JPH01111338A - 洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、洗浄方法及び洗浄装置に関し、特に、静電気
を帯びやすい物質から成る被洗浄物の洗浄に適用して好
適な洗浄方法及び洗浄装置に関するものである。

〔発明の概要〕

第１の発明による洗浄方法では、被洗浄物をアルコール
と純水とを交互に用いて繰り返し洗浄するようにしてい
る。これによって、静電気により被洗浄物に付着してい
る微細なダストを効果的に除去することができる。

第２の発明による洗浄装置では、被洗浄物を有機洗浄剤
を用いて洗浄する洗浄装置において、上記被洗浄物に上
記有機洗浄剤を散布する手段と、上記被洗浄物の支持手
段とを有し、上記支持手段がエアモーターで回転される
。これによって、洗浄に有機洗浄剤を用いた場合に、こ
の有機洗浄剤に引火して爆発が生じるのを防止すること
ができる。

〔従来の技術〕

半導体集積回路の製造工程においては、半導体ウェーハ
を収納するためにウェーハキャリアが用いられる。この
うち、エツチング等のウエットプロセスでは、主として
テフロン製ウェーハキャリアが用いられている。

従来、このテフロン製ウェーハキャリアの洗浄方法とし
ては、ブラシ洗浄、高圧ジェット洗浄、酸・アルカリ浸
漬洗浄、低圧スプレー洗浄等が用いられている。このう
ち、高圧ジェット洗浄では、ｎ−メチル−２−ピロリデ
イン（ＮＭＰ）と純水とを順次用いて洗浄を行い、低圧
スプレー洗浄では、例えばパラノニルフェニルポリエチ
レングリコールのような界面活性剤と純水との混合液を
用いて洗浄を行い、その他の方法では、硫酸及び過酸化
水素の水溶液と純水とを順次用いて洗浄を行う。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、本発明者の検討によれば、上述の従来の
洗浄方法は、比較的大きなダストや汚れを除去すること
はできるが、キャリアに存在する静電気により吸着して
いるダストの除去効果はほとんどなく、むしろ逆にキャ
リアに静電気が発生してダストの微粒子が付着してしま
う。このため、このテフロン製ウェーハキャリアを用い
て半導体ウェーハにウェットプロセス処理等を施した場
合に、半導体ウェーハにダストが付着してしまい、この
半導体ウェーハを用いて製造される半導体集積回路等の
歩留まり低下を招いていた。

従って、本発明の第１の目的は、静電気により被洗浄物
に付着している微細なダストを効果的に除去することの
できる洗浄方法を提供することにある。

本発明の第２の目的は、洗浄にアルコールのような有機
洗浄剤を用いた場合に、この有機洗浄剤に引火して爆発
が生じるのを防止することのできる洗浄装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、従来技術が有する上述の問題を解決すべく
鋭意検討を行った結果、次のような結論に達した。

テフロン等の高分子物質はその物質固有の静電気を有し
ており、その静電気による吸着力により微細なダストを
吸着する。吸着された微細ダストは、静電気による吸着
力により、自然の状態では遊離拡散することはないが、
例えばエツチングに用いられるフッ酸等の電解溶液中で
はその物質の静電気が減少するため、吸着された微細ダ
ストは遊離し、この電解溶液中に拡散する。その結果、
半導体ウェーハにダストが付着すると考えられる。

従って、テフロンキャリア等の洗浄は、この静電気を減
少させながら行うのが最も効果的である。

本発明者の検討によれば、この静電気を減少させるため
には、除電作用及び親水性置換作用を有するアルコール
を洗浄剤として用いるのが最適である。一方、このアル
コールのような有機洗浄剤を用いる場合には、引火によ
る爆発を未然に防止するための対策を洗浄装置に講する
ことが必要となる。

本発明は、以上の検討結果に基づいて案出されたもので
ある。

第１の発明による洗浄方法によれば、被洗浄物（例えば
ウェーハキャリア８）をアルコールと純水とを交互に用
いて繰り返し洗浄するようにしている。

第２の発明による洗浄装置によれば、被洗浄物（例えば
ウェーハキャリア８）を有機洗浄剤（例えばアルコール
１８）を用いて洗浄する洗浄装置において、被洗浄物に
有機洗浄剤を散布する手段（例えばシャワーノズル６）
と、被洗浄物の支持手段（例えば回転板３及びキャリア
収納治具５）とを有し、この支持手段がエアモーター４
で回転される。

〔作用〕

第１の発明の上記した手段によれば、アルコール洗浄に
よる除電作用及び親水性置換作用と、続いて行われる純
水による洗浄効果との相乗効果により、静電気により被
洗浄物に付着している微細なダストを効果的に除去する
ことができる。

第２の発明の上記した手段によれば、被洗浄物の洗浄に
有機洗浄剤を用いた場合に、被洗浄物の支持手段の回転
に用いるモーターの運転により有機洗浄剤に引火して爆
発が生じるのを防止することができる。

〔実施例〕 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図に示すように、本実施例による洗浄装置において
は、筒状のチャンバー１、Ｎ２、回転板３、エアモータ
ー４、キャリア収納治具５、シャワーノズル６及び排気
ダクト７により本体が構成されている。

上記キャリア収納治具５内には、洗浄を°行うべき例え
ばテフロン製ウェーハキャリア８が収納されるようにな
っている。上記回転板３は、上記エアモーター４により
、その回転軸３ａの回りに回転可能になっている。上記
Ｍ２は１．゛エアシリンダ９によって開閉可能になって
いる。また、上記排気ダクト７と上記チャンバー１との
間には、エアシリンダ１０によって開閉可能に排気ダン
パ１１が設けられている。

符号１２はドライエアー供給用の配管である。

この配管１２は、上記エアシリンダ９、ｌＯ及びエアモ
ーター−４に接続されている。また、この配管１２は、
チャンバー１への導入配管１３を介してシャワーノズル
６に接続されている。なお、この導入配管１３に至る上
記配管１２の途中にはフィルター１４が設けられ、この
フィルター１４によりダスト等が濾過された清浄なドラ
イエアが上記シャワーノズル６に供給されるようになっ
ている。また、エアモーター４に至る配管１２の途中に
はニアコントローラー１５が設けられ、このニアコント
ローラー１５により、エアモーター４へのエアの供給が
制御されるようになっている。

また、上記導入配管１３には純水供給用の配管１６が接
続され、これらの配管１６及び導入配管１３を介して上
記シャワーノズル６に純水を供給することができるよう
になっている。

符号１７は、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）
のようなアルコール１８を収納したアルコールボトルで
ある。このアルコールボトル１７には、窒素（Ｎ、）ガ
ス供給用の配管１９により、この配管１９の途中に設け
られたフィルター２０により濾過された清浄なＮ！ガス
が供給されるようになっている。そして、このＮ２ガス
の圧力により、アルコールボトル１７内のアルコール１
８を配管２１を通じてアルコール回収タンク２２内に回
収することができるようになっている。なお、上記アル
コールボトル１７の空表示はセンサー２３により行われ
る。

上記アルコール回収タンク１８内に回収されたアルコー
ル１８は、管２４を通じてエアポンプ２５により配管２
６に供給される。この配管２６に供給されたアルコール
１８は、この配管２６に設けられたフィルター２７によ
り濾過された後、導入配管１３を介してシャワーノズル
６に供給されるようになっている。なお、上記エアポン
プ２５にはドライエア供給用の配管１２が接続され、こ
の配管１２から供給されるエアにより作動するようにな
っている。また、上記アルコール回収タンク２２には、
アルコール１８の液面を感知し、この液面の位置をあら
かじめ設定された上限及び下限内に保つためのセンサー
２８．２９が設けられている。なお、上記アルコール回
収タンク２２内は、図示省略したポンプにより排気され
るようになっている。さらに、このアルコール回収タン
ク１８内のアルコール１８はドレンに流すことができる
ようになっている。

上記チャンバー１の底部は、配管３０により上記アルコ
ール回収タンク２２の上部に接続され、このチャンバー
１の底部に溜まったアルコール１８を上記アルコール回
収タンク２２内に回収することができるようになってい
る。このアルコール回収タンク２２内のアルコール１８
はドレンに流すことができるようになっている。さらに
、この配管３０は、配管３１により上記配管２６に接続
されている。

なお、符号ｖ１〜■、は電磁弁、符号■。〜Ｖ目はエア
弁、符号Ｖ１２　〜ｖ０はレギュレーター弁、符号Ｖａ
ｔはエアで作動する三方弁である。

次に、上述のように構成された本実施例による洗浄装置
によりウェーハキャリアを洗浄する方法について説明す
る。

通常、ウェーハキャリアを洗浄する前にチャンバー１、
回転板３、キャリア収納治具５等の洗浄（自己洗浄）を
まず行うので、最初にこれについて説明する。

第１図において、まずキャリア収納治具５にウェーハキ
ャリア８を収納しない状態でチャンバー１のＭ２を閉め
、エアモーター４を回転させる。

このエアモーター４の回転により、回転板３とともにキ
ャリア収納治具５が回転する。次に、排気ダンパ１１を
閉め、回転板３の回転数が設定回転数に達したら、シャ
ワーノズル６よりアルコールと純水とをチャンバー１内
に交互に散布（または噴霧）する。設定時間終了後、排
気ダンパ１１を開け、フィルター１４により濾過された
ドライエアーの噴霧で乾燥を行う。その後、回転Ｆｉ、
３の回転が停止して自己洗浄が終了する。なお、アルコ
ール、純水及びドライエアーの切り換えはエア弁■、〜
ＶＩＯの切り換えにより行う。また、アルコール噴霧時
′は、三方弁ｖ、７の切り換えにより、チャンバー１の
底部に溜まったアルコールをアルコール回収タンク２２
内に回収する。

次に、ウェーハキャリアの洗浄方法について説明する。

まず、チャンバー１のＭ２を開け、キャリア収納治具５
内にウェーハキャリア８を収納した後、Ｍ２を閉める。

次に、排気ダンパ１１を閉め、エアモーター４により回
転板３を回転させ、この回転板３の回転数が設定回転数
に達したら、シャワーノズル６よりアルコールと純水と
を交互に噴霧し、これを繰り返し行うことにより、回転
による噴霧粒との衝突及び遠心力の作用でウェーハキャ
リア８の洗浄を行う。設定時間終了後、排気ダンパ１１
を開け、シャワーノズル６よりドライエアーを吹き出し
、遠心力及びドライエアーの作用により速やかに乾燥を
行う。これによって、ウェーハキャリア８の洗浄が終了
する。

なお、アルコール回収タンク２２内のアルコール１８の
液面がセンサー２９の位置、すなわち下限の位置になっ
たら、液面が上限の位置にくるまでアルコールボトル１
７よりアルコール回収タンク２２内にアルコール１８を
移送してその減少量を補う。

表１は、本実施例による洗浄方法の効果を従来の洗浄方
法の効果と比較するための実験データである。

表１ 注）ＨｓＨ側、Ｃ：中心、Ｕ：Ｕ側 この実験は、洗浄後のウェーハキャリア８のＨ形状を有
する一方の側面側、中心及びＵ形状を有する他方の側面
側の３か所にダストが付着していないクリーンなシリコ
ンウェー八をそれぞれ置き、このウェーハキャリア８を
半導体製造ラインにおいてエツチング液へのディッピン
グ、純水による流水洗浄及びスピンドライヤーによる乾
燥を行った後、シリコンウェー八表面に付着したダスト
数を調べることにより行った。

表１に示すように、従来のブラシ洗浄及び低圧スプレー
洗浄では１回の洗浄及び２回の洗浄のいずれの場合でも
０．５μｍ以上のダスト数は１５〜２０５個と多いばか
りではなく、２回洗浄によってかえってダスト数が増え
ることもあることがわかる。これに対して、本実施例に
よる洗浄方法では、１回の洗浄ではダスト数が低減しな
いものの、２回の洗浄により０．５μｍ以上のダスト数
が３〜８個に激減しており、洗浄が極めて効果的に行わ
れたことがわかる。

このように、本実施例による洗浄方法によれば、アルコ
ールと純水とを交互に用いて繰り返し洗浄を行っている
ので、静電気によりウェーハキャリア８の表面に付着し
た微粒子を効果的に除去することができ、ウェーハキャ
リア８の清浄化を行うことができる。これによって、ウ
ェットプロセス等においてこのウェーハキャリア８に収
納される半導体ウェーハ（図示せず）に付着するダスト
数を低減することができ、従ってこの半導体ウェーハを
用いて製造される半導体集積回路やＣ０Ｄ（電荷結合素
子）の歩留まりの向上を図ることができる。

また、本実施例による洗浄装置によれば、キャリア収納
治具５及び回転板３を回転させるためのモーターとして
電気を用いないエアモーター４を用いており、さらに装
置本体周辺部の弁にはエア弁■９〜Ｖ目及びエア三方弁
Ｖｌｌｌを用いている。

これによって、上述のように洗浄にアルコールのような
有機洗浄剤を用いた場合に、モーターや弁の作動により
アルコールに引火して爆発が生じるのを防止することが
できる。

以上、本発明を実施例につき具体的に説明したが、本発
明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の
技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、洗浄回数は必要に応じて選定することができる
。また、上述の実施例においては、本発明をウェーハキ
ャリア８の洗浄に適用した場合について説明したが、本
発明は各種のテフロン製品はもとよりテフロン以外の材
料を用いた各種の被洗浄物に適用することができる。

〔発明の効果〕

第１の発明による洗浄方法によれば、アルコールと純水
とを交互に用いて繰り返し洗浄を行っているので、静電
気により被洗浄物に付着している微粒子を効果的に除去
することができる。

第２の発明による洗浄装置によれば、被洗浄物の支持手
段がエアモーターで回転されるので、洗浄に有機洗浄剤
を用いた場合に、この有機洗浄剤に引火して爆発が生じ
るのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による洗浄装置を示すブロ
ック図である。 図面における主要な符号の説明 ｌ：チャンバー、３−回転板、４；エアモーター、５：
キャリア収納治具、６：シャワーノズル、８：ウェーハ
キャリア、１７：アルコールボトル、１８：アルコール
、２２：アルコール回収タンク。 代理人　　　弁理士　杉　浦　正　知

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被洗浄物をアルコールと純水とを交互に用いて繰り
   返し洗浄するようにしたことを特徴とする洗浄方法。 ２、被洗浄物を有機洗浄剤を用いて洗浄する洗浄装置に
   おいて、 上記被洗浄物に上記有機洗浄剤を散布する手段と、 上記被洗浄物の支持手段とを有し、 上記支持手段がエアモーターで回転されることを特徴と
   する洗浄装置。