされるようになってい
る。
The outer peripheral portion 62 of the stage 56
Is formed lower than the upper surface of the stage main body 61 to form an annular groove, so that contaminants separated from the supercritical fluid in the separation chamber 52 are accumulated. The stage 56 can be detached from the elevating table 59 to facilitate cleaning of the groove. For safety, when the stage 56 comes into close contact with the outer wall 58 of the upper lid 53, it is locked by the metal fitting 66.

【0029】上記構成を有する半導体ウェハの洗浄装置
は、以下のような工程によって被洗浄ウェハを洗浄す
る。図2および図3において、先ず、上記金具66を外
してステージ56を下降させ、被洗浄ウェハ65の入っ
たウェハキャリア60をステージ56におけるステージ
本体61上に設置する。そして、ステージ56を上昇さ
せて洗浄室51および分離室52を閉じ、金具66をロ
ックして図3に示す状態にする。
The semiconductor wafer cleaning apparatus having the above configuration cleans a wafer to be cleaned by the following steps. 2 and 3, first, the metal fitting 66 is removed, the stage 56 is lowered, and the wafer carrier 60 containing the wafer 65 to be cleaned is set on the stage main body 61 of the stage 56. Then, the stage 56 is raised to close the cleaning chamber 51 and the separation chamber 52, and the metal fitting 66 is locked to the state shown in FIG.

【0030】続いて、上記ボンベ用バルブ39および補
充バルブ40を開けると共に、循環ポンプ41を駆動し
て、フィルタ35,冷却器38,圧送ポンプ36および加
熱器37を介して超臨界状態となったCO2を注入管5
4より洗浄室51内に注入する。その際に、内壁57の
存在によって生ずる洗浄室51と分離室52との差圧を
利用して、洗浄室51内が臨界圧力以上の一定圧力に保
たれる一方、分離室52内が臨界圧力より低い一定圧力
に保たれるように、圧力調整弁32の開度を調整する。
こうして、上記被洗浄ウェハ65の洗浄が開始される。
Subsequently, the cylinder valve 39 and the replenishing valve 40 are opened, and the circulation pump 41 is driven to be in a supercritical state via the filter 35, the cooler 38, the pressure pump 36 and the heater 37. CO 2 injection tube 5
4 to the cleaning chamber 51. At this time, the inside of the washing chamber 51 is maintained at a constant pressure equal to or higher than the critical pressure by utilizing the pressure difference between the washing chamber 51 and the separation chamber 52 caused by the presence of the inner wall 57, while the inside of the separation chamber 52 is maintained at the critical pressure. The opening of the pressure regulating valve 32 is adjusted so as to maintain a lower constant pressure.
Thus, the cleaning of the wafer to be cleaned 65 is started.

【0031】そして、有機汚染物質が溶け込んだ超臨界
流体CO2が、洗浄室51の内壁57下端の隙間63か
ら分離室52に到達して超臨界圧より低い圧力になった
時点で、上記有機汚染物質が気体状態となったCO2
ら分離されてステージ56における外周部62に形成さ
れた溝に蓄積される。洗浄を終了する場合には、上記循
環ポンプ41を停止し、ボンベ用バルブ39および補充
バルブ40を閉じる一方、排気バルブ33を開けて、洗
浄室51および分離室52を大気圧にするのである。
When the supercritical fluid CO 2 into which the organic contaminants are dissolved reaches the separation chamber 52 from the gap 63 at the lower end of the inner wall 57 of the cleaning chamber 51 and reaches a pressure lower than the supercritical pressure, The contaminants are separated from the gaseous CO 2 and accumulated in the grooves formed on the outer peripheral portion 62 of the stage 56. When cleaning is completed, the circulation pump 41 is stopped, the cylinder valve 39 and the replenishment valve 40 are closed, and the exhaust valve 33 is opened to bring the cleaning chamber 51 and the separation chamber 52 to atmospheric pressure.

【0032】ここで、上記洗浄室51は、注入管54か
ら注入された超臨界流体CO2が被洗浄ウェハ65の面
に平行に(すなわち、上方から下方に)流れるように、高
さ/直径の比が“1"以上となるように設定する。また、
洗浄室51内に超臨界流体CO2の乱流が発生しないよ
うに、注入管54は洗浄室51における断面中心に設け
るようにする。
Here, the cleaning chamber 51 has a height / diameter such that the supercritical fluid CO 2 injected from the injection pipe 54 flows parallel to the surface of the wafer 65 to be cleaned (that is, from above to below). Are set so that the ratio becomes “1” or more. Also,
The injection pipe 54 is provided at the center of the cross section of the cleaning chamber 51 so that the turbulent flow of the supercritical fluid CO 2 does not occur in the cleaning chamber 51.

【0033】このように、本実施の形態における半導体
ウェハの洗浄装置は、上記ウェハキャリア60が載置さ
れるステージ56と、隙間63を設けてステージ56を
覆う上蓋53とで概略構成された高圧容器34を有し、
ステージ56を上蓋53で密閉した場合には、図1に示
す洗浄槽と同様の基本構造を有する洗浄室51とこの洗
浄室51の周囲に一体に設けられた分離室52とが形成
される。また、洗浄室51の上部中央には注入管54が
設けられ、分離室の上部には排出管55が設けられてい
る。
As described above, the apparatus for cleaning a semiconductor wafer according to the present embodiment is a high-pressure semiconductor which is roughly constituted by the stage 56 on which the wafer carrier 60 is mounted, and the upper lid 53 having the gap 63 and covering the stage 56. Having a container 34,
When the stage 56 is sealed with the upper lid 53, a cleaning chamber 51 having the same basic structure as the cleaning tank shown in FIG. 1 and a separation chamber 52 provided integrally around the cleaning chamber 51 are formed. In addition, an injection pipe 54 is provided at the upper center of the washing chamber 51, and a discharge pipe 55 is provided at the upper part of the separation chamber.

【0034】そして、上記排出管55の直径を注入管5
4の直径よりも大きく設定すると共に、分離室52内を
循環ポンプ41で強制的に吸引するようにしている。そ
の結果、圧力調整弁32の開度を調整することによっ
て、分離室52内の超臨界流体圧が小さくなって、洗浄
室51内が臨界圧力以上の一定圧力に保たれる一方、分
離室52内が臨界圧力より低い一定圧力に保たれる。
Then, the diameter of the discharge pipe 55 is changed to the injection pipe 5.
4 and the circulation pump 41 is forcibly sucked into the separation chamber 52. As a result, by adjusting the opening of the pressure regulating valve 32, the supercritical fluid pressure in the separation chamber 52 is reduced, and the inside of the cleaning chamber 51 is maintained at a constant pressure equal to or higher than the critical pressure. The inside is kept at a constant pressure lower than the critical pressure.

【0035】したがって、上記洗浄室51の上部から注
入された超臨界流体CO2は洗浄室51の下部に設けら
れた隙間63に向かって被洗浄ウェハ65の面に沿って
整然と流れて、速やかに隙間63から分離室62に排出
される。すなわち、本実施の形態における半導体ウェハ
の洗浄装置によれば、洗浄室51と分離室52との間を
密閉するシール材が不要となり、シール材の劣化やシー
ル材による被洗浄ウェハ65の汚染を防止できる。ま
た、超臨界流体CO2の乱流が発生しないので被洗浄ウ
ェハ65および上蓋53内壁の再汚染を防止できるので
ある。
Therefore, the supercritical fluid CO 2 injected from the upper part of the cleaning chamber 51 flows steadily along the surface of the wafer 65 to be cleaned toward the gap 63 provided in the lower part of the cleaning chamber 51, and quickly. It is discharged from the gap 63 into the separation chamber 62. That is, according to the apparatus for cleaning a semiconductor wafer in the present embodiment, a sealing material that seals the space between the cleaning chamber 51 and the separation chamber 52 becomes unnecessary, and deterioration of the sealing material and contamination of the cleaning target wafer 65 by the sealing material are reduced. Can be prevented. Further, since turbulent flow of the supercritical fluid CO 2 does not occur, recontamination of the wafer 65 to be cleaned and the inner wall of the upper lid 53 can be prevented.

【0036】図4は、上記ウェハキャリアが載置される
ステージと洗浄室の内壁との隙間の大きさを制御して、
洗浄室51と分離室52との差圧を微調整できる半導体
ウェハ洗浄装置におけるステージ部の断面図である。ス
テージ72は、昇降台71に載置される円形の基部73
と、この基部73の外周に設けられて分離室の底を成す
外周部74と、基部73上に載置されるステージ本体7
5とから構成される。外周部74の上面は基部73の上
面より低く形成されて環状の溝を成しており、分離室内
で超臨界流体から分離された汚染物質が蓄積されるよう
になっている。また、ステージ本体75は有底の円筒を
伏せた形状を有して、上面にはウェハキャリア76が載
置される一方、円筒部分の内壁には、基部73の段部に
形成された雄ネジ77に螺合する雌ネジ78が形成され
ている。
FIG. 4 shows a state in which the size of the gap between the stage on which the wafer carrier is mounted and the inner wall of the cleaning chamber is controlled.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a stage in a semiconductor wafer cleaning apparatus capable of finely adjusting a pressure difference between a cleaning chamber 51 and a separation chamber 52. The stage 72 has a circular base 73 placed on the lift 71.
An outer peripheral portion 74 provided on the outer periphery of the base 73 to form the bottom of the separation chamber; and a stage body 7 mounted on the base 73.
And 5. The upper surface of the outer peripheral portion 74 is formed lower than the upper surface of the base portion 73 to form an annular groove, so that contaminants separated from the supercritical fluid in the separation chamber are accumulated. The stage body 75 has a shape with a bottomed cylinder turned down, and a wafer carrier 76 is placed on the upper surface. On the inner wall of the cylindrical portion, a male screw formed at the step of the base 73 is provided. A female screw 78 is formed to be screwed to 77.

【0037】したがって、上記基部73に螺合されたス
テージ本体75を回転駆動部(図示せず)によって回転さ
せることによって、ステージ本体75が基部73に対し
て上下動して、洗浄室の内壁79の下端とステージ本体
75との隙間80の大きさを制御できるのである。すな
わち、洗浄室51と分離室52との差圧を微調整するこ
とによって、洗浄室51内の圧力と分離室52内の圧力
とをよりきめ細かく調整できるのである。
Accordingly, by rotating the stage main body 75 screwed to the base 73 by a rotation drive unit (not shown), the stage main body 75 moves up and down with respect to the base 73, and the inner wall 79 of the cleaning chamber is rotated. The size of the gap 80 between the lower end of the stage and the stage body 75 can be controlled. That is, by finely adjusting the pressure difference between the cleaning chamber 51 and the separation chamber 52, the pressure in the cleaning chamber 51 and the pressure in the separation chamber 52 can be more finely adjusted.

【0038】尚、図2および図3に示す半導体ウェハの
洗浄装置では、図1に示す構造を有する洗浄室51を中
心とし、その周囲に分離室52を一体に形成して、二重
構造を有する高圧容器34を形成している。しかしなが
ら、この発明はこれに限定されるものではなく、図1に
示す構造を有する洗浄槽の上蓋22とステージ21との
間の隙間26と、この洗浄槽と別体に構成された分離槽
の下部に設けられた注入口とを連結し、分離槽の上部に
設けられた排出口から超臨界流体を排出するようにして
も差し支えない。また、図4に示すステージと洗浄室の
内壁との隙間の大きさを制御できる半導体ウェハの洗浄
装置では、ステージ72側のステージ本体75を移動す
ることによって隙間80の大きさを制御している。しか
しながら、洗浄室の内壁79側を上下動可能にしても差
し支えない。
In the apparatus for cleaning a semiconductor wafer shown in FIGS. 2 and 3, a cleaning chamber 51 having the structure shown in FIG. 1 is centered, and a separation chamber 52 is formed integrally therewith to form a double structure. To form a high-pressure container 34. However, the present invention is not limited to this, and a gap 26 between the upper lid 22 and the stage 21 of the cleaning tank having the structure shown in FIG. The supercritical fluid may be discharged from the outlet provided at the upper part of the separation tank by connecting the inlet provided at the lower part. In the semiconductor wafer cleaning apparatus shown in FIG. 4 which can control the size of the gap between the stage and the inner wall of the cleaning chamber, the size of the gap 80 is controlled by moving the stage body 75 on the stage 72 side. . However, the inner wall 79 of the cleaning chamber may be vertically movable.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1に係
る発明の半導体ウェハの洗浄装置は、被洗浄ウェハを搭
載したウェハキャリアが載置されたステージを上蓋で蓋
し、洗浄物質供給手段によって超臨界状態の洗浄物質を
上記上蓋上部の注入口から供給する一方、上記上蓋とス
テージとの間に形成された隙間から洗浄物質排出手段に
よって洗浄物質を排出し、排出量調整手段によって上記
洗浄物質の排出量を調整して上記上蓋内における洗浄物
質の圧力を臨界圧以上の一定圧に保つので、上記上蓋と
ステージとの間をシール材によって密閉することなく上
記上蓋内を超臨界状態に保つことができる。したがっ
て、上記上蓋とステージとの間を密閉するシール材が不
要であり、シール材の劣化やシール材による被洗浄ウェ
ハの汚染がなくなる。
As is apparent from the above description, in the semiconductor wafer cleaning apparatus according to the first aspect of the present invention, the stage on which the wafer carrier on which the wafer to be cleaned is mounted is covered with the upper lid, and the cleaning material supply means is provided. While the supercritical cleaning substance is supplied from the inlet at the top of the upper lid, the cleaning substance is discharged from the gap formed between the upper lid and the stage by the cleaning substance discharging means, and the cleaning is performed by the discharge amount adjusting means. Since the pressure of the cleaning substance in the upper lid is maintained at a constant pressure equal to or higher than the critical pressure by adjusting the discharge amount of the substance, the inside of the upper lid is brought into a supercritical state without sealing the space between the upper lid and the stage with a sealing material. Can be kept. Therefore, a sealing material for sealing the space between the upper lid and the stage is unnecessary, and the deterioration of the sealing material and the contamination of the wafer to be cleaned by the sealing material are eliminated.

【0040】さらに、上記ステージを上蓋で蓋して成る
洗浄室の上部から供給された超臨界状態の洗浄物質は上
記洗浄室の下部に在る上記隙間に向かって整然と流れ、
この隙間から速やかに排出される。したがって、被洗浄
ウェハから上記洗浄物質に抽出された汚染物質は上記隙
間から速やかに排出されて、上記被洗浄ウェハや上記上
蓋の内面を汚染しない。
Further, the supercritical cleaning substance supplied from the upper part of the cleaning chamber, which is formed by covering the stage with an upper lid, flows steadily toward the gap at the lower part of the cleaning chamber,
It is quickly discharged from this gap. Therefore, the contaminants extracted from the wafer to be cleaned into the cleaning substance are quickly discharged from the gap and do not contaminate the wafer to be cleaned and the inner surface of the upper lid.

【0041】すなわち、この発明の半導体ウェハの洗浄
装置は、シール材の交換や高圧容器の洗浄のために稼働
率が低下することがなく、容易に自動化を図ることがで
きるのである。
That is, the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention can be easily automated without reducing the operation rate due to replacement of the sealing material and cleaning of the high-pressure container.

【0042】また、請求項2に係る発明の半導体ウェハ
の洗浄装置は、上記ステージは周囲に延在した外周部を
有し、上記上蓋は周囲に隣接して室を有して、上記上蓋
でステージを蓋して密閉手段で密閉することによって上
記隙間で連通された洗浄室と分離室とを形成し、上記洗
浄室上部の注入口から超臨界状態の洗浄物質を供給する
一方、上記分離室上部の排出口から洗浄物質を排出し、
この排出量を排出量調整手段で調整することによって、
上記洗浄室内の洗浄物質圧を臨界圧以上の一定圧に保つ
一方、上記分離室内の洗浄物質圧を臨界圧より低い一定
圧に保つので、上記洗浄室と分離室との間をシール材に
よって密閉することなく上記洗浄室内が超臨界状態に保
たれ、且つ、上部の注入口から洗浄室に供給された超臨
界状態の洗浄物質は下部の上記隙間に向かって整然と流
れて速やかに排出される。したがって、シール材の劣化
やシール材による被洗浄ウェハの汚染がなく、洗浄物質
に抽出された汚染物質による上記被洗浄ウェハや上記上
蓋の内面の汚染が防止される。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor wafer cleaning apparatus, the stage has an outer peripheral portion extending around the periphery, and the upper lid has a chamber adjacent to the periphery. The stage is covered and sealed by a sealing means to form a washing chamber and a separation chamber that are communicated with each other through the gap, and a supercritical cleaning substance is supplied from an inlet above the washing chamber, while the separation chamber is supplied. Drain the cleaning substance from the upper outlet,
By adjusting this emission by the emission adjustment means,
Since the pressure of the cleaning substance in the cleaning chamber is maintained at a constant pressure equal to or higher than the critical pressure, while the pressure of the cleaning substance in the separation chamber is maintained at a constant pressure lower than the critical pressure, the space between the cleaning chamber and the separation chamber is sealed with a sealing material. The cleaning chamber is kept in a supercritical state without performing the cleaning process, and the supercritical cleaning material supplied from the upper inlet to the cleaning chamber flows toward the lower gap and is discharged immediately. Therefore, there is no deterioration of the sealing material or contamination of the cleaning target wafer by the sealing material, and contamination of the cleaning target wafer and the inner surface of the upper lid by the contaminant extracted as the cleaning substance is prevented.

【0043】さらに、上記洗浄室の隙間から排出された
超臨界状態の洗浄物質は、上記洗浄室に一体に形成され
た分離室に流入して臨界圧より低い一定圧になる。した
がって、洗浄物質中に溶け込んでいる汚染物質が速やか
に分離される。こうして、超臨界状態の洗浄物質による
被洗浄ウェハの洗浄と上記洗浄物質からの汚染物質の分
離とを一つの高圧容器内で連続して行うことができる。
Further, the supercritical cleaning substance discharged from the gap in the cleaning chamber flows into a separation chamber formed integrally with the cleaning chamber and has a constant pressure lower than the critical pressure. Therefore, contaminants dissolved in the cleaning substance are quickly separated. Thus, the cleaning of the wafer to be cleaned with the supercritical cleaning substance and the separation of the contaminants from the cleaning substance can be performed continuously in one high-pressure vessel.

【0044】また、請求項3に係る発明は、上記上蓋に
おける壁の下端あるいは上記ステージにおける上面の少
なくとも何れか一方が移動可能になっているので、上記
上蓋でステージを蓋した場合に形成される上記隙間の間
隔を調整できる。したがって、上記上蓋における壁の内
側の洗浄物質圧あるいは上記壁外の室における洗浄物質
圧を、より最適になるように調整できる。
Further, the invention according to claim 3 is formed when the stage is covered with the upper cover because at least one of the lower end of the wall of the upper cover and the upper surface of the stage is movable. The gap can be adjusted. Therefore, the pressure of the cleaning substance inside the wall in the upper lid or the pressure of the cleaning substance in the chamber outside the wall can be adjusted to be more optimal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の半導体ウェハの洗浄装置における洗
浄槽に係る基本構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic structure of a cleaning tank in a semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention.

【図2】この発明の半導体ウェハの洗浄装置における流
体回路図である。
FIG. 2 is a fluid circuit diagram in the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention.

【図3】図2における高圧容器の構造を示す図である。FIG. 3 is a view showing a structure of a high-pressure container in FIG. 2;

【図4】図3とは異なるステージの構造を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a structure of a stage different from that of FIG. 3;

【図5】超臨界状態を説明するための相図である。FIG. 5 is a phase diagram for explaining a supercritical state.

【図6】従来の超臨界液体を用いた洗浄装置を示す図で
ある。
FIG. 6 is a view showing a conventional cleaning apparatus using a supercritical liquid.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22…上蓋、 23…注入口、3
1…ボンベ、 32…圧力調整弁、
33…排気バルブ、 34…高圧容器、
36…圧送ポンプ、 37…加熱器、3
8…冷却器、 41…循環ポンプ、
51…洗浄室、 52…分離室、5
4…注入管、 55…排出管、2
1,56,72…ステージ、 57,79…内壁、
58…外壁、 59,71…昇降
台、25,60,76…ウェハキャリア、 61,75…
ステージ本体、26,63,80…隙間、 6
4…シール材、24,65…被洗浄ウェハ、 6
6…金具。
22 ... top lid, 23 ... injection port, 3
1 ... cylinder, 32 ... pressure regulating valve,
33 ... exhaust valve, 34 ... high pressure vessel,
36 ... pressure pump, 37 ... heater, 3
8 ... cooler, 41 ... circulation pump,
51: washing room, 52: separation room, 5
4 ... injection pipe, 55 ... discharge pipe, 2
1,56,72… Stage, 57,79… Inner wall,
58 ... outer wall, 59,71 ... elevator, 25,60,76 ... wafer carrier, 61,75 ...
Stage body, 26, 63, 80 ... gap, 6
4: Sealing material, 24, 65: Wafer to be cleaned, 6
6 ... metal fittings.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 B08B 3/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/304 B08B 3/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被洗浄ウェハを搭載したウェハキャリア
が載置されるステージと、 箱を伏せた形状を成すと共に、上部に洗浄物質の注入口
を有して、壁の下端に隙間を形成して上記ステージを蓋
する上蓋と、 加圧昇温されて超臨界状態になった洗浄物質を上記上蓋
の注入口から供給する洗浄物質供給手段と、 上記ステージを上蓋で蓋した場合に上記上蓋とステージ
との間に形成された隙間から洗浄物質を排出する洗浄物
質排出手段と、 上記洗浄物質排出手段によって排出される洗浄物質量を
調整して、上記壁内における洗浄物質の圧力を臨界圧以
上の一定圧に保つ排出量調整手段を備えたことを特徴と
する半導体ウェハの洗浄装置。
1. A stage on which a wafer carrier on which a wafer to be cleaned is mounted is mounted, and a box is formed in a protruding shape, and an inlet for a cleaning substance is provided at an upper portion, and a gap is formed at a lower end of a wall. An upper lid that covers the stage, and a cleaning substance supply unit that supplies a cleaning substance that has been heated and pressurized to a supercritical state from an inlet of the upper lid, and the upper lid when the stage is covered with the upper lid. A cleaning substance discharging means for discharging the cleaning substance from a gap formed between the stage and the cleaning substance; adjusting the amount of the cleaning substance discharged by the cleaning substance discharging means so that the pressure of the cleaning substance in the wall is equal to or higher than the critical pressure; A semiconductor wafer cleaning apparatus, comprising: a discharge adjusting means for maintaining the discharge pressure at a constant pressure.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体ウェハの洗浄装
置において、 上記ステージは、周囲に延在した外周部を有し、 上記上蓋は、周囲に隣接して形成されて上部に洗浄物質
の排出口が設けられた室を有すると共に、 上記ステージを上蓋で蓋した場合に、上記上蓋の外壁と
上記ステージの外周部との間を密閉する密閉手段を備え
て、 上記洗浄物質排出手段は、上記上蓋における排出口から
上記室内の洗浄物質を排出することによって、上記隙間
から上記壁内の洗浄物質を排出するようになっており、 上記排出量調整手段は、上記洗浄物質排出手段によって
排出される洗浄物質の量を調整して、上記壁内における
洗浄物質の圧力を臨界圧以上の一定圧に保つ一方、上記
壁外の室における洗浄物質の圧力を臨界圧より低い一定
圧に保つようになっていることを特徴とする半導体ウェ
ハの洗浄装置。
2. The apparatus for cleaning a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the stage has an outer peripheral portion extending around the periphery, and the upper lid is formed adjacent to the periphery and has an upper portion formed of a cleaning substance. Along with a chamber provided with a discharge port, when the stage is covered with an upper lid, a sealing means for sealing between an outer wall of the upper lid and an outer peripheral portion of the stage is provided. By discharging the cleaning substance in the chamber from the discharge port in the upper lid, the cleaning substance in the wall is discharged from the gap, and the discharge amount adjusting means is discharged by the cleaning substance discharging means. The amount of the cleaning substance is adjusted to maintain the pressure of the cleaning substance in the wall at a constant pressure equal to or higher than the critical pressure, while maintaining the pressure of the cleaning substance in the chamber outside the wall at a constant pressure lower than the critical pressure. What Cleaning apparatus for semiconductor wafers, characterized in that is.
【請求項3】 請求項1に記載の半導体ウェハの洗浄装
置において、 上記上蓋における壁の下端あるいは上記ステージにおけ
る上面の少なくとも何れか一方は上記隙間を開閉する方
向に移動可能になっており、上記上蓋でステージを蓋し
た場合に形成される上記隙間の間隔が調整可能になって
いることを特徴とする半導体ウェハの洗浄装置。
3. The apparatus for cleaning a semiconductor wafer according to claim 1, wherein at least one of a lower end of a wall of the upper lid or an upper surface of the stage is movable in a direction for opening and closing the gap. An apparatus for cleaning a semiconductor wafer, wherein an interval of the gap formed when the stage is covered with an upper lid is adjustable.
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